Cirkulino (2012/13)

Cirkulino je koncept, ki se je o?itno izpostavil sam:

– je sekvencer – kot eden od najbolj raširjenih na?inov uporab arduina
– ima dolo?ene posebnosti – na vizualno-uporabniški strani je uporabljen rotirajo?i princip – cirkuliranje (kot priti?e povezavi z delavniškimi dejavnostmi  Cirkulacije 2)
– kot naslednja stopnja od prototipa je inženirsko bolj dodelan in že želi s?asoma postati izdelek
– to pomeni, da vsi pristopi potekajo v smeri maksimalne poenostavitve in ponovljivosti
– Cirkulino je osnovna u?na struktura, ki bazi?no definira vsa polja in razpre prostor dejavnosti h katerim se bomo vedno bolj podrobno vra?ali – ter po?asi “polnili” luknje.

Cirkulino je izdelek – zato ga je treba izdelati!

Prvi primerki – prototipi… alfa, beta, gama, …

Prvi primerki, prototipi so preizkusni primerki – predvsem glede optimalne razporeditve elementov – geometrije in še posebej možnosti za fukcionalne dodatke (harverske in softverske).

 

Cirkulino: druga serija, november-december 2012…

Ti primerki že vsebujejo vzporedno odkrivanje razli?nih polj – na sliki je toplotno preoblikovana (thermoform) plasti?na ploš?a. V našem primeru je to dokaj krhki prozorni polistorol (polistiren) debeline 2 mm. Opis tega postopka bo na voljo na strani obdelave materialov.

Na slikah je rezultat drugega poskusa in vezje Cirkulino iz prve serije.

 

Druga serija je namenjena kot sugestija za delavnice arduino v RogLabu in drugje.

– tiskana vezja smo izdelali sami, pri tem smo uporabili fotosenzitivne ploš?e euro dimenzij (160 x 100 mm)
– film je pripravljen z ra?unalnikom – natisnjen na folijo z laserskim printerjem
– UV osvetljevalnik je prirejeni trdilec laka za nohte – folija je položena na fotosenzitivno ploš?o, pritisnjena z akrilnim steklom debeline 5 mm – osvetlitev traja 3 minute (pri 3mm akrilnem steklu pa 2 minuti)
– fotosenzitivni premaz na osvetljenih (prozornih) mestih spremeni lastnosti in ga lahko “razvijemo” – potopimo v raztopino NaOH (ali komercialni razvijalec, ki vsebuje inhibitor, zato je bolj prakti?en) – nato operemo pod teko?o vodo – sedaj je vezje že vidno
– ploš?o nato jedkamo (HCl – solna kislina in H2O2 – vodikov peroksid – okoli 30% raztopina obeh je dovolj – podrobnosti tega postopka še sledijo)
– po jedkanju imamo tiskana vezja – z bencinom ali acetonom jih o?istimo na obeh straneh in zaš?itimo baker pred oksidacijo z alkoholno raztopino kolofonije, ali s sprejem  SK10 flux, ali pa uporabimo vodno raztopino s SENO  glanzzinn, ki prekrije baker s kositrom

There is a great page with instructions here http://www.electricstuff.co.uk/pcbs.html

 

V nadaljevanju se bomo bolj posvetili samemu vezju/ sistemu


“Stacking” logika

“Stacking” pomeni nalaganje eno na drugo – kar je sledenje osnovni obliki uporabe razvojnega vezja arduino – to je princip “shielda” – š?itkov. Pogosto raje govorimo o “motherboardu” (mati?ni ploš?i), “boardu” in “daughterboardu”. V našem primeru bi bil arduino mati?na ploš?a,  “shield” pa board ali daughterboard.

Na vsak na?in je dolo?eno, da je najnižja ploš?a vedno arduino, najvišja pa cirkulino – vmes pa bomo lahko dodali še kakšno vezje. Sendvi? in salama… = hamburger & cocacola

 

Tiskano vezje in razporeditev elementov:

Najve?ji problem je predvideti vse možnosti, ki bi se utegnile pojaviti – tako glede bodo?ih razširitev (npr. LCD display, XYZ akcelerometer; vmesna sendvi? ploš?ica…), kot tudi glede razli?nih elementov, ki bi utegnili biti na voljo namesto predvidenih. Zato sta spodaj prikazani dve varianti razporeditve elementov na tiskanem vezju – široka in ozka.

 

 

Pri ozki varianti uporabimo malo ve?je trimerje, ki imajo standardne 6 mm osi. Vsi potenciometri imajo vrednost okoli 100Kohmov – pa tja do 2,2 Mohma – linearni. Najnižje vrednosti potenciometrov naj bi bile 10 Kohmov, saj sicer preve? obremenjujemo napajalno napetost 5V. Tiskano vezje je enostransko, zaradi razpeljave potenciometrov ob obod ploš?ice pa nismo pa se mogli izogniti nekaterim lete?im žicam.


Shema osnovnega vezja Cirkulino

Opis vezja:

Osnovno vodilo je bilo – ?im manjše število elementov…

– pet potenciometrov je namenjenih manipulaciji midi podatkov (velocity, sustain, pitch,…), ritmov s prednastavitvami in razli?nim naklju?nim (random) opcijami, ki se kažejo zanimive – pri vseh spremenljivih parametrih. Uporabimo jih kot spodnji del napetostnega delilnika – pri tem je zgornji del delilnika pullup upor v samem atmel mikrokontrolerju. V zadnjih verzijah vezja smo se raje odlo?ili za klasi?no vezavo krajev potenciometra med 5V in 0V, ker se znebimo nepredvidljivih nelinearnosti pri razli?nih vrednostih potenciometrov.

– osem stikal, osem LED in izbirno CMOS integrirano vezje 4051 (74HCF4051, CD4051 – analogni osem-kanalni multiplekser/demultiplekser)  služi za aktivacijo/ deaktivacijo posameznih osmih korakov sekvenc (za “branje”) in za vizualizacijo aktivnih korakov (za “pisanje”). Ker ima aktivirani analogni kanal multiplekserja upornost okoli 100 do 150 Ohmov, smo se odlo?ili da ne potrebujemo upora za limitiranje toka skozi LED. Za zaznavanje pozicije stikala pa potrebujemo upor 22 Kohmov, ki pri branju predstavlja spodnji del napetostnega delilnika – zgornji del delilnika je ponovno pullup upor v samem atmel mikrokontrolerju. Opis vezja 4051 – HCF4051

– dva dodatna stikala služita za lo?eno programiranje sekvenc za tri midi kanale (nobeno stikalo pritisnjeno: kanal 1, prvo stikalo: kanal 2, drugo stikalo: kanal 3; obe stikali pritisnjeni: preklop iz sekvencerja na na?in kontrolerja). Tudi tu uporabimo pullup upore v samem atmel mikrokontrolerju, tako da je izhodiš?no stanje logi?na ena.

– tri LED in pripadajo?i omejitveni upori 100 do 220 ohmov za vizualizacijo midi aktivnosti po kanalih

Ostali dodatki na tiskanem vezju niso potrebni. Razen nekaj (preve?…) dodatnih žic, ker imamo pa? enostransko vezje.


Branje in pisanje:

Branje pozicije stikal in prižiganje LED poteka ob intervalnih ?asovnih prekinitvah programa (“interrupt”) v naslednjem zaporedju:

– vsakih 6000 mikrosekund (6 milisekund) se sproži prekinitev programa in izbere trenutni zaporedni kanal multiplekserja – arduino definira stanja na A, B, C vhodih multiplekserja
– najprej dolo?imo da LED ne gori (to je potrebno, ker branje traja nekaj ?asa in želimo, da je ugasnjena LED  tudi v resnici ugasnjena) – arduino pin 5 naj ima najnižjo vrednost (lahko analogWrite s PWM ali kar digitalWrite)
analogWrite(5, 0); // ugasnjena LED s PWM ukazom
digitalWrite(5, LOW); // ugasnjena LED s hitrejšim digitalnim ukazom

Branje poteka v naslednjih korakih:
– redefiniramo arduino pin 5 kot vhod, aktiviramo pull-up upor 20 Kohmov
pinMode(5, INPUT);
digitalWrite(5, HIGH); // pull up activated
– branje poteka na istem pinu 5
digitalRead(5);
– pri branju predstavlja pullup upor 20 Kohmov zgornji del napetostnega delilnika, kadar je stikalo pritisnjeno
– vsa stikala so vezana na maso (najnižji, referen?ni potencial) preko upora 22 Kohmov – to je spodnji del napetostnega delilnika (vrednost tega upora o?itno ni problemati?na – zato uporabimo vrednost 10K)
– pri nepritisnjenem stikalu je izhodna napetost delilnika  nad polovico napajalne napetosti (oziroma nad 0.6 * Vcc) – torej je vrednost logi?na ena (1, HIGH), pri pritisnjenem stikalu pa je nižja od polovice napajalne napetosti – prebrana vrednost je logi?na ni?la (0, LOW).
– nato deaktiviramo pull-up upor 20 Kohmov na arduino pinu 5
digitalWrite(5, LOW);
– redefiniramo arduino pin 5 kot izhod in s tem pripravimo vse potrebno za pisanje (prižiganje LED)
pinMode(5, OUTPUT);

S pomo?jo arduino funkcije digitalRead() lahko dovolj hitro preberemo stanje stikala, da ni nobenega ustavljanja. V prvi verziji vezja smo to po?eli na analognem vhodu arduina s funkcijo analogRead(), ki pa se je izkazala za preve? po?asno – ker branje v?asih ni bilo dovolj hitro, se je kroženje ob?asno “zataknilo”.

Pisanje po korakih:
– preverimo kakšno je stanje spremenljivke za trenutni korak (ta ustreza definiciji kanala s kombinacijo A,B,C)
– z arduino ukazom analogWrite() na pinu 5 dolo?imo ali LED ne gori, delno gori ali polno gori. Pri tej fukciji gre za PWM – “pulse width modulation” princip kratkih ali daljših elektri?nih impulsov)
analogWrite(5, 30); // srednje gori
analogWrite(5, 255); // polno gori


Problemi:

Glavni problem, ki se je pokazal pri uporabi funkcije digitalRead() namesto analogRead() za branje stanj stikal, so razli?ne napetosti praga pri razli?nih barvah LED (ki izhajajo iz razlik med uporabljenimi materiali, ki so potrebni za doseganje razli?nih valovnih dolžin oddane svetlobe). Pri analogRead() ni problemov, saj razli?ne napetostne pragove rešimo v nastavitvah programa, pri uporabi digitalRead() funkcije pa normalno delujejo le LED z napetostnimi pragovi nad 3 V (kar je logi?na enica – HIGH) . To so beli in modri odtenki (preko 3,5V pragovne napetosti).

Vse ostale barve imajo napetostne pragove pod 2,5V, kar lahko popravimo z dodajanjem ustrezne zener ali serijsko vezanih  silicijevih diod v seriji z LED (ena dioda za vse LED – med skupaj povezanimi katodami LED in maso). To na svetilnost ne vpliva bistveno, pove?a pa napetostni prag na 3,2V. V?asih potrebujemo v seriji dve diodi (recimo pri oranžni barvi).

Sprememba je tako dosežena tudi za funkcijo digitalRead().

Kljub temu svetujemo za cirkulinov display uporabo belih ali modrih LED, ki pa v praksi vseeno potrebujejo eno Si diodo.

Na desni je tabela barv, pragovnih napetosti in materialov.

 


Events so-far:

2019 [v akciji] Dre A. Hočevar et al – Verso Doxa / celotedenski intenziv + Terraformer predstavlja: Ž, Neo Cymex in Kikiriki + Robert B. Lisek & Cirkulacija 2: UI za umetnike – AI for artists + Boštjan Čadež: Gospod Procesor, razumete življenje?Mr Processor, do you understand life? + B-stran: Lab Irint + Dominik Mahnič – 1/200 + IvAnKe – Outsukisama | performens/ predstava + Rdeča Raketa & Patrick K.-H v Cirkulaciji 2 + Doepner & Summers: Drevesna harfa (ali: Samo drevo nas je), prvi delTree harp (or: Just the Tree of Us), first part + Vida Vojić – Dreams of New NarrativesSen novih zgodb + RAZPROSTOR – razstava in večmedijski dogodek + Skrivni svet NoldusoveSecret Universe of Noldus + RHIZOMAS /Ryuzo Fukuhara, Tracy Lisk, Stefan Doepner/ + Urška Preis & Kaja Janjić – Razgaljeno + tridnevna kitarska šagra: Gino Lucente – Sagra + Sukitoa O Namau & Joe Summers live + Joe Summers | The Last Of England – live score + Tristo tisoč duš na ljubljanskem graduCongregation at the castle: Three hundred thousand souls + RADART #10: X/L Experiment: Radio Tovarna + Cirkulacija 2: Kakofonija kakovizija v OsmoziCirkulacija 2: Cacophonia Cacovisia at Osmoza + ALUO uho in ALUO+C2 praktikum + Program 2019 + 2018 Ne(do)konč(a)no… + “-O-” = Simon Svetlik, Ryuzo Fukuhara in Takatsuna Mukai v C2 + Sound Chambers Series vol. VIII meets C2 + “Bodi Jimi tudi ti!” – delavnica na Gradu Kromberk | Pixxelpoint 2018 + C2 na festivalu Umetnosti in robotike v Trstu | C2 at the Festival of Arte e Robotica in Trieste + Biti aparat | biti umetnik = Roboti risarji + Simpozij Umetnost umetne inteligence | The Art of Artificial Intelligence + Exodos: C2 v Helsinkih / Finska + Jesenski dnevi tečejo | As autumn days go by… + MED, CIMET, ROZINE IN ČAS balletkvintetHONEY, CINNAMON, RAISINS AND TIME balletquintet + Večmedijski skupinski dogodek: MED ZVERJO IN NEMOČJO + Anže Sever – Rob + friformA\V / 16.08.2018 / Lina Rica (HR) / Bálint Bolcsó (HU) / Samo Kutin (SI) + Neven Korda – Daj mi mir! + Petek trinajstega: Trije zvočni pari + Vida Vojić: poezija, zvok in glas + Špica Ljubljana: Alessandro Di Giampietro – Thinga Things | Stvari + Jana Jevtović & Engin Can: Teleskopiranje | Telescoping + oOo! 5. oOobletnica poOovezoOovanj v C² + Izračun Slepih PilotovBlind Pilots Calculation + A Pit of Koelse | Luknja Koelse: Sublimacija znoja + Velenje v Ljubljani: Kutwyv + Nova londonska scena | New London underground Specimens, JC Leisure, Vida Vojić, Joe Summers + John Duncan “The TELL” = svetovna premieraJohn Duncan “The TELL” = world premier + In vendar se vrti | Eppur Si Muove + Cirkulacija 2: Program 2018 + Disinformation + Savski v ConiDisinformation + Savski in Zone + Alte Lezbiše Kunst; zvočni performans + 2017 Kikiriki in ROR v C2 + Doepner in Savski na Robotics Anteprima v Trstu + Marko Batista – Uspavanka za CIRKULACIJO + Nez Pez // Pez Pushing + Maribor: Ambasada Cirkulacija 2 na MFRU + Stiropor = ekspandirani polistiren + Klaus Filip (Dunaj/ Avstrija) ::optosonics::Klaus Filip ::optosonics:: + HuXterlTronik = Dani Bedrač + ::vtol:: = Dmitri MorozovHuXterlTronik = Dani Bedrač + ::vtol:: = Dmitry Morozov + Peter Rauch: Ponavljanje – samostojna skupinska razstava + Knjiga oglja / DopisovanjeM + Monika Pocrnjić – SVAROG.3 + Ponovni vzpon Poljske kraljice! + Tatsuru Arai – Arkhitek-ton /+\ Tinitus – Ljubezen je hladnejša od smrti + M / DopisovanjeM + Tanja Vujinović – Univerzalni objekti (Eksplozije, BBFs2, Tihožitje)Universal Objects (Explosions, BBFs2, Still Life) + Mešani dvojni trojček | Mixed double triplet = Mike Hentz, Javier Areal Vélez, Strunarja + Derek Holzer – VECTOR SYNTHESIS | VEKTORSKA SINTEZA + OPERA ROBOTANIKKA GENESISI Karl Heinz Jeron + ZASAVJE NOISEFEST v C2/Tobačna/Ljubljana! + Adam Donovan & Katrin Hochschuh: Psychophysics Machines and Swarms + Ewa Justka at Robotanikka: Light = Sound || Zvok=Svetloba? + Robotanika: Genesis + Mini Maker Faire @ C2 Tobačna Ljubljana! + Z.B.Ø.R. (Boštjan Perovšek, Marko Košnik, Borut Savski) + Alessandro Di Giampietro – Whatever you think I am that is what i’m not + Seppo Gruendler in Josef Klammer – Mali pribor | Kleines Besteck + Cirkulacija 2: Program 2017 + Preko vode do svobode v Kinu Šiška + Luka Prinčič: Razpoke vmesnika IF4Q + 2016 Duplerica: Boštjan Čadež “ROJ” in DivinaMimesis “AUTOBIOGRAPHICAL ANIMAL” + Simfonija groze. Happy New Fear 2017! + RADART #7: RADAR NAD TOBAČNO + Zaprtje -> Dominik Mahnič – Kosi 2014-2016 + Robotanika na razstavi Robotica v TrstuRobotanica at Robotica exhibition in Trieste + slikarska razstava -> Dominik Mahnič | Kosi 2014-2016 + John Duncan v C² ! + Simptomi meta mesta #37: Želja + Anyma na obisku v Cirkulaciji 2 + MC2=Ǝ / gibalna razstava + Neverjetno! 10 let Cirkulacije 2 + Herman & Savski: Vračnica in bali; druga javna vaja + Nina Dragičević: Parallellax release + V nedeljo se dobimo: Na stalnem naslovu najinega početja + Robotanica = C2 does VelenjeRobotanika = C2 gre v Velenje + Herman & Savski: Vračnica in bali; prva javna vaja! + : Niku Senpuki & Emerge, pavleisdead, Emerge & Neven M. Agalma + Atlas of Tremors v C2 + Zasavje NoiseFest 2016 v C2-labu! + Klima: Nedekadentni koncert? + DekaDANCE + Mike Hentz: Živa umetnost kot raziskava kulture in življenjaLive Art as Research of Culture and Life + Napovedujemo: Klima, dekadenca, človek|strojAnnouncing: Clime, decadence, human|machine + Kdo je Mike HentzIntroducing Mike Hentz + Dogodek O5 v C² Event O5 in C² + V iskanju izgubljene enostavnostiIn search of the simplicity lost + Urkuma in ROR v C² + April/ maj v Cirkulaciji 2 – uvod v antidekadenco + Sejem Dostop do orodij | Access to Tools + Welcome to ATT/AND Rijeka – abandon normal devices fair!Dobrodošli na ATT/AND Rijeka – Semenj umetniških orodij! + 2015 happy new fear 2016 – zabava na žicahparty on wires + Oscar Martin: Ekstremni Atraktorji v C2Extreme Atractors at C2 + Jesenski odmevi Hrup smo mi: Dušan Zidar + Jesenski odmevi Hrup smo mi: Arturas Bumšteinas + Predstavitev C2 tehnologij na #MTFCentral + šmarnica in cvičk v C2: N’toko in Igor Vuk + Cirkulacija 2: Showcase 0.3 = prigodna razstava preteklih in prihodnjih del in opravil + Hrup smo mi::Kulturni vmesnikiNoise is Us::Cultural Interfaces + Strictly Analog 3# in Svetlobna Gverila v Tobačni & C² + RADART #6 :: RADAR RIZOM :: 4 LETA PLATFORME RADAR + Ars ac²ustic²a -> ART’S BIRTHDAY PARTY, 16. januar 2015 + 2014 Happy New Fear! + Hrup smo mi: Prostor časa | Space Time + Microbot (Stelarc in Doepner) v Cirkulaciji² + C² – otvoritev novega prostora Cirkulacije 2C² – the opening of the new Cirkulacija 2 space + Smernice razvoja: Prostor časa + 2013 VELIKA POŽRTIJA – sobota 21. december ob 20.00 + Arduino praktikum = novodobni tehno intenziv + Dva ugrabljenca z MFRU: John Smith in Oscar Martin + C2 / Platforma za totalno umetnost: Tri socialne skulpture + Izjava Cirkulacije 2 – skupine začasnih uporabnikov Roga + Globoki temni gozdDark forest disko + Zvok organizma – Organizem zvoka + Fruity-Box (Karl Heinz Jeron v Cirkulaciji 2) + Taste of Vtol/ Okus Vtola + Redno letno srečanje ljubiteljev cirkulacije + 2012 Cirkulacija 2: pričetek predstavitev in delavnic Uvod v arduino v RogLabu + Multipla cirkulacija – socius urbis / otvoritev RogLaba + Interšmano = Cirkulacija 2 praznuje… + Sajeta 2012, tehnološke delavnice -> Združene sile C2_TO + Tri muhe na en mah: Cirkulacija 2, Konrad Gęca in Ana Raquel PereiraThree mice: Cirkulacija 2, Konrad Gęca and Ana Raquel Pereira + Cirkulacija 2 v Zagrebu – galerija Močvara, 9. -13. junij 2012Cirkulacija 2 in Zagreb – Močvara gallery, 9. -13. June 2012 + Total Noise Session #3 – Marcus Beuter = umetnost zvoka + v Cirkulaciji 2: Uvod v arduino + Kunst und Brot – Salon des Refusés 2012/1 + 2011 Drevo spoznanja in Hrupni robot v C2 + Platforma za totalno umetnost na MFRU 2011Total art platform at MFRU 2011 + testna verzija: Urbi et Orbi intervencija – v vašem mestu, ko pade noč…trial version: Urbi et Orbi intervention – in your city, when the night comes… + Paralelni svetovi na Metelkovi + Cirkulacija 2 na Sajeti 2011 + Cirkulacija 2 na Svetlobni gverili + 42 let RŠ – platforma RADAR + Redundantne tehnologije – zbiralna akcija + Cirkulacija 2: Space is the Place + Indija v Cirkulaciji >< Cirkulacija v Indiji + 2010 Zvoki Cirkulacije 2 na Novem trgu v Ljubljani + Razširjena Cirkulacija 2 na PixxelpointuExpanded Cirkulacija2 at PixxelPoint + C2_Kiblix_Mfru_Haip : Total Noise Session v Cirkulaciji 2 + Jesenski sadeži Cirkulacije 2 + Social Noise Session + C2 na Paralelnih svetovih na Metelkovi + Cirkulacija 2 na festivalu Sajeta 2010Cirkulacija 2 at Sajeta 2010 + New media drivers feat. Cirkulacija 2 + Expanded Cirkulacija at Alkatraz + Expanded Cirkulacija at Alkatraz – scheduler + Cirkulacija na Vstop prost v Celju + Cirkulacija 2 prejme Zlato ptico + Predstavitev Cirkulacije 2 v Novi Gorici + Cirkulacija 2: Pomladanski zvitki in Mehki zvoki naveličanosti + Cirkulacija 2 gosti vegetarijanko, aktivistko, umetnico, glasbenico in galeristko Reni Hofmueller + 2009 Cirkulacija 2 na Netart Community Convention v Grazu + javno snemanje: Analogična kompozicija + Reality show – “voice-noise karaoke” + Moška umetnost / Male art + CIRKULACIJA 2 na festivalu SAJETA pri Tolminu + Prostor zvoka = telo zvoka + Cirkulacija 2 in Antikonzum + Netart – krompir v žerjavici + 2008 Cirkulacija 2: Vladavina Konzuma + Majda Gregorič v Muzeju premoderne umetnosti + Transpozicije prostorov na Paralelnih svetovih + Odprta Cirkulacija 2 + Cirkulacija na koruzi / Dario Seraval v Brlogu + Napoved: Cirkulacija pod pritiskom + Elektro / Elektra + Zvočenja v Cirkulaciji 2 + Novi okusi Cirkulacije 2 + Video: Kerber nezavednega + Kerber nezavednega in druge zgodbe + Okus Cirkulacije 2 – st. 3 + Video: Event C + Čisto običajen večer v Cirkulaciji 2 + Totalna razprodajna razstava umetnosti + Event C: Taljenje umetnosti v dogodek + Hobotnica s polento + Brlog + 2007 Rotirajoči dogodek v Cirkulaciji 2 + BRLOG + Predstavitev Trivia Records / Zapisi v Cirkulaciji 2 + Razbita lepota, Broken beauty + Reanimacija Cirkulacije + CIRKULACIJA 2 v tovarni Rog nadaljuje + Boj se kreativnosti oblastnikov! + INTERDISCIPLINARNA POSTAJA