媒体装置艺术设计说明1.docx
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媒体装置艺术设计说明1
第一章新媒体装置艺术
1.1作品设计的意义
这个作品是一个可以根据温度的变化，然后颜色产生变化的智能水杯。
这样就可以准确的测出水温的范围，减少喝水的人被热水烫到的可能性。
而且彩色的灯光也能让使用者觉得新颖，从而喜欢上喝水。
1.2作品主要内容
当水杯中水的温度在小于31摄氏度时，杯子就会发出蓝色的光。
因为这个温度低于人体温度，所以在颜色的选择上就会使用冷色光。
当温度在32摄氏度到40摄氏度之间的时候，杯子就会发出黄色的光。
当温度超过40摄氏度时，杯子就会发出红色的光。
因为这时的温度，有可能会烫伤喝水的人，所以杯子会发出红光去提醒喝水的人，要注意水的温度。
1.3制作方法及流程
这个作品使用到的元器件有：
Arduino开发板、跳线、面包板、470欧姆电阻、红色LED小灯泡、黄色LED小灯泡、蓝色LED小灯泡、lm35温度传感器。
首先，我在网上查找关于这个实验的代码，和需要用到的温度传感器。
因为实验盒里没有温度传感器，所以我在网上购买了lm35温度传感器。
因为想将灯的闪烁形式变成呼吸灯的形式，所以对网上查到的代码进行了修改，运用了呼吸函数。
然后就到了制作阶段，需要先将所有元器件都连接起来。
如下列图1—1所示。
图1—1
当把元器件都接起来之后，就要开始对程序进行编辑。
一开始灯的闪烁形式是常亮的状态。
但是发现在转换灯颜色的时候会有轻微的闪烁。
所以就想着将灯变成呼吸灯的闪烁模式，这样会更加吸引使用杯子的人。
在对代码进行编辑完成之后，就要将代码传输到Arduino开发板上进行测试。
一开始，灯的颜色没有变化，以为是程序出了问题。
后来打开端口监视器一看，原来是水的温度没有到达要求。
因为串口监视器上，可以直观的看到温度的变化，和当下的温度值是多少。
知道了这个问题之后，就测试成功了。
1.4成果
这个作品成果是一个会随着温度变化，随之发出不同颜色光的水杯。
这样可以有效的方式使用者喝水的时候被开水烫伤。
对于杯子上方的圆点是想做出透光效果，从而更加炫目。
成果图如图1-2所示。
图1-2
1.5价值和影响
对于刚上小学的孩子，他们在学校喝水的时候有可能因为着急，从而不去试一试水温再喝水。
这样就容易发生被开水烫伤的可能性。
如果用了这个杯子，看到杯子上红灯亮起来的时候，这个时候使用杯子的人就会注意到杯子里水的温度，从而可以减少被开水烫伤的可能性。
如果孩子有了这样一个智能水杯，家长也不用担忧孩子容易被开水烫伤了。
1.6创新点
从外形上来说，在杯子的上方，有一些透光的小孔。
这些小孔可以更好的透出小灯泡发出的光，这样可以让杯子更加绚丽，让使用者喜欢上用这个水杯喝水。
在灯泡的闪烁形式上来说，是采用的呼吸灯的形式。
这样的形式比常亮的形式，更加吸引用户。
第二章结论
2.1技术层面
这个作品是通过Arduino开发版来完成的，先在Arduino软件中编辑程序，再传入开发板，接下来把线路连接正确。
就可以实现想要的效果了。
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。
包含硬件和软件。
Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。
板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。
对Arduino的编程是利用Arduino编程语言和Arduino开发环境来实现的。
基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信来实现。
2.2艺术层面
因为制作的是一个可以测量水温的智能水杯，所以这个装置在包装上还是采用的杯子的原型。
但是这个杯子的形状是与普通水杯有区别的。
这个杯子的中间部分是突出的，这样做的目的，是想将杯子做成双层的，中间突出的部分可以将装置放入，也可以防止用户将手烫伤。
在杯子的上半部分有一些镂空的小孔，是为了让杯子的透光性更好。
给人一种不一样的设计感觉。
随着用户在喝水的同时，看着灯光的闪烁，心情也会随之愉悦一些。
在这个作品中，智能水杯是用两个透明一次性纸杯做成的。
如果直接用透明纸杯的话，会看见里面的装置，所以在做的时候，在透明纸杯的外面涂上了丙烯，这样透光性不会太好也不会太差，给人一种朦胧的感觉。
2.3不足及展望
在这个作品当中，测量温度的温度段，只有三段，如果能有更多的温度段的话，就可以让温度测量的更加具体。
这样，可以让使用者更加了解杯子里水温的状况，会更加方便一些。
在杯子的外形上，可以采用磨砂玻璃的，这样透光性会好，而且会有一种朦胧感。
这个作品可以在生活中，给年龄小一些的孩子，这样可以防止他们被开水烫伤的可能性，可以让他们觉得，其实喝水也是一件很开心的事。
谢辞
在此，我要特别感谢，教这门课的胡鹏老师。
胡老师导我们如何去编写程序，并且告诉我们每句代码的含义是什么，方便我们去理解和学习。
胡老师还教会了我们如何连接电路，应该怎么去区分正负极，还有Arduino版上端口与端口之间的区别。
此外，还要感谢我身边的朋友和同学，感谢他们在制作过程中对我的指导、帮助和支持，感谢他们的珍贵建议，感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。
参考文献
[1]ArduinoXX百科.[j]
[2]极客工坊.[j]
附录
源程序
#defineR_LIGHT9
#defineG_LIGHT10
#defineB_LIGHT11//#define是C中用来定义宏的语法,定义三个灯的端口
#defineFADE_STEP5//这是呼吸灯光线变强变弱的单位数,可以调节,越小,光线的变化越细腻
#defineFADE_TIME30//30ms
intrgb_value[3];//这是一个数组,用来存储每次R/G/B_LIGHT三个灯的亮度值
voidinit_rgb_value（）
{
rgb_value[0]=0;
rgb_value[1]=0;
rgb_value[2]=0;//这个函数是在setup中,把上面声明的数组,初始化一下,都变成0
}
voidinit_rgb（）
{
analogWrite（R_LIGHT,rgb_value[0]）;
analogWrite（G_LIGHT,rgb_value[1]）;
analogWrite（B_LIGHT,rgb_value[2]）;//模拟量的写入
}
voidfade_on（intport）
{
intv;
if（port==R_LIGHT）
v=0;
elseif（port==G_LIGHT）
v=1;
elseif（port==B_LIGHT）
v=2;
for（intfadeValue=rgb_value[v];fadeValue<=0xff;fadeValue+=FADE_STEP）{
analogWrite（port,fadeValue）;
delay（FADE_TIME）;
}
rgb_value[v]=0xff;//呼吸灯慢慢变亮
}
voidfade_off（intport）
{
intv;
if（port==R_LIGHT）
v=0;
elseif（port==G_LIGHT）
v=1;
elseif（port==B_LIGHT）
v=2;
for（intfadeValue=rgb_value[v];fadeValue>=0;fadeValue-=FADE_STEP）{
analogWrite（port,fadeValue）;
delay（FADE_TIME）;
}
rgb_value[v]=0;//呼吸灯慢慢变暗
}
voidfade_flash（intport）//不停的呼吸效果
{
fade_on（port）;
fade_off（port）;
}
voiddirect_fade_off（intport）//呼吸函数,直接变暗
{
intv;
if（port==R_LIGHT）
v=0;
elseif（port==G_LIGHT）
v=1;
elseif（port==B_LIGHT）
v=2;
analogWrite（port,0）;
rgb_value[v]=0;
}
voiddirect_fade_on（intport）//呼吸函数,直接变暗
{
intv;
if（port==R_LIGHT）
v=0;
elseif（port==G_LIGHT）
v=1;
elseif（port==B_LIGHT）
v=2;
analogWrite（port,255）;
rgb_value[v]=0xff;
}
voidturn_off（intport）//直接关灯函数
{
direct_fade_off（port）;
}
voidturn_on（intport）//直接开灯函数
{
direct_fade_on（port）;
}
voidsetup（）
{
pinMode（R_LIGHT,OUTPUT）;
pinMode（G_LIGHT,OUTPUT）;
pinMode（B_LIGHT,OUTPUT）;////3个端口初始化为OUTPUT（输出）
init_rgb_value（）;
init_rgb（）;
Serial.begin（9600）;//串口初始化,9600波特率
}
voidcheck_temp_loop（）//读温度传感器
{
intvol=analogRead（A0）*（5.0/1023.0*100）;
Serial.println（vol）;//串口输出当前读取的值
if（vol<=31）
{
fade_flash（B_LIGHT）;
turn_off（R_LIGHT）;
turn_off（G_LIGHT）;
}
elseif（vol>=32&&vol<=40）
{
turn_off（B_LIGHT）;
fade_flash（G_LIGHT）;
turn_off（R_LIGHT）;
}
elseif（vol>=41）
{
turn_off（B_LIGHT）;
turn_off（G_LIGHT）;
fade_flash（R_LIGHT）;
}
}
voidloop（）{
check_temp_loop（）;//不停的运行这个函数到达不停的读取温度变化的功能
}
接线图
图5-1
图5-2
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