Een draaggolf

Carrier Wave betekent draaggolf, een signaal dat informatie overbrengt. In deze installatie draagt het licht de boodschappen over aan de voorbijgangers. Of iemand ze ooit ontcijfert? Misschien niet. Maar misschien vangt iemand toch iets op.

Dertien talen

Mensen hebben talloze manieren bedacht om informatie over te brengen zonder gewone woorden. Morse voor de telegraaf, braille om met je vingers te lezen, seinvlaggen voor schepen op zee, kleurringen op elektronische onderdelen, de vier letters van het DNA.

Carrier Wave gebruikt ze allemaal. Elke strip toont een eigen code. Sommige zijn al eeuwen in gebruik, andere herken je alleen als je elektronica bouwt of programmeert. Er zit muziek in die je ziet in plaats van hoort, sterren die per acht bits een letter vormen en kleurcodes die voor een programmeur stiekem woorden zijn.

Wat het licht draagt

De boodschappen gaan over het klimaat en een betere wereld, weergegeven in o.a. morse, braille, binaire code en scheepsvlaggen. Sommige strips bevatten een korte zin. Andere dragen een getal dat ertoe doet, zoals de opwarming van de aarde die we willen begrenzen of de hoeveelheid CO₂ die nu in de lucht zit. Weer andere laten een ontwikkeling zien zoals een kleur die langzaam warmer wordt of een hartslag die steeds sneller gaat.

Waarschijnlijk ontcijfert bijna niemand ze. Dat is ook een beetje het punt. Over een betere wereld is al zoveel gezegd, in heldere taal, en toch komt de boodschap maar moeilijk aan. Misschien werkt het andersom: dat je iets oppikt zonder het helemaal te begrijpen en dat er een zaadje wordt geplant.

Twee bedrijven

De installatie reageert op jouw aanwezigheid. Wie langer blijft of vaker terugkomt ziet de signalen steeds duidelijker worden. Het tweede deel zie je niet zomaar. Je krijgt het door aandacht. Er trekt een witte lichtgolf door de strip. Codes vertragen, boodschappen worden duidelijker en soms breekt er iets door dat eerst verborgen bleef. 

Waar te zien

Carrier Wave hangt permanent in de Biotoop in Haren, in de glazen luchtbrug tussen vleugel F en vleugel D.

Locatie

De Biotoop, luchtbrug tussen vleugel F en D

Adres

Kerklaan 30
9751 NN Haren (Gn)

Route

Via de hoofdingang aan de Kerklaan, volg het pad naar vleugel F. Parkeren aan de overkant van de Kerklaan.

Bekijk plattegrond

Hoe het gemaakt is

Carrier Wave hangt in de glazen luchtbrug van de Biotoop. Langs de hele brug hangen 13 ledstrips, met samen bijna 3000 leds. Elke strip heeft een eigen ESP32-C3 microcontroller en een bewegingssensor. Zo zijn de sensormodules en de voedingen gebouwd.

De sensormodule

Een sensormodule is een klein kastje van 25,5 bij 46 millimeter. Erin zitten:

• een ESP32-C3 microcontroller met een piepklein schermpje van 0,42 inch, het brein van de strip;
• een SR602 bewegingssensor (PIR), die merkt dat er iemand onder de strip loopt;
• een condensator van 1000 µF, een kleine buffer die de spanning rustig houdt als de leds ineens veel stroom vragen;
• twee weerstanden van 330 ohm in de datalijnen naar de ledstrips, die de signalen schoon houden.

De module krijgt zijn stroom van de ledstrip zelf, dus er hoeft geen aparte voeding naar het plafond.

Het kastje

Het kastje bestaat uit drie geprinte delen:

• een bodemplaat die aan het plafond wordt geschroefd;
• het kastje zelf, waarin het bordje met de microcontroller in twee sleuven schuift;
• een deksel met een venster voor het schermpje, een gat voor de lens van de bewegingssensor en twee drukknopjes die met het deksel meeveren.

De bewegingssensor zit tegen de binnenkant van het deksel. Twee pennetjes in het deksel vallen in de inkepingen van het sensorbordje en worden met een soldeerbout plat gesmolten, zodat de sensor niet meer kan bewegen. De condensator hangt onder het bordje en schuift er samen mee het kastje in, door een opening in de eindwand. Een lipje aan het deksel sluit die opening weer af.

Afneembaar aan het plafond

De bodemplaat zit vast aan het plafond. Het kastje klik je erin met twee verende klemmen die meebuigen in de richting van de printlagen. Tussen de twee zit een kleine stekker (JST ZH, 1,5 mm): het vrouwtje zit aan vier draadjes uit het kastje, het mannetje ligt vastgelijmd in de bodemplaat en is aan de ledstrips gesoldeerd. Klik je het kastje los, dan blijft het aan zijn draadjes hangen. Stekker eruit, nieuw kastje erin, klaar.

Aansluiten op de ledstrips

Elke module zit op het punt waar twee ledstrips elkaar raken. Achter in het aluminium profiel zit een gaatje, daar gaan de draden door naar de module. Per verbinding zijn dat vier draden: plus, min en twee datalijnen.

Eerst testen

Voordat een module in een kastje gaat, wordt de schakeling getest op een breadboard: microcontroller, bewegingssensor, condensator en weerstanden, met losse draadjes verbonden aan een stuk ledstrip. Zo is te zien dat de strip reageert op beweging voordat er ook maar iets gesoldeerd wordt.

Printen

Alle kastjes, deksels en bodemplaten zijn geprint op een Creality Ender-3 S1, in transparant en blauw PLA. Een set van drie onderdelen print in ongeveer een uur.

In elkaar zetten

• De draden van de bewegingssensor worden direct op het sensorbordje gesoldeerd, zonder pinnetjes, want onder de sensor is maar weinig ruimte.
• De sensor gaat in het deksel en de twee pennetjes worden plat gesmolten.
• Op het bordje met de microcontroller komen de weerstanden, de condensator en de vier draadjes naar de stekker.
• Het bordje schuift in het kastje, de stekker gaat door het gat in de bodem en het deksel klikt erop.
• Stekker in de bodemplaat, kastje erop klikken, en de module doet het.

Een waarschuwing voor wie dit nabouwt: de kleuren van de kant-en-klare JST-kabeltjes betekenen helemaal niets. Rood zit niet altijd op plus, zwart niet altijd op min, en soms zitten er zelfs twee zwarte draadjes in één kabeltje. 🤬

De voeding

De ledstrips krijgen hun stroom uit een eigen voedingskast, ook 3D-geprint. Erin zitten:

• een Mean Well LRS-50-5, een stabiele voeding van 5 volt en 10 ampère, die zijn spanning ook onder volle belasting vasthoudt;
• een netaansluiting met schakelaar en zekering (C14) in de zijwand;
• vier uitgangen met elk een eigen zekering, zodat een kortsluiting in één strip de rest niet meeneemt;
• een kroonsteenstrip waarop de kabels naar de strips worden aangesloten;
• een rubberen doorvoer voor de kabel naar buiten.

230 volt en de lage spanning blijven zo ver mogelijk uit elkaar. Een doorlopende scheidingswand houdt de netspanning in een eigen hoek, de zekeringen en aansluitingen voor de strips zitten aan de andere kant.

De voeding staat op schroeven met verzonken kop, zodat de onderkant vlak blijft. Onder de voeding zitten ventilatiesleuven, net als in het deksel: warme lucht komt onderin binnen en gaat bovenin weer weg. De zekeringhouders zitten vast op geprinte pennetjes die met een soldeerbout zijn plat gesmolten.

Bekijk het zelf in 3D

Draai en zoom het model hieronder om alle onderdelen van een sensormodule te bekijken.

Concept, boodschappen, hardware en opbouw zijn van René de Boer. Leroy Freeth hielp mee met de technische ontwikkeling. Voor de software werkte René met Claude (Anthropic), die zijn ideeën omzette in code. Financieel mogelijk gemaakt door CareX

Afbeeldingen: Impressies, tekeningen en 3D-modellen: ontwerp in code, gerenderd voor deze pagina.
Foto's: René de Boer.