박얼 기말프로젝트 기획서

Jugging(가제)

Concept
Connection
Fun

개인적 과제 : 이제까지의 프로젝트와는 차별화된 프로젝트 시도
* 재미있고, 사람들이 즐길 수 있을만한 것들
* 퍼포먼스

Abstract
빛의 연결과 소리의 연결
저글링을 하면서 회전하며 생기는 다양한 패턴들에 관심을 가지게 되었다.
그 패턴들을 빛으로 연결하고 저글링할 때 각도에 따른 소리를 연결시킨다.

Research

저글링 동영상
http://s158645047.onlinehome.us/video_5290_10558.html?sid=5290&aid=10558

Technical system description
3개의 동그란 구모양의 물체에 자이로센서와 아듀이노미니보드를 연결하고 태양열 전지로 전원을 공급한다. 그리고 군데군데 다른 색의 LED와 스피커를 박아 각도나 기울기에 따라 색이 변하거나 소리가 나게 한다.
: 자이로센서, 태양열전지, Arduino

Technical difficulty
재질
: 동그란 구모양의 플라스틱이 떨어뜨리면 깨지는 문제
전원공급문제 ( 구를 닫으면 분리하기 어려운 구조임 )
: 태양열전지 구상중
구조
: 구가 닫힌 구조여서 소리가 밖으로 잘 퍼져나오지 못하는 문제

Installation
특별한 설치는 없고 어두운 공간에서 퍼포먼스 예정

Work plan
1주 (10/31) 기술사항 점검,표현도 조사
2주 (11/7) 재료연구 및 테스트(태양열전지 , 자이로센서)
3주 (11/14) 기획서 작성, 재료구입 및 제작
4주 (11/21) 프로토타입
5주 (11/28) 베타
6주 (12/5) 사용자 테스트, 수정,보완 및 시퍼포먼스
7주 (12/12) 최종발표

10/24
기술사항점검
베터리 (태양열 전지)
1A충전시 10시간
4~5V 용량시 솔라셀 크기 7~10cm
떨어질 때 깨지는 문제
-> 충전기를 개조해 충전할 수 있게 변경

재료리서치
<센서>
* 3축가속도센서모듈 VER2(AM-3AXIS VER.2)
-3축 가속도 센서를 이용한 초소형 Evaluation 보드
-Freescale 사(구 모토로라)의 MMA7260Q 3축 센서를 필터와 함께 설계하였음)
-3.3V 전원만 인가하면 추가적인 회로 없이 가속도 센서를 동작 시킬 수 있음
-외관 크기 20 X 10 mm

가격:44000원/디바이스마트

* Arduino BT

가격 : $149.95 ->탈락
* Arduino Stamp

가격 : $37.95

<외부재질>
1.투명실리콘 – 신예츠 KE-1300T
가격 : 1kg 25000원정도
주로 프라모델 복제할 때 쓰임
2.투명고무 – 라텍스 or 실리콘고무
가격 : 성형/문의
산업용

10/30
▒요약 정리
외형 : 6~7cm
재질 : 투명 실리콘 & 레진
MCU : ATmega8L
센서 : Accelerometer AM-3AXIS VER.2
소리 : DAC3550
▒단가조사

구분

이름

수량

단가

MCU

ATmega8L

3

10,000

센서

3축가속도센서모듈(AM-3AXIS VER.2)

3

44,000

베터리

AAE562438P

3

4400

반투명 실리콘

신예츠 KE-1300T

1

31,460

스피커

ts-40(금속스피커)

3

2000

스위치

마이크로스위치

3

330

LED

3파이 고휘도 (흰,빨,녹,파)

12

250

MOLEX

53047-02

3

150

11/07
▒변경사항
외형틀제작 RP가격문제
1시간 가격(40,000->18,000), 1개의 틀에 10시간이 걸려 총 3개가 된다면 50만원 넘게 들었다. 그래서 뽑기볼을 가공해서 쓰기 결정.
▒외형틀 및 투명실리콘 가공

신예츠 1300T 반투명 + 경화제CAT-1300를 섞어 틀을 만든다.
작업가능시간 : 90분, 표준경화시간 : 24시간
생각보다 기포가 많이 섞이며 손에 묻으면 기름같은 느낌으로 잘 지워지지 않는다.
18시간 경과. 많이 굳었으나 아직 테이프같은 느낌. 경도는 만족할만큼 고무느낌이같은 느낌이지만 시간이 많이 걸리는 단점. 외관은 부딪혀도 깨질정도는 아니어서 이제 볼 안쪽에 충격흡수를 위한 방법을 생각 중.

24시간 경과. 끈적끈적한 느낌이 없어지면서 탄성력이 강해 고무느낌이 많이 남.
두께가 두꺼울수록 투명도가 저하되며 얇게 바른 정도라면 투명.
기포가 있는 부분이 반사되어 생각보다 통통볼 느낌이 많이 남.
빛을 확산시켜주는 편이 나을 듯 싶어 기포를 없애고 두께를 더 주는 방법으로 진행할 생각.
뽑기볼의 경우 접합부분이 튀어나와 구 형태로 만들기위해 가공.
깨지지 않기위해 다른 물품을 쓰지 않고 칼로만 3시간 걸림.
시간이 많이 걸리고 물집이 생기는 등.등.등 별로 추천할만한 방법이 아닌 것 같아 시간이 적게드는 다른 방법을 생각 중. 볼 지름 6cm안에 기판과 주요부붐을 끼워 넣어봤는데 공간은 별 무리가 없을 것 같음.
▒사운드 부분
http://www.newtc.co.kr/board/view.php?id=mega128_lecture&page=2&sn1=&divpage=1&sn=off&ss=on&sc=on&select_arrange=headnum&desc=asc&no=8

11/21
▒외관 부분
뽑기볼이 완벽한 구모양을 만들기엔 어려움이 있어 아크릴반구를 이용해 다시 작업중
재료 : 70mm아크릴반구6개 ,60mm아크릴반구6개


▒회로 부분
- ATmega8L을 이용해 Arduino보드로 만드는 과정 : 부트로더로 굽는 과정에서 에러발생
http://www.arduino.cc/playground/Learning/Burn168
- 핀배열(Arduino-To-Atmega8-Pins)
▒프로그래밍 부분
: 아쉽게도 가속도센서 AM-3AXIS소스는 없어 적분을 이용한 프로그래밍 시도 중
- Accelerometer 값을 받아들여 가속도를 계산


http://www.newtc.co.kr/
샘플링 타임 및 가속도 계산법

◎Zero g : 3.3V range에서 1.65V이다.
- 1.5g : 800[mV/g]
- 2g : 600[mV/g]
- 4g : 300[mV/g]
- 6g : 200[mV/g]
◎Power Up Response Time : 1ms ~ 2ms
◎Enable Response Time : 0.5 ~ 2ms
◎센싱 동조 주파수 : X,Y : 6kHz, Z:3.4kHz
◎내부 샘플링 주파수 : 11kHz
◎1024 단계로 10비트 샘플링 할 경우
- 한 칸 사이 전압 : 3.3V/1024
- 사이 전압 : (1.65-한 칸 전압 * 칸(현 전압값)) = 사이 전압
- 800mV:1[g] = 사이 전압 : X[g]
- X[g] = 사이 전압 / (800 * 10E-3) = 1.25 * 사이 전압
- 가속도 = X[g]*9.8 [m/ss]
- 순간 가속도 변화 량 : X1[g]*9.8 – X2[g]*9.8 [m/s2]

가속도 관계

◎계산 방식
- Resolution = (Vout / 3.3) * 1024
- Impact = [count – count(offset)] * resolution
- MMA7260Q의 경우 가속도 메타는 그것의 내부적인 OP앰프와 온도 보상에 의해 전적으로 신호조정되었으므로, A/D 컨버터에 직접 인터페이스 될 수 있다.
◎필터설계
- 하나의 RC 망으로 구성되며, 가속도메타와 A/D 컨버터의 출력 사이 연결이 길다면 덧붙여 져야만 한다.
◎Sensitivity
- 3.3V Application에 800mV/g의 Sensitivity를
- +90도 ~ -90도 Tilt : +1g~-1g로 표시
- 1g = 9.8m/s2

※가속도센서 관련 참고자료
http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=252
http://itp.nyu.edu/physcomp/sensors/Reports/MMA7260Q
http://itp.nyu.edu/physcomp/sensors/S/AccelerometerMMA7260Q
http://itp.nyu.edu/physcomp/sensors/Code/DataloggerMulti
11/28
▒회로 부분

레귤레이터, Usb충전IC 납땜

레귤레이터 3.7V -> 3.3V

충전회로

그 외
잘리는 기판으로 원형 2중 PCB제작
LED 실험

유경상 조가비 기말프로젝트 기획서

커뮤니케이션의 시각화

■ Title
S2L _ SOUND TO LIGHT
 
■ Concept

신비로운(어두운 방 안에 빨간 레이저빛이 지나가는 길만 보인다.)

■ Abstract

인간관계의 연결에 가장 기본이 되는 대화를 소재로 한다.
말을 한다는 것은 사람의 눈에 보이지 않고, 입 밖에 던지는 즉시 사라지게 된다. 한 번 뱉은 말은 다시는 주워 담을 수 없고
반복 또한 불가능한 것이 ‘대화’이며 ‘말하기’이다.
이러한 ‘말하기’를 토대로 사용자는 말하기 자체를 시각적으로 볼 수 있으며, 이를 컨트롤 할 수 있도록 하는 것을 제작하고자 한다.

■ Aim

보이지 않는 메세지의 이동을 눈에 보이게끔하고
또 인터렉션을 통해서 메세지를 전달하거나 방해할 수 있다
혹은 왜곡시키거나 추가시킬수도 있다
커뮤니케이션을 시각화해서 컨트롤이 가능하게 하는 것이다.

■ Research

광통신

http://kmh.yeungnam-c.ac.kr/Network/lesson/peyang/0110_15.htm

광통신 스피커

레이저 다이오드와 전원을 스피커 잭에 연결한다.
스피커 잭을 음향출력장치에 꽂으면 레이저 다이오드가 켜진다.
또다른 스피커가 연결되어 있는 태양전지에 레이저로 쏘면
파장을 가진 레이저빛이 태양전지를 통하여 스피커로 출력되게된다.

http://search.naver.com/search.naver?where=nexearch&query=%B1%A4%C5%EB%BD%C5%B6%F3%B5%F0%BF%C0&sm=tab_hty

전원을 연결한 이유
라디오의 스피커부분으로 흐르는 절류는 매우 약하기 때문에
레이저다이오드가 켜지도록 전체 전압을 높여주기 위한 것이다.
소리의 크기에 따라 레이저빛의 밝기가 변한다.
큰 소리는 밝게,
작은 소리는 어둡게 관찰된다.

## 레이저 광선, 눈으로 볼 수 있을까

레이저는 한 가지 색깔의 빛을 증폭시켜 강한 에너지로 만든 광선이다.

빛 자체를 눈으로 보는 것은 불가능하다. 빛은 어떤 물체에 부딪쳐서 반사되거나 흩어질 때만 우리 눈으로 볼 수 있다. 맑은 밤하늘에 플래시를 비추면 빛이 나아가는 경로를 확인할 수 없다. 그러나 안개가 낀 밤에는 플래시의 빛이 공기 중의 물방울에 산란되어 빛의 경로를 관찰할 수 있다. 이와 마찬가지로 산란할 수 있는 물질이 없으면 레이저 광선도 경로를 볼 수 없으며 광선이 마지막으로 도달한 곳에서 한 점으로 빛나는 것만 볼 수 있다.

안개 낀 밤하늘에 레이저를 비춘다면 공기 중의 물방울에 산란된 아주 선명한 레이저 광선을 관찰할 수 있다. 실내에서 레이저 포인터의 경로를 보려면 레이저 광선이 지나가는 길에 연기나 스프레이를 뿌려준다.  연기와 수많은 물방울이 빛을 산란시켜 광선을 볼 수 있다.

## 레이저는 강한 지향성과 직진성을 갖고 있기 때문에 장애물 투과력이 약하다.  가시 거리 안에 어떤 장애물이 있으면 레이저 통신 망 구성이 곤란하다. 반드시 전방 시계가 확보되어야 하는 Line of Sight 조건이 요구된다. 그러나 레이저 통신망 사이에 장애물이 없고 시계가 좋더라도 짙은 안개가 끼면 레이저 신호는 감쇄 현상이 일어나 제 기능을 발휘 못하는 취약점을 가지고 있다. 이처럼 레이저 무선 통신은 장소 및 용도에 제한을 받는 단점이 있다. 이렇게 볼 때, 기존 유선 통신 및 무선 통신망을 보완하거나 대체하는 용도에 적합하다. 또한 레이저 무선 통신은 아직까지 신호의 전송 속도 및 거리에도 한계가 있다. 이런 단점을 극복하기 위해서는 먼 거리까지 전송하는 고출력 레이저 다이오드의 개발과 짙은 안개 등의 영향을 적게 받는 긴 파장의 레이저 소스를 개발하는 것이 과제이다.

■ sketch

## 레이저 다이오드 교체 후

 

■ Application

아크릴 상자 내에 음성녹음키트와 레이저다이오드가
장착되어 있다.
가운데 구멍을 뚫어 레이저를 쏘면 반대쪽의 아크릴 상자 겉면의
태양전지에 닿게 된다.
이를 다시 녹음, 저장 한 뒤 다른 상자의 태양전지를 향해 레이저로 쏘아준다.
■ User scenario

사용자는 상자가까이에 대고 말을 한다.
이 신호를 입력/저장 후, 상자는 사용자가 한 말을 그대로
레이저로 쏘게 된다.
또 다른 상자는 그 빛을 받아 다시 입력/ 저장 후,
똑같은 말을 다시 레이저로 쏜다.

중간에 사용자가 다른 말을 녹음하면 이를 다시 입력/저장하고,
다른 말들이 오고 간다. 추가, 수정이 가능하다.

레이저가 지나가는 길을 손으로 막거나 장애물을 설치하면,
소리가 더 이상 지나갈 수 없게 되고,
혹은 장애물을 빠른 속도로 넣었다 뺐다 하면 녹음된 소리는
재미있는 결과로 나타나게 된다.

■ Material

박스외관_포맥스(도색 가능) 

박스내부_ 레이저다이오드 / 음성녹음키트 / 배터리(일회용 건전지)

전시_어두운 방 가습기

▼ 음성녹음키트

 

 

▼ 레이저 다이오드_ 5mA 출력 가능,  4.5 V 정전압

▼ 증폭 회로

■ Sketch

■ Manufacture

▼ 음성 녹음 키트 제작

 

▼ 녹음 키트 +  레이저다이오드로 출력

▼ 태양 전지 입력을 받아 스피커 증폭회로를 통하여 재생

▼ 녹음된 사운드가 재생버튼을 누른 후 레이저(스피커)로 출력되는 영상 

 

 

■ Work plan

1주 : 브레인스토밍. 기획서 작성
2주 : 시안. 광통신 스피커 제작
3주 : 녹음키트 제작. 박스 외관 제작
4주 : 기술 점검. 비쥬얼 디자인 
5주 : 사용자 테스트
6주 : 수정,보완,완성
7주 : 발표