صنع صوت إلكتروني بجص موصل: 9 خطوات (بالصور)

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-23 12:54

بعد مشروع blorgggg حول دائرة السيليكون الموصلة ، قررت المغامرة في تجربتي الخاصة مع ألياف الكربون. تبين أن الشكل المصبوب من الجص المشبع بألياف الكربون يمكن استخدامه أيضًا كمقاوم متغير! باستخدام بعض قضبان النحاس وبعض البرمجة السريعة ، ستتمكن من استخدام شكل الجبس الموصل الخاص بك كمستشعر ، في هذا المثال بالذات ، سيتم استخدامه لتوليد الصوت.

يتعدى تطبيق هذا الشكل التجريبي إنتاج الصوت الإلكتروني نفسه. أشارك هذا المشروع على أمل توسيع إمكانية الدوائر. لا يجب أن تعيش الإلكترونيات دائمًا داخل حاوية أنيقة وأنيقة ؛ يمكن أيضًا اعتبارها ضمن المنحوتات والمواد والأشكال والأشياء اليومية - وسندخل هذا المشروع بعقلية إنشاء بديل للمقابض أو المداخل أو الأزرار. سنقوم بإنشاء هيكل للدوائر غير مؤكد ومليء بالمفاجآت. ومن دون مزيد من اللغط ، إليك بعض الأشياء التي ستحتاج إلى تحضيرها.

الأشياء التي ستحتاجها للإرسال:

• قناع الغبار (مهم جدا لطول عمر رئتيك !!!)
• أي نوع من قوالب الصب. أستخدم قالبًا صنعته باستخدام سيليكون Smooth-On ، على شكل LED متضخم. إذا لم يكن لديك أي قالب ، فيمكنك الحصول على قالب موجود مسبقًا (إذا لم تكن مهتمًا جدًا بالأشكال ، حتى قالب الكب كيك / قالب الثلج) أو ابحث في دروس إرشادية مختلفة.
• الجص (أي نوع ولكني أفضل USG Hydrocal لأنها قوية ومتينة)
• كوبان قياس (1 لتر و 8 أونصة)
• أعواد للخلط
• ألياف الكربون المفرومة المختلطة (متوفرة على موقع eBay)
• الوقود الكحولي المحوَّل الصفات (يمكنك العثور عليه في متجر الإمدادات)

الأشياء التي ستحتاجها لعمل الدوائر:

• Arduino Uno / Nano وكابلات USB المقابلة لها
• لوح لحام
• المقياس المتعدد
• قضيب نحاسي (1/16 "- 1/8") ومثقاب بمثقاب له نفس سمك القضيب
• أسلاك متعددة الألوان (أنا استخدم 22 مقياسًا لسلك السيليكون Striveday بسبب مرونتها)
• 22 كيلو مقاومات
• الشريط الكهربائي

البرامج التي ستحتاجها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك:

• اردوينو IDE
• PD-Extended (لغة برمجة صوتية) ومجلد convert.zip (لاستخدامه لاحقًا)

هيا نبدأ!

الخطوة 1: قياس الجص

أفضل طريقة لقياس حجم القالب هي ملء القالب بالماء ثم سكبه في وعاء قياس. في حالتي ، اكتشفت أن حجم النموذج الخاص بي يبلغ حوالي 11 أونصة. باستخدام هذا الرقم ، سوف أتحقق من ورقة بيانات الجص الخاص بي وأكتشف كمية المياه والجص التي سأحتاجها. تختلف النسبة مع كل منتج من منتجات الجبس ، لذا تحقق مرة أخرى. في حالة استخدام USG Hydrocal لصب شكلي ، فأنا بحاجة إلى 8 أوقية. من الماء و 11 أوقية. من الجص.

املأ كوبًا واحدًا بكمية المياه التي تحتاجها ، واملأ كوبًا آخر بالكمية المقابلة من الجص.

الخطوة الثانية: تحضير ألياف الكربون

كلما زاد وضع ألياف الكربون في الجص ، زادت قدرة الجص على توصيله. ومع ذلك ، عند نقطة معينة ، سيتداخل التركيز العالي من ألياف الكربون مع السلامة الهيكلية للجص ، وسيؤدي إلى صعوبات في الخلط. مقابل 11 أوقية. من الجص ، اكتشفت أن غرس 1.5 ملعقة صغيرة من ألياف الكربون يكفي لجعلها موصلة حتى بعد أن يجف الجص. لذلك أقترح استخدام حوالي 1.5 إلى 2 ملعقة صغيرة من ألياف الكربون / 10 أوقية. من الجص

ضع هذه الكمية من ألياف الكربون في 8 أوقية. كوب القياس ، واغمره برفق بالكحول المشوه. خذ عصا خلط واخفق ألياف الكربون حتى لا يتبقى أي قطع مرئية - يجب أن تبدو قريبة جدًا من الصورة أعلاه. اسكب الكحول الزائد واتركه لمدة ثانية (ولكن ليس حتى يجف الكحول ، لأن ألياف الكربون ستلتصق بنفسها مرة أخرى!)

تخلص من ألياف الكربون في الحاوية سعة لتر بها ماء.

الخطوة الثالثة: خلط الجص

لا تنسى ارتداء قناع الغبار

ابدأ برش مسحوق الجص في الماء المملوء بألياف الكربون ، بثبات مع التحريك المستمر. سيضمن ذلك تشتت ألياف الكربون باستمرار داخل الماء. احترس من كتل اللصقات وقطع ألياف الكربون ، وقم بتفكيكها على جدار الحاوية باستخدام عصا الخلط. استمر في فعل ذلك حتى تشعر ببعض المقاومة أثناء الخلط ، ويبدأ المزيج في الحصول على قوام يشبه اللبن المخفوق. عند حدوث ذلك ، تأكد من عدم وجود المزيد من ألياف الكربون العنقودية.

هناك شرطان يجب البحث عنهما:

1. بمجرد تشبع المياه بالجص ، فإن الجص الإضافي الذي يتم رشه سيشكل الحفر والجزر على السطح. استمر في إضافة الجص حتى تتوقف جزر الجص عن امتصاص الماء / تشكل الحفر.
2. أثناء تحريك الخليط ، يجب أن تتحرك خيوط ألياف الكربون في نمط تدفق يتبع اتجاه التحريك.

بمجرد استيفاء هذين الشرطين ، اسكب الجص في القالب بقوة. سيضمن ذلك أن تنتهي خيوط ألياف الكربون بالتقاطع مع بعضها البعض ، وبالتالي تشكل وصلة توصيل.

الخطوة 4: عمل الموصلات

أثناء انتظار علاج الجص ، يمكنك البدء في صنع الموصل النحاسي. هناك نوعان من الموصلات:

1. الذي ينطلق من اللوح وقياس القيم

قطع طول الكابل ، حوالي 12 "-18". قم بفصل 2 بوصة من الكبل على أحد طرفيه ، وحوالي 1/2 بوصة من الطرف الآخر. قم بقطع خيوط السلك ونشرها على الطرف مقاس 2 بوصة ، وقم بلفها حول القضيب النحاسي ، بحيث تصل إلى منتصف طولها تقريبًا. قم باللحام حول خيوط السلك وحولها ، مما يضمن أن السلك مثبت بإحكام على قضيب. بعد تركه يبرد لمدة دقيقتين تقريبًا ، قم بلف الجزء الملحوم بشريط كهربائي. قم بلف الطرف الآخر بقوة بحيث يمكن إدخاله في لوح التجارب. (اختياري: يمكنك أيضًا لحام الطرف الأقصر بقطعة من السلك الصلب / سلك توصيل ، نظرًا لأنها أكثر ملاءمة للوح لحام بدون لحام)

في هذا البرنامج التعليمي ، أوصي بإنشاء 4 من هذه الموصلات ، نظرًا لأن الكود الذي قدمته مصنوع لـ 4 موصلات.

2. الذي يربط بين أشكال مختلفة من الجص

بشكل أساسي كما هو مذكور أعلاه ، باستثناء هذه المرة ، سيكون على كلا الطرفين قضيب نحاسي. 2 أو 3 من هذه الموصلات ستفعل.

إنها فكرة جيدة أن يكون لديك كبلات ملونة مختلفة ، لأن تشابك الكابلات قد يكون محيرًا إلى حد ما لاحقًا.

الخطوة 5: إزالة القوالب والحفر

بعد حوالي ساعة ونصف ، يجب أن يعالج شكل الجص بالفعل. إذا كان السطح المكشوف للجبيرة دافئًا وصلبًا ، فإن قالب الجبس يكون جاهزًا للفك. إذا كان لا يزال طريًا ورطبًا بعض الشيء ، فامنحه 15-30 دقيقة أخرى من الانتظار.

بعد ذلك ، قم بحفر بعض الثقوب باستخدام ريشة المثقاب التي لا يزيد عمقها عن 1 1/2 بوصة في القوالب الخاصة بك ، ونشرها حول القوالب بشكل متساوٍ. إذا كنت لا ترغب في حفر ثقوب في النموذج ، فلا تقلق! الكل سطح الزهر موصل وبالتالي فقط بالفرشاة ، لا يزال بإمكان الموصلات النحاسية توصيل الكهرباء. (يمكنك حتى استخدام جسمك ومقاومته لتوصيل الكهرباء ، ومرة أخرى لا تقلق! سوف نتأكد من أن الكهرباء قيد التشغيل في نطاق كونك آمنًا للجسم) ومع ذلك ، فإن الثقب يوفر فتحة راحة أنيقة للموصلات ، وبالتالي لا داعي للقلق بشأن الاضطرار إلى التمسك بالعديد من الموصلات في وقت واحد.

الخطوة 6: حلبة اردوينو

الطريقة التي تعمل بها الدائرة هي في الأساس نفس طريقة عمل أي مقاومات متغيرة. ستحتاج بشكل أساسي إلى 3 أسلاك توصيل ، ومقاوم 22 كيلو أوم ، وموصلان نحاسيان. يمكنك اللعب بمقاومات مختلفة لاحقًا لتغيير القيمة التي ستحصل عليها. ومع ذلك ، فقد وجدت 22 كيلو أوم لإنتاج مجموعة القيم الأكثر تنوعًا.

يوضح الرسم البياني أعلاه فقط كيفية إجراء اتصال واحد يقرأ قيمة واحدة. ومع ذلك ، يمكنك إضافة المزيد من الموصلات اعتمادًا على عدد المدخلات التناظرية الموجودة على لوحتك (أحب استخدام Nano لأنه مضغوط ويحتوي على 8 مدخلات تناظرية). ستحتاج فقط إلى موصل نحاسي واحد يذهب إلى GND.

تحذير: استخدم فقط مصدر طاقة منظم 5 فولت للإدخال! قد يتسبب التدخل في مصدر طاقة أعلى من ذلك في حدوث صدمة ، خاصة وأننا نتعامل مع دوائر كهربائية مفتوحة.

الخطوة 7: التحميل على Arduino

بعد إعداد دائرتك ، قم بتوصيل Uno / Nano بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر كبلات USB المقابلة. تحميل هذا الرمز على منتداك.

بعد التحميل ، لاحظ رقم المنفذ الذي قمت بتحميل الرسم التخطيطي منه. يمكنك معرفة ذلك في Arduino IDE ، من خلال Tools -> Port.

تعويم value1، value2، value3، value4 ؛ // يمكنك إضافة المزيد من هذه القيم بناءً على عدد الموصلات لديك

الإعداد باطل() {

Serial.begin (9600) ؛ }

حلقة فارغة() {

القيمة 1 = 1024 - القراءة التناظرية (A0) ؛ القيمة 2 = 1024 - القراءة التناظرية (A1) ؛ القيمة 3 = 1024 - القراءة التناظرية (A2) ؛ القيمة 4 = 1024 - القراءة التناظرية (A3) ؛

// إضافة المزيد / حذف البعض حسب عدد الموصلات

Serial.print (القيمة 1) ؛ Serial.print ("_") ؛ Serial.print (القيمة 2) ؛ Serial.print ("_") ؛ Serial.print (القيمة 3) ؛ Serial.print ("_") ؛ Serial.println (القيمة 4) ؛

// PureData يقرأ قيمة مفصولة بشرطة سفلية ، لذا تأكد من إضافة Serial.print ("_") بعد كل واحدة ، وإنهاء القائمة بـ Serial.println (valueX)

}

الخطوة 8: البيانات النقية

قم بتثبيت PureData Extended وفك ضغط المجلد المرفق. افتح التصحيح المسمى soundtest ، وسترى سطرًا من العقد على PureData IDE. انقر فوق تحرير ، وتحقق من وضع التحرير.

انقر فوق كائن الرسالة العلوي الذي يقول "افتح 8" وقم بتغيير الرقم 8 إلى رقم المنفذ الخاص بك.

إذا كان لديك أكثر / أقل من 4 موصلات ، فقم بإضافة / إزالة عدد "f" من المربع الذي يشير إلى فك الضغط. بعد القيام بذلك ، يمكنك التلاعب بالبنية الخوارزمية للصوت. أوصي بالاطلاع على المزيد من البرامج التعليمية لـ PureData ، والتي تكون شاملة وغنية بالمعلومات وموثقة جيدًا - وأفضل جزء هو أنه يمكن العثور عليها بسهولة في IDE الخاص بهم ، من خلال Help -> Pd Help Browser….

قم بإلغاء تحديد وضع التحرير وانقر فوق هذا الكائن. (ملاحظة: لن تتمكن من تحميل أي رسم تخطيطي إلى لوحك عندما يكون مسلسل comport مفتوحًا في PureData). يجب أن يظهر تيار من القيمة ، يغير القيمة على المربع الرمادي الذي كان يقول 0. قم بتوصيل / فرشاة الموصل النحاسي الخاص بك على شكل واحد ، أو حتى شكل متعدد من الجبس ، والآن أنت قادر على توليد الصوت!

الخطوة 9: ماذا بعد؟

السؤال عما هو قادم هو سؤال واسع ومفتوح. لا تزال تجربتي مع الجص الموصل في مرحلتها المبكرة فقط ، لكنني آمل بالتأكيد أن يشارك صناع آخرون في الإجابة على هذا السؤال ، ليس فقط من الناحية الفنية ، ولكن أيضًا بشكل نقدي. ماذا لو وماذا سيحدث إذا كانت جدراننا موصلة للكهرباء؟ ماذا لو وماذا سيحدث إذا تم استخدام القيم التي تم الحصول عليها من هذه اللصقات لتصور البيانات بدلاً من ذلك؟ ماذا لو وماذا سيحدث إذا كان كائن الجص يمكن أن يكون شكلاً جديدًا من أشكال تشفير البيانات؟ ماذا لو لم تقتصر التكنولوجيا على اختصاص الشركات العملاقة فقط ، لاحتواء البلاستيك المصنع وحاويات الألمنيوم المطحونة باستخدام الحاسب الآلي؟ أنا متحمس لكل هذه الاحتمالات ، وأنا متحمس لرؤية كيف سيخرج صانعو آخرون من هذا المشروع ، ويخلقون شيئًا جديدًا ، وغير متوقع ، وجميل ، وخيالي بالضرورة.