Stap 1: Prototypes
Een gemeenschappelijk setup voor een goede visualisatie apparaat in vele demonstraties van de wetenschap houdt ballon die zich uitstrekt over een cilinder en een spiegel in het midden van de gestrekte ballon vasthouden. Druk veranderingen als gevolg van geluid zou dan leiden tot de uitgerekte ballon en dus de spiegel te trillen. Laserlicht scheen op de spiegel wordt geprojecteerd op een oppervlak, visualisatie de akoestische trillingen
Omdat deze configuratie lijkt te zijn van een beproefde methode om te doen precies wat we wilden, achtten wij het een goede-startpunt voor onze prototype (foto 1). Wat we waargenomen was dat het effect goed is, maar er een paar gebreken met deze methode zijn. Ten eerste, als gevolg van de stijfheid en de grootte van de gestrekte ballon, luid (problematisch in een concert) en lage frequentie geluid nodig is om een opvallend patroon geproduceerd. Ten tweede, het verwachte patroon lijkt voornamelijk rechte lijnen.
Terug naar de tekentafel. Om aan te pakken het eerste nummer, besloten we om het gebruik van een audio transducer (foto 2) om te rijden een kleine uitkraging met een bijgevoegde spiegel in plaats daarvan. Vanaf onze trail lopen (Video 1), kunnen we zien dat er slechts een zeer klein aantal frequentie is waar het patroon merkbaar is. Het geluid was ook nogal luid.
We moeten een manier voor het moduleren van de hoek van een spiegel zonder het genereren van veel lawaai. Na sommige hersenen storm dachten we van het idee van een spirograaf. Een spirograaf bevat twee draaiende spiegels, getiteld onder een lichte hoek. De eerste reflectie creëert een ring patroon, dan de tweede mirror superponeren een spiraalpatroon. Voor we brak uit twee cheapo usb aangedreven ventilatoren prototype (foto 3), en een variabele weerstanden in serie in de aanvoerlijnen van elke ventilator geïnstalleerd, ons in staat stellen om hun rotatiesnelheid te passen. Het effect kan worden gezien in foto 4 en 5.
Naast elektronisch beheer de rotatiesnelheid van elke motor gebruikten we een Arduino compatibel twee kanaal motor schild. We schreven een kleine schets waarmee de ADC-waarden van de analoge pins pwm-opdrachten worden toegewezen aan de motor shield. We vonden dat de geborsteld motortjes echt niet snel genoeg op het ingangssignaal reageert zijn. Omdat er is niet gesloten lus controle van de rpm, het motor toerental schommelen alot wanneer er sommige voorbijgaande lading op het.
Dus besloten we om te proberen sommige rc vliegtuig Borstelloze motoren in plaats daarvan. Althans voor borstelloze motoren is de rc servo-signaal soort van evenredig met de rotatiesnelheid van de motor. Wij een van de borstelmotor vervangen door een borstelloze (foto 6) en het audio-ingangssignaal toewijzen aan rc servo signaal. Het effect kan worden gezien hier (Video 2). De langzame verandering in het patroon is te wijten aan de borstel-motor iets stalling van de trillingen van de borstelloze motor. Nu we nu zijn we op de goede weg.
