Membuat Suara Elektronik Dengan Plester Konduktif: 9 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Mengikuti proyek blorgggg tentang sirkuit silikon konduktif, saya memutuskan untuk melakukan eksperimen sendiri dengan serat karbon. Ternyata, bentuk yang dibuat dari plester yang mengandung serat karbon juga dapat digunakan sebagai resistor variabel! Dengan beberapa batang tembaga dan beberapa pemrograman cepat, Anda akan dapat menggunakan bentuk plester konduktif Anda sebagai sensor yang, dalam contoh khusus ini, akan digunakan untuk menghasilkan suara.

Penerapan bentuk eksperimental ini melampaui pembuatan suara elektronik itu sendiri. Saya membagikan proyek ini dengan harapan memperluas kemungkinan sirkuit. Elektronik tidak selalu harus hidup dalam wadah yang rapi dan ramping; mereka juga dapat dianggap berada di dalam patung, bahan, bentuk, dan benda sehari-hari--dan kita akan memasuki proyek ini dengan pola pikir untuk menciptakan alternatif untuk kenop, lubang masuk, atau kancing. Kami akan membuat struktur untuk sirkuit yang tidak pasti dan penuh kejutan. Jadi tanpa basa-basi lagi, berikut adalah beberapa hal yang perlu Anda persiapkan.

Hal-hal yang Anda perlukan untuk casting:

• Masker debu (sangat penting untuk umur panjang paru-paru Anda!!!)
• Semua jenis cetakan casting. Saya menggunakan cetakan yang saya buat menggunakan silikon Smooth-On, dengan bentuk LED yang diperbesar. Jika Anda tidak memilikinya, Anda bisa mendapatkan cetakan yang sudah ada sebelumnya (jika Anda tidak terlalu peduli dengan bentuk, bahkan cetakan cupcake/es pun bisa) atau lihat tutorial cara yang berbeda.
• Plester (apa saja, tapi saya lebih suka USG Hydrocal karena kuat dan tahan lama)
• 2 gelas ukur (1 liter dan 8 ons)
• Mencampur tongkat
• Campuran serat karbon cincang (tersedia di eBay)
• Bahan bakar alkohol yang didenaturasi (Anda dapat menemukannya di toko perlengkapan)

Hal-hal yang Anda perlukan untuk membuat sirkuit:

• Arduino Uno/Nano dan kabel USB yang sesuai
• Papan tempat memotong roti tanpa solder
• Multimeter
• Batang tembaga (1/16" - 1/8") dan bor dengan mata bor dengan ketebalan yang sama dengan batang
• Kabel warna-warni (saya menggunakan kawat silikon Striveday 22 gauge karena elastisitasnya)
• Resistor 22k
• pita listrik

Program yang Anda perlukan di komputer Anda:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (bahasa pemrograman suara) dan folder convert.zip (untuk digunakan nanti)

Mari kita mulai!

Langkah 1: Mengukur Plester

Cara terbaik untuk mengukur volume gips adalah dengan mengisi cetakan dengan air, dan kemudian menuangkan air itu ke wadah pengukur. Dalam kasus saya, saya menemukan bahwa formulir saya memiliki volume sekitar 11 ons. Dengan nomor ini, saya akan memeriksa lembar data plester saya dan mencari tahu berapa banyak air dan plester yang saya butuhkan. Rasionya berbeda untuk setiap produk plester, jadi lakukan pengecekan ulang. Dalam hal menggunakan USG Hydrocal untuk mentransmisikan formulir saya, saya membutuhkan 8 oz. air dan 11 ons. dari plester.

Isi satu liter cangkir dengan jumlah air yang Anda butuhkan, dan satu lagi dengan jumlah plester yang sesuai.

Langkah 2: Mempersiapkan Serat Karbon

Semakin banyak serat karbon yang dimasukkan ke dalam plester Anda, semakin konduktif plester tersebut. Namun, pada titik tertentu, konsentrasi serat karbon yang tinggi akan mengganggu integritas struktural plester, dan akan menyebabkan kesulitan dalam pencampuran. Untuk 11 ons. plester, saya pikir memasukkan 1,5 sendok teh serat karbon sudah cukup untuk membuatnya konduktif bahkan setelah plester mengering. Jadi saya sarankan menggunakan sekitar 1,5 hingga 2 sendok teh serat karbon / 10 oz. dari plester

Masukkan jumlah serat karbon ini ke dalam 8 oz. gelas ukur, dan rendam sedikit dengan alkohol yang didenaturasi. Ambil tongkat pencampur dan kocok serat karbon sampai tidak ada sisa daging yang terlihat - seharusnya terlihat cukup dekat dengan gambar di atas. Tuangkan alkohol berlebih, dan diamkan sebentar (tetapi jangan sampai alkohol mengering, karena serat karbon akan menempel lagi!)

Buang serat karbon ke dalam wadah satu liter dengan air di dalamnya.

Langkah 3: Mencampur Plester

Jangan lupa pakai masker debu

Mulailah menaburkan bubuk plester ke dalam air yang diisi serat karbon, terus-menerus sambil terus diaduk. Ini akan memastikan bahwa serat karbon terus-menerus tersebar di dalam air. Awasi gumpalan plester dan potongan serat karbon, dan pecahkan di dinding wadah dengan tongkat pengaduk. Lanjutkan melakukannya sampai Anda merasakan sedikit hambatan saat mengaduk, dan campuran mulai memiliki konsistensi seperti milkshake. Saat ini terjadi, pastikan tidak ada lagi serat karbon yang bergerombol.

Ada dua kondisi yang harus diperhatikan:

1. Setelah air jenuh dengan plester, plester tambahan yang ditaburkan akan membentuk kawah dan pulau di permukaan. Terus tambahkan plester sampai pulau-pulau plester berhenti menyerap air / membentuk kawah.
2. Saat Anda mengaduk campuran, untaian serat karbon harus bergerak dalam pola aliran yang mengikuti arah pengadukan.

Setelah kedua kondisi ini terpenuhi, tuangkan plester ke dalam cetakan dengan kuat. Ini akan memastikan bahwa untaian serat karbon akhirnya berpotongan satu sama lain, sehingga membentuk koneksi konduktivitas.

Langkah 4: Membuat Konektor

Sambil menunggu plester mengering, Anda bisa mulai membuat konektor tembaga. Ada dua jenis konektor:

1. Yang keluar dari papan tempat memotong roti dan mengukur nilai

Potong panjang kabel, sekitar 12"-18". Kupas kabel 2 "di satu ujung, dan sekitar 1/2" di ujung lainnya. Rentangkan dan sebarkan untaian kawat pada ujung 2", dan putar di sekitar batang tembaga, naik sekitar setengah panjangnya. Solder pada dan di sekitar untaian kawat, memastikan bahwa kawat cukup kencang terpasang ke batang. Setelah dingin selama sekitar 2 menit, bungkus bagian yang disolder dengan pita listrik. Putar ujung lainnya dengan kuat sehingga dapat dimasukkan ke dalam papan tempat memotong roti. (Opsional: Anda juga dapat menyolder ujung yang lebih pendek ke sepotong kawat padat / kawat jumper, karena lebih ramah terhadap papan tempat memotong roti tanpa solder)

Untuk tutorial ini saya sarankan membuat 4 konektor tersebut, karena kode yang saya berikan dibuat untuk 4 konektor.

2. Yang menghubungkan berbagai bentuk plester

Pada dasarnya sama seperti di atas, kecuali kali ini kedua ujungnya akan memiliki batang tembaga di atasnya. 2 atau 3 konektor ini bisa digunakan.

Sebaiknya Anda memiliki kabel berwarna berbeda, karena kabel yang kusut mungkin akan membingungkan nantinya.

Langkah 5: Demolding dan Pengeboran

Setelah sekitar satu setengah jam, bentuk plester seharusnya sudah sembuh. Jika permukaan gips yang terbuka hangat dan padat, gips siap untuk dibongkar. Jika masih agak lembek dan lembap, tunggu lagi selama 15-30 menit.

Setelah itu, bor beberapa lubang dengan mata bor yang kedalamannya tidak lebih dari 1 1/2 pada formulir Anda, sebarkan dengan cukup merata. Jika Anda tidak suka mengebor lubang ke dalam formulir, jangan khawatir! permukaan gips bersifat konduktif dan oleh karena itu hanya dengan menyikat, konektor tembaga masih dapat menghantarkan listrik (Anda bahkan dapat menggunakan tubuh Anda sendiri dan ketahanannya untuk menghantarkan listrik, dan sekali lagi jangan khawatir! Kami akan memastikan bahwa listrik yang mengalir adalah dalam kisaran yang aman bagi tubuh) Namun, sebuah lubang menyediakan lubang istirahat yang bagus untuk konektor, dan karena itu Anda tidak perlu khawatir harus memegang banyak konektor sekaligus.

Langkah 6: Sirkuit Arduino

Cara kerja rangkaian pada dasarnya sama dengan resistor variabel apa pun. Pada dasarnya Anda membutuhkan 3 kabel jumper, resistor 22k ohm, dan dua konektor tembaga. Anda dapat bermain-main dengan resistor yang berbeda nanti untuk mengubah nilai yang akan Anda peroleh. Namun, saya menemukan 22k ohm untuk menghasilkan rentang nilai yang paling serbaguna.

Diagram di atas hanya menunjukkan cara membuat satu koneksi yang membaca satu nilai. Namun, Anda dapat menambahkan lebih banyak konektor tergantung pada jumlah input analog yang Anda miliki di papan Anda (saya suka menggunakan Nano karena ringkas dan memiliki 8 input analog). Anda hanya perlu satu konektor tembaga menuju GND.

PERINGATAN: Hanya gunakan catu daya 5V yang diatur untuk input! Campur tangan dengan catu daya yang lebih tinggi dari itu dapat menyebabkan kejutan, terutama karena kita berurusan dengan sirkuit terbuka.

Langkah 7: Mengunggah ke Arduino

Setelah Anda mengatur sirkuit Anda, hubungkan Uno/Nano Anda ke komputer Anda melalui kabel USB yang sesuai. unggah kode ini ke papan Anda.

Setelah mengunggah, catat nomor port tempat Anda mengunggah sketsa. Anda dapat menemukan ini di Arduino IDE, melalui Tools -> Port.

nilai float1, nilai2, nilai3, nilai4; // Anda dapat menambahkan lebih banyak dari nilai-nilai ini tergantung pada berapa banyak konektor yang Anda miliki

batalkan pengaturan() {

Serial.begin(9600); }

lingkaran kosong() {

nilai1 = 1024 - analogRead(A0); nilai2 = 1024 - analogRead(A1); nilai3 = 1024 - analogRead(A2); nilai4 = 1024 - analogRead(A3);

// tambahkan lebih banyak / hapus beberapa tergantung pada jumlah konektor

Serial.print(nilai1); Serial.print("_"); Serial.print(nilai2); Serial.print("_"); Serial.print(nilai3); Serial.print("_"); Serial.println(nilai4);

// PureData membaca nilai yang dipisahkan oleh garis bawah, jadi pastikan Anda menambahkan Serial.print("_") setelah masing-masing, mengakhiri daftar dengan Serial.println(valueX)

}

Langkah 8: Data Murni

Instal PureData Extended, dan unzip folder terlampir. Buka patch bernama soundtest, dan Anda akan melihat sederet node pada PureData IDE. Klik Edit, dan centang Edit Mode.

Klik objek pesan paling atas yang bertuliskan "Open 8" dan ubah angka 8 menjadi nomor port Anda.

Jika Anda memiliki lebih / kurang dari 4 konektor, tambahkan / hapus sejumlah "f" dari kotak yang bertuliskan unpack. Setelah melakukannya, Anda dapat bermain-main dengan struktur algoritmik suara. Saya akan merekomendasikan melihat lebih banyak tutorial PureData, yang menyeluruh, informatif, dan terdokumentasi dengan baik -- dan bagian terbaiknya adalah, dapat dengan mudah ditemukan di IDE mereka sendiri, melalui Help -> Pd Help Browser….

Hapus centang Edit Mode dan klik pada objek ini. (Catatan: Anda tidak akan dapat mengunggah sketsa apa pun ke papan Anda saat serial comport terbuka di PureData). Aliran nilai akan muncul, mengubah nilai pada kotak abu-abu yang digunakan untuk mengatakan 0. Hubungkan / sikat konektor tembaga Anda pada satu, atau bahkan beberapa bentuk plester, dan sekarang Anda dapat menghasilkan suara!

Langkah 9: Apa Selanjutnya?

Pertanyaan tentang apa selanjutnya adalah pertanyaan yang luas dan terbuka. Eksperimen saya dengan plester konduktif hanya pada tahap prematur, tetapi saya tentu berharap bahwa pembuat lain akan terlibat dalam menjawab pertanyaan ini, tidak hanya secara teknis, tetapi juga secara kritis. Bagaimana jika dan apa yang akan terjadi jika dinding kita bersifat konduktif? Bagaimana jika dan apa yang akan terjadi jika nilai yang diperoleh dari plester ini digunakan untuk visualisasi data? Bagaimana jika dan apa yang akan terjadi jika objek plester dapat menjadi bentuk baru kriptografi data? Bagaimana jika teknologi tidak hanya terbatas pada lingkup perusahaan raksasa, pada wadah plastik manufaktur dan wadah aluminium giling CNC? Saya senang dengan semua kemungkinan ini, dan saya senang melihat bagaimana pembuat lain akan mengubah proyek ini, menciptakan sesuatu yang baru, tak terduga, dan indah, dan tentu saja imajinatif.