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用肉眼即能看到物体运动的“慢动作”,你猜我们是怎么做到的?
2017年07月13日 作者: 暂无评论 524+ 0

或许,你不会想到,把一片羽毛,一个草本植物,或者一束花等等身边可以利用东西,放进这样一个相框里,你会惊奇的发现,这个物体居然开始“动”了起来,并且看起来还是非常优雅的“慢动作”。这就是跨界技术派艺术家Jeff Liberman的“Slow Dance”项目,项目的一出现就吸引了大批这个项目的“模仿者”,其中最出名的就是一名新加坡tindie网友基于Arduino Nano开发板模块做成“山寨”“Slow Dance”,命名为“sLOMO(Slow Motion)”!

slow dance

其实“Slow Dance”原理很简单,通过使用高速闪光灯每秒闪烁80次,你的眼睛甚至看不到它们正在闪烁 ,通过光线高速闪烁,并与物体(羽毛,枝条,花朵等)的高速振动同步,如果振动速度比闪光灯快一点或慢一点,那么您会得到一个慢动作效果,其速度与拍频成正比。如果物体以与闪光灯相同的速度振动,则物体看起来将会不动。如果节拍频率高,您可能会看到随机跳跃的振动物体。这是一种称为持续视觉的现象,与电视的工作方式相似 - 通过快速闪烁冻结图像,使我们将其视为持续运动。

对于“SLOMO”这个项目,虽说是山寨“Slow Dance”的项目,但所用的器材零部件都是身边可以买到可以利用的零部件,无需定制,并且相比“Slow Dance”的大尺寸,“SLOMO”这个项目追求的“小而美”,故利用小巧的Arduino Nano开发板,整个DIY套件。 

整个sLOMO框架基本套件包如下部件:

部件

  • 1 x裸JF sLOMO框架PCB
  • 1个电源插座
  • 1个直角按钮开关
  • 1 x 3300uF 16V电解电容
  • 2 x 12K欧姆1/4 W电阻
  • 2 x 330欧姆1/4 W电阻
  • 2 x IN4004二极管
  • 2 x N沟道MOSFET 60V 30A
  • 2 x 50K欧姆电位器
  • 2 x 15针直母头
  • 注意:不包括Arduino Nano /兼容微控制器。

步骤1:建立电路板

与我们的大部分项目一样,由于其小巧的外形尺寸和易用性,我们将使用我们最喜爱的Arduino Nano板。

我们的项目的原理图可以在上面找到。我们使用“Slow Dance”项目相同的Arduino引脚分配,但是我们正在使用不同的组件来构建我们的电路,并且设计有一些微小的差异。 

slomo (2)

slomo (3)

注意: 

在PCB组装过程中应遵循以下内容: 

确保电容器的方向,2个MOSFET和Arduino Nano是正确的。

andruion

andion

确保将所有组件焊接到PCB的TOP侧,除了两个电位器,按钮开关和电容器将被焊接到PCB的BOTTOM侧。

步骤2:电磁铁装配

由于“Slow Dance”的所用的电磁铁并不适合相对较小体格的“SLOMO”的相框,如果自定义构建合适的电磁铁的话,费时费力,幸好网上可以买到,不过价格并不便宜,对于我们的项目,我们还希望能够将目标对象附加到两端。于是,,我们使用一个弹簧钢制成的U型的画板金属夹。如下图所示:

磁铁

这个弯成U型的金属平均厚度约为0.5mm,并在其上钻孔以此固定电磁铁磁铁,并在U型金属片一端固定住合适的钕磁铁。如下图所示:

solomo

步骤3:构建后座

对于构建后座所用的器材,这位网友用的是IKEA的Ribba框架,具体尺寸如下图:

后座1

后座2

后座

相框

相框1

步骤4.在后座安装PCB模块

如下图所示:

PCB

需要注意的是确保两个50K欧姆电位器的金属固定螺母在固定到位后不与任何Arduino Nano插针相接触。

步骤5:准备相框

准备框架的主要步骤是:

修改纸板前端,抬起窗户开口。

在框架内钻一个2mm直径的孔,以固定电磁支架底座。

在框架后面钻三个2mm直径的孔,用于将法兰螺丝固定到位。

用LED灯条将内框的侧面和顶部排列。

前面的纸板安装架需要进行修改,以便在从前面观察时将窗口开度更高以隐藏电磁铁。窗口的底部需要距离底座41mm。这是通过切断顶部,使用胶带将其连接到前端座的底部来实现的。 

由于我们的框架是由MDF板制成的,因此最好先钻一个较小直径的导孔,然后再将自攻螺丝钉入其中。您将需要一个用于自攻螺丝的孔,以将电磁体支撑基座固定到框架上。确保U形弹簧钢板在操作过程中振动时不会碰到任何表面。

在框架后面需要另外三个导向孔,用于法兰自攻螺钉,以将后座固定到位。

我们使用暖白色双排LED条灯DC 12V,SMD 5050 LED,每米120个LED我们的项目。由于我们的框架不大,我们只需要一个长约0.56米的短LED灯条。您可以尝试其他LED灯条,您可以得到你的手。实质上,您可以以您愿意为此项目支付的价格找到最亮的LED条。如果您想要更亮的闪光灯,我们的镜架的深度应该能够容纳三排LED,如果您打算将镜架放置在明亮的光线下,则应该使慢动作的幻觉更好。

如下图所示:

相框2

LED

LED1

LED2

le3

LED3

步骤6:Arduino 开发板脚本的写入

我们的sLOMO框架的Arduino代码结构基于"Slow Dance 项目是松散的。

"Slow Dance 项目直接使用ATmega PWM寄存器来更改PWM信号的频率和占空比,以控制电磁铁和LED灯条。

您可以访问:https://www.arduino.cc/en/Tutorial/SecretsOfArdui

如果您有兴趣了解如何直接使用ATmega PWM寄存器。

对于我们的项目,不用直接使用ATmega PWM寄存器来改变PWM信号的频率和占空比,我们将使用由亚军创建的Arduino PWM频率库。有关此图书馆的详细信息,请访问Arduino论坛上的此主题:http://forum.arduino.cc/index.php/topic,117425.0.html

最后,将程序上传到您的Arduino Nano /兼容微控制器板。

步骤7:最终的SLOMO框架装配

慢动作1

慢动作2

在这里,我们将尝试把所有东西放在一起,进行最后的装配。

我们需要将电磁铁上的电线焊接到标有“EM”的PCB上的孔中。 我们还需要将大约22厘米的2根电线(红色和黑色)焊接到PCB上标有“Light”的端子。

步骤8:最后的调试和改进

我们将需要一个12V直流电源适配器来加电我们的sLOMO框架。对于我们的项目,我们使用了一个额定值为12V DC,1.5A的项目。如果在项目中使用不同的零件或组件,则需要使用合适的电源。

插入12V直流适配器并加电框架。

如果一切都到位,坐下来,被摆放在框架内的轻量物体的超现实的舞蹈所迷住。

我们知道有人在80Hz左右的时候,电磁体振动,产生了嗡嗡声。这个嗡嗡的声音确实存在,但是如果你超过3英尺远,它是非常小的,几乎听不到。对于那些已经复制了这个项目的人来说,这可能是您可以寻求改进的领域之一,以尽可能地减少嗡嗡声,如果这是您的关注。

我们在框架的底部粘贴了一块防滑橡胶垫,用于缓冲,这使我们的sLOMO框架放置在桌子上显着降低了嗡嗡声。

如果要将sLOMO框架放在平坦的表面上,您可能还需要建立一个更大的底座,以连接到框架上以获得更好的稳定性。

当然如果国内小伙伴们想购买相关原材料和部件的话可访问:JF sLOMO商店进行购买

原文链接: http://www.eeboard.com/news/slomo/

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