Elektronischen Klang mit leitfähigem Gips herstellen - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Nach Bloggggs Projekt über leitfähige Silikonschaltungen beschloss ich, mein eigenes Experiment mit Kohlefaser zu wagen. Es stellte sich heraus, dass auch eine Form aus kohlefaserverstärktem Gips als variabler Widerstand verwendet werden kann! Mit ein paar Kupferstäben und ein paar schnellen Programmierungen können Sie Ihre leitfähige Gipsform als Sensor verwenden, der in diesem speziellen Beispiel zur Schallerzeugung verwendet wird.

Die Anwendung dieser experimentellen Form geht weit über die Erzeugung elektronischer Klänge selbst hinaus. Ich teile dieses Projekt in der Hoffnung, die Möglichkeit der Schaltung zu erweitern. Elektronik muss nicht immer in einem ordentlichen und schlanken Behälter leben; Sie können auch als Teil von Skulpturen, Materialien, Formen und Alltagsgegenständen betrachtet werden – und wir werden dieses Projekt mit der Denkweise beginnen, eine Alternative zu Knöpfen, Einlässen oder Knöpfen zu schaffen. Wir werden eine Schaltungsstruktur schaffen, die unsicher und voller Überraschungen ist. Und so, ohne weitere Umschweife, hier sind einige der Dinge, die Sie vorbereiten müssen.

Dinge, die Sie zum Gießen benötigen:

• Staubmaske (sehr wichtig für die Langlebigkeit deiner Lunge!!!)
• Jede Art von Gussform. Ich verwende eine Form, die ich mit Smooth-On-Silikon hergestellt habe, mit einer vergrößerten LED-Form. Wenn Sie keine haben, können Sie sich eine bereits vorhandene Form besorgen (wenn Sie sich nicht allzu viele Gedanken über Formen machen, würde sogar eine Cupcake- / Eisform reichen) oder verschiedene Anleitungen durchsehen.
• Gips (jegliche Art, aber ich bevorzuge USG Hydrocal, weil sie stark und langlebig sind)
• 2 Messbecher (1 Liter und 8 Unzen)
• Rührstäbchen
• Gemischte gehackte Kohlefaser (erhältlich bei eBay)
• Brennspiritus mit Brennspiritus (Sie können es in einem Fachgeschäft finden)

Dinge, die Sie benötigen, um die Schaltung zu machen:

• Arduino Uno/Nano und die entsprechenden USB-Kabel
• Lötfreies Steckbrett
• Multimeter
• Kupferstab (1/16" - 1/8") und ein Bohrer mit einem Bohrer der gleichen Dicke wie der Stab
• Mehrfarbige Drähte (ich verwende Striveday-Silikondraht mit 22 Gauge wegen ihrer Elastizität)
• 22k Widerstände
• Isolierband

Programme, die Sie auf Ihrem Computer benötigen:

• Arduino-IDE
• Pd-Extended (eine Sound-Programmiersprache) und der Ordner convert.zip (zur späteren Verwendung)

Lass uns anfangen!

Schritt 1: Messen des Gipses

Der beste Weg, um das Volumen des Abgusses zu messen, besteht darin, die Form mit Wasser zu füllen und dieses Wasser dann in einen Messbehälter zu gießen. In meinem Fall habe ich herausgefunden, dass mein Formular ein Volumen von ungefähr 11 oz hat. Mit dieser Nummer überprüfe ich das Datenblatt meines Gipses und erfahre, wie viel Wasser und Gips ich benötige. Das Verhältnis ist bei jedem Gipsprodukt unterschiedlich, also überprüfen Sie es noch einmal. Wenn ich USG Hydrocal verwende, um meine Form zu gießen, benötige ich 8 oz. Wasser und 11 Unzen. aus Gips.

Füllen Sie eine Tasse mit der benötigten Menge Wasser und eine andere mit der entsprechenden Menge Gips.

Schritt 2: Vorbereiten der Kohlefaser

Je mehr Kohlefasern in Ihren Putz eingebracht werden, desto leitfähiger ist der Putz. Ab einem gewissen Punkt stört jedoch eine hohe Konzentration an Kohlefasern die strukturelle Integrität des Putzes und verursacht Schwierigkeiten beim Mischen. Für 11 Unzen. Gips, dachte ich, dass das Aufgießen von 1,5 Teelöffel Kohlefaser ausreicht, um es auch nach dem Trocknen des Gipses leitfähig zu machen. Ich schlage daher vor, etwa 1,5 bis 2 Teelöffel Kohlefaser / 10 oz zu verwenden. aus Gips

Geben Sie diese Menge Kohlefaser in die 8 oz. Messbecher und tauchen Sie ihn leicht mit Brennspiritus ein. Nehmen Sie einen Mischstab und schlagen Sie die Kohlefaser, bis keine sichtbaren Koteletts mehr vorhanden sind - es sollte dem Bild oben ziemlich ähnlich sein. Gießen Sie den überschüssigen Alkohol aus und lassen Sie ihn eine Sekunde lang einwirken (aber nicht bis der Alkohol getrocknet ist, da die Kohlefaser wieder an sich selbst kleben bleibt!)

Schütte die Kohlefaser in den 1-Liter-Behälter mit Wasser darin.

Schritt 3: Mischen von Gips

Vergessen Sie nicht, eine Staubmaske zu tragen

Beginnen Sie, unter ständigem Rühren Gipspulver in das mit Kohlefasern gefüllte Wasser zu streuen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kohlefaser ständig im Wasser verteilt wird. Achten Sie auf Putzklumpen und Kohlefaserbrocken und brechen Sie diese mit dem Rührstab an der Behälterwand auseinander. Fahren Sie damit fort, bis Sie beim Mischen einen leichten Widerstand spüren und die Mischung eine milchshake-ähnliche Konsistenz annimmt. Stellen Sie in diesem Fall sicher, dass keine Kohlefaserbündel mehr vorhanden sind.

Es sind zwei Bedingungen zu beachten:

1. Sobald das Wasser mit Gips gesättigt ist, bildet der zusätzlich aufgestreute Gips Krater und Inseln auf der Oberfläche. Geben Sie weiter Gips hinzu, bis die Gipsinseln kein Wasser mehr aufnehmen / Krater bilden.
2. Während du die Mischung rührst, sollten sich die Kohlefaserstränge in einem Fließmuster bewegen, das der Rührrichtung folgt.

Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, gießen Sie den Gips kräftig in die Form. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Kohlefaserstränge am Ende kreuzen und so eine leitfähige Verbindung bilden.

Schritt 4: Herstellen der Anschlüsse

Während Sie auf das Aushärten des Gipses warten, können Sie mit der Herstellung des Kupferverbinders beginnen. Es gibt zwei Arten von Anschlüssen:

1. Der, der vom Steckbrett geht und Werte misst

Schneiden Sie eine Länge des Kabels ab, etwa 12 "-18". 2 "Kabel an einem Ende und etwa 1/2" am anderen Ende abisolieren. Spreizen und spreizen Sie die Drahtlitzen am 2"-Ende und drehen Sie sie um den Kupferstab, bis er etwa die Hälfte seiner Länge erreicht. Löten Sie auf und um die Drahtlitzen und stellen Sie sicher, dass der Draht ziemlich fest auf dem 2 Minuten abkühlen lassen, das gelötete Teil mit Isolierband umwickeln. Das andere Ende fest verdrehen, so dass es in das Steckbrett eingesetzt werden kann. (Optional: Sie können das kürzere Ende auch an ein Stück Massivdraht löten / Überbrückungsdraht, da sie freundlicher zu lötfreien Steckbrettern sind)

Für dieses Tutorial empfehle ich, 4 dieser Konnektoren zu erstellen, da der von mir bereitgestellte Code für 4 Konnektoren erstellt wurde.

2. Der, der verschiedene Gipsformen verbindet

Im Grunde das Gleiche wie oben, außer dass diesmal beide Enden einen Kupferstab haben. 2 oder 3 dieser Anschlüsse würden ausreichen.

Es ist eine gute Idee, verschiedenfarbige Kabel zu haben, da das Kabelgewirr später ziemlich verwirrend sein kann.

Schritt 5: Entformen und Bohren

Nach etwa eineinhalb Stunden sollte die Gipsform bereits aushärten. Wenn die exponierte Oberfläche des Abgusses warm und fest ist, kann der Gipsabdruck entformt werden. Wenn es noch etwas weich und feucht ist, warten Sie weitere 15-30 Minuten.

Bohren Sie danach mit dem Bohrer ein paar Löcher, die nicht mehr als 1 1/2 tief in Ihre Formen sind, und verteilen Sie sie ziemlich gleichmäßig. Wenn Sie keine Lust haben, Löcher in die Form zu bohren, machen Sie sich keine Sorgen! Die Oberfläche des Gusses ist leitfähig und daher können die Kupferverbinder nur durch Bürsten den Strom leiten. (Sie können sogar Ihren eigenen Körper und seinen Widerstand verwenden, um den Strom zu leiten, und wieder keine Sorge! Wir sorgen dafür, dass der laufende Strom im Bereich der Körpersicherheit) Ein Loch bietet jedoch ein raffiniertes Rastloch für die Anschlüsse, und Sie müssen sich daher keine Sorgen machen, dass Sie viele Anschlüsse gleichzeitig festhalten müssen.

Schritt 6: Arduino-Schaltung

Die Funktionsweise der Schaltung ist im Wesentlichen die gleiche wie bei allen variablen Widerständen. Sie benötigen grundsätzlich 3 Überbrückungsdrähte, einen 22k-Ohm-Widerstand und die beiden Kupferanschlüsse. Sie können später mit verschiedenen Widerständen herumspielen, um den Wert zu ändern, den Sie erhalten. Ich habe jedoch festgestellt, dass 22 kOhm den vielseitigsten Wertebereich erzeugt.

Das obige Diagramm zeigt nur, wie Sie eine Verbindung herstellen, die einen Wert liest. Sie können jedoch je nach Anzahl der analogen Eingänge, die Sie auf Ihrem Board haben, weitere Anschlüsse hinzufügen (ich verwende gerne den Nano, weil er kompakt ist und 8 analoge Eingänge hat). Sie benötigen nur einen Kupferanschluss, der auf GND geht.

WARNUNG: Verwenden Sie für den Eingang nur ein geregeltes 5V-Netzteil! Das Einmischen in eine höhere Stromversorgung kann zu einem Schock führen, insbesondere da wir es mit offenen Schaltkreisen zu tun haben.

Schritt 7: Hochladen auf Arduino

Nachdem Sie Ihre Schaltung eingerichtet haben, verbinden Sie Ihr Uno/Nano über die entsprechenden USB-Kabel mit Ihrem Computer. Lade diesen Code in dein Board hoch.

Notieren Sie sich nach dem Hochladen die Portnummer, von der Sie Ihre Skizze hochladen. Sie können dies in der Arduino IDE über Tools -> Port herausfinden.

Gleitkommawert1, Wert2, Wert3, Wert4; // Sie können weitere dieser Werte hinzufügen, je nachdem, wie viele Anschlüsse Sie haben

Leere Einrichtung () {

Serial.begin (9600); }

Leere Schleife () {

Wert1 = 1024 - analogRead(A0); Wert2 = 1024 - analogRead(A1); value3 = 1024 - analogRead(A2); value4 = 1024 - analogRead(A3);

// je nach Anzahl der Konnektoren weitere hinzufügen / einige löschen

Serial.print (Wert1); Serial.print("_"); Serial.print (Wert2); Serial.print("_"); Serial.print (Wert3); Serial.print("_"); Serial.println (Wert4);

// PureData liest einen Wert, der durch einen Unterstrich getrennt ist. Stellen Sie also sicher, dass Sie nach jedem einen Serial.print ("_") hinzufügen und die Liste mit einem Serial.println (valueX) beenden.

}

Schritt 8: Reine Daten

Installieren Sie PureData Extended und entpacken Sie den angehängten Ordner. Öffnen Sie den Patch namens soundtest, und Sie sehen eine Reihe von Knoten in der PureData-IDE. Klicken Sie auf Bearbeiten und aktivieren Sie den Bearbeitungsmodus.

Klicken Sie auf das oberste Nachrichtenobjekt mit der Aufschrift "Open 8" und ändern Sie die Nummer 8 in die Nummer Ihres Ports.

Wenn Sie mehr / weniger als 4 Anschlüsse haben, fügen Sie eine Reihe von "f" hinzu / entfernen Sie sie aus dem Karton, auf dem "Entpacken" steht. Danach können Sie mit der algorithmischen Struktur des Sounds herumspielen. Ich würde empfehlen, sich weitere Tutorials von PureData anzusehen, die gründlich, informativ und gut dokumentiert sind – und das Beste daran ist, dass sie leicht in ihrer eigenen IDE über Hilfe -> Pd Help Browser… zu finden sind.

Deaktivieren Sie den Bearbeitungsmodus und klicken Sie auf dieses Objekt. (Hinweis: Sie können keine Skizze auf Ihr Board hochladen, wenn die Comport-Seriennummer in PureData geöffnet ist). Es sollte ein Wertstrom erscheinen, der den Wert auf dem grauen Feld ändert, der früher 0 bedeutete. Verbinden / bürsten Sie Ihren Kupferverbinder an einer oder sogar mehreren Gipsformen, und jetzt können Sie Ton erzeugen!

Schritt 9: Was kommt als nächstes?

Die Frage, was als nächstes kommt, ist eine große und offene Frage. Meine Experimente mit leitfähigem Gips stehen erst am Anfang, aber ich hoffe sehr, dass sich andere Macher nicht nur technisch, sondern auch kritisch mit dieser Frage beschäftigen. Was wäre, wenn und was würde passieren, wenn unsere Wände leitfähig wären? Was wäre, wenn und was würde passieren, wenn die aus diesen Pflastern gewonnenen Werte stattdessen für die Datenvisualisierung verwendet werden? Was wäre, wenn und was würde passieren, wenn ein Gipsobjekt eine neue Form der Datenkryptographie sein kann? Was wäre, wenn die Technologie nicht nur auf den Geltungsbereich von Riesenunternehmen beschränkt wäre, auf die Eindämmung von hergestellten Kunststoff- und CNC-gefrästen Aluminiumbehältern? Ich bin gespannt auf all diese Möglichkeiten und bin gespannt, wie andere Macher dieses Projekt abreißen und etwas Neues, Unerwartetes und Schönes und notwendigerweise Einfallsreiches schaffen.