Ein weiterer SLOMO-Rahmen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Im Rahmen der Numerika2Neets-Projekte haben die teilnehmenden Labors Slow-Motion-Frames wie https://www.instructables.com/id/IKEA-Frame-Hack-SLOMO-Slow-Motion-Frame/ erstellt, um verschiedene Strategien zur Herstellung von Dingen zu vergleichen. Was schön war, denn ich wollte schon immer einen haben:-) Natürlich wäre ein einfacher Umbau langweilig, deshalb probierte jedes Labor etwas anderes aus. Für mich waren die Hauptideen RGB-LEDs für Farbwechsellichter (nicht die beste Idee) und ein Rahmen, der für bewässerte Pflanzen verwendet werden könnte.

Schritt 1: Design und Laserschneiden

Für die Wasserflasche habe ich eine kleine Schokoladencreme-Flasche von Cusco gewählt (von https://www.chocomuseo.com/ - war sehr gut) - leider habe ich die Flasche später verloren, konnte aber den Flaschenaufkleber von den Bildern des Rahmens restaurieren … aber das ist nicht wichtig ^^.

Wichtiger war es, den Rahmen darum herum zu entwerfen. Für einen dynamischeren Rahmen verwendet das Konzept zwei Trapeze, eines für die Flasche, eines für die Pflanze, wobei das Vibrationssystem und der Treiber in der verbindenden Mitte und LEDs an den Außenseiten mit diffusem Acryl bedeckt sind.

Zur einfacheren Gestaltung habe ich zuerst eine Skizze mit Quadraten in Inkscape erstellt und diese dann in die Trapezstruktur umgewandelt. Für Keilzinken (wegen der nicht rechteckigen Kanten) wurde die Skizze dann in cutcad (unser eigenes Designtool für diese Dinge) importiert und mit diesem Tool Keilzinken hergestellt. Nach ein wenig Aufräumarbeiten in Inkscape konnte ich den Rahmen mit einem Laserschneider ausschneiden und mit Holzleim zusammenbauen.

Der Rahmen wird dann für ein schöneres Aussehen gebeizt.

Schritt 2: Elektronik

LED-Streifen sind an den Rändern aufgeklebt. Für die erste Elektromagnet-Version habe ich 12V-Streifen verwendet, später bin ich wieder auf 5V-RGB-Streifen zurückgekehrt, um ein USB-Powerbank-betriebenes System zu haben.

Für die Elektronik wurde ein kleines Breakoutbord entworfen, das sich gut in den Mittelbalken einfügt. Am unteren Balken sind zusätzliche Löcher für variable Widerstände, einen Knopf und ein Netzteil angebracht. LEDs sind mit 3 mm diffusen Plexiglasplatten bedeckt, die mit kleinen Stücken aus transparentem Acryl fixiert werden, die mit doppelseitigem Klebeband auf beiden Seiten jedes Strahls geklebt werden (3 mm Abstand zur offenen Seite, wo das diffuse Acryl den Rest bedeckt).

Und dann begannen die Probleme:-) Das erste ist natürlich, dass die PWM-Bibliothek auf dem Arduino Nano, den ich verwendet habe, keine unbegrenzten PWM-Pins mit variabler Frequenz zulässt - 3 funktionierten, genug für die RGB-Farben, aber der eine fehlte für den Magneten. Auch der Magnethalter war nicht so einfach zu konstruieren, sollte er teilweise in die Wasserflasche passen, wäre die Demontage somit ein Albtraum.

Glücklicherweise hatte Charles-Albert de Medeiros, der Gründer und Laborleiter von Fab Lab Lille bei unserem ersten Ideenvergleich die Idee, dass auch Vibrationsmotoren für ein solches System funktionieren sollten. Da die Frequenz von der angelegten Spannung abhängt, könnte ich dann einfach auf diese Idee umsteigen und einen kleinen Vibrationsmotor mit einem Widerstand für die Spannungseinstellungen verwenden. Natürlich können wir dann nur die Frequenz und weniger die Bewegungslänge im Vergleich zum Elektromagneten steuern, aber für kleine Blattbewegungen reicht es.

Der Vibrationsmotor wird dann auf die Anlage geklebt, mit einem Stück Moosgummi auf Abstand zum Holzrahmen gehalten (was auch die Vibrationen dämpft, die nur an Motor und Anlage auftreten, also fast ohne Geräusch). Als zusätzlichen Vorteil ermöglicht der Vibrationsmotor, problemlos im 5-V-Bereich zu bleiben.

Schritt 3: Abschließende Gedanken

Natürlich braucht die RGB-Farbe noch etwas Feintuning: Da jetzt alle drei Farben nacheinander umgeschaltet werden, wird das resultierende Bild unscharf: Da zwischen jedem Einschalten einer LED-Farbe eine kleine Zeitverschiebung besteht, werden unterschiedliche Positionen am - für das menschliche Auge - gleichzeitig. Aus diesem Grund habe ich auf Bildern statt "Lücken" wie bei einfarbigen LEDs den Regenbogeneffekt auf dem zweiten Bild - für das menschliche Auge ist es kaltweiß (vielleicht ein bisschen bläulich).

Sieht überraschend komisch aus (wie die alten zweifarbigen 3D-Bilder), ist aber natürlich nicht beabsichtigt. Die Verwendung von nur einer Grundfarbe beseitigt das Problem, aber das ist natürlich eine langweilige Lösung.

In den nächsten Schritten müsste ich mich also mit der Registermanipulation befassen, im Grunde den gleichen Timer verwenden und die Farben parallel mit einer Bitmaske oder ähnlichem schalten.

Die einfachere Lösung besteht natürlich darin, entweder auf weiße LEDs zurückzugreifen oder mit dem System zu leben, wie es ist:-)