Doreza Haptic për të Verbërit: 7 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:26

Doreza Haptic është një pajisje për të verbërit dhe/ose me shikim të dëmtuar që i siguron përdoruesit informacion në lidhje me pengesat në mjedisin e tyre të afërt. Doreza përdor dy sensorë tejzanor që raportojnë distancën dhe orientimin e objekteve. Në varësi të asaj që zbulojnë këta sensorë, motorët e dridhjeve të vendosur në të gjithë dorezën dridhen në modele unike për të përcjellë këtë informacion tek përdoruesi.

Hapi 1: Lista e Furnizimeve

Elektronike:

- #1201: Mini Motor Vibrues - ERM (x4) [$ 1.95 ea.]

- #2305: Adafruit DRV2605L Haptic Motor Controller (x4) [$ 7.95 ea.]

- #659: FLORA - Platformë elektronike e veshshme - e pajtueshme me Arduino [14.95 dollarë]

- Sensorë të distancës tejzanor HC-SR04 (x2) [$ 2.99 ea.]

- #2717: Multiplekseri TCA9548A I2C [6.95 dollarë]

- #3287: 3 mbajtëse baterie AA me lidhës JST [$ 2.95]

- #1608: Adafruit Perma-Proto Quarter-size Breadboard PCB- Single [$ 2.95]

- Kabllo fjongo

- Rezistorë 200 dhe 220 ohm

Fabrikim:

- Shirita Velcro [2.98 dollarë]

- #615: Komplet gjilpërë - madhësi 3/9 - 20 gjilpëra [1.95 dollarë]

- Neoprene, ose ndonjë pëlhurë tjetër e qëndrueshme

Kostoja totale: $ 78.31

Shumica e komponentëve janë blerë nga Adafruit.com

Hapi 2: Breadboarding

Hapi i parë është të lidhni të gjithë përbërësit tuaj duke përdorur një dërrasë buke, në mënyrë që të siguroheni që të gjithë po punojnë siç duhet para se t'i fiksoni në produktin përfundimtar. Diagrami dhe imazhi i mëposhtëm i qarkut do t'ju japë një ide se ku gjithçka duhet të lidhet. Këtu është një ndarje e asaj që bën secili komponent:

Arduino Uno/FLORA

Ky është mikrokontrolluesi, i cili është pjesa që mund të programohet. Gjithashtu siguron energji për të gjithë përbërësit nga bateria. Fillimisht i lidha të gjitha me një Arduino Uno pasi ka një furnizim 5v, por më pas e zëvendësova me një FLORA dhe 3 bateri AA (4.5v).

Kontrollues motorik Haptic

Këta kontrollues lidhen drejtpërdrejt me secilin motor dridhjeje dhe ju lejojnë të programoni çdo motor dridhjeje në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri, duke pasur gjithashtu avantazhin e përfshirjes së një biblioteke të paracaktuar të efekteve të dridhjeve. Këto nuk janë kritike për funksionin e dorezës, por e bën shumë më të lehtë programimin pasi nuk keni nevojë të programoni modelet tuaja të dridhjeve nga e para.

Muliplekser

Kjo thjesht vepron si një lloj zgjeruesi pasi nuk ka mjaft kunja SCL/SDA në FLORA për të akomoduar të gjithë kontrolluesit motorikë haptikë. Gjithashtu ju lejon të komunikoni me secilin kontrollues motorik haptik në mënyrë të pavarur duke caktuar një adresë unike për secilin.

Motorë dridhës

Këto janë ato që i japin përdoruesit reagime haptike. Ato vibrojnë në modele të caktuara në varësi të mënyrës se si i programoni ato. Më shumë për mënyrën se si ata punojnë këtu.

Sensorë tejzanor

Këta sensorë janë ata që matin distancën e objekteve para tyre. Ata e bëjnë këtë duke dërguar një sinjal "shkas", i cili kërcen nga çdo objekt pranë dhe kthehet si një sinjal "jehonë". Programi është në gjendje të interpretojë kohën e vonesës dhe të llogarisë distancën e përafërt. Sigurohuni që t'i etiketoni ato "majtas" dhe "djathtas" në mënyrë që të mos ngatërroheni më vonë. Më shumë për mënyrën se si ata punojnë këtu.

Hapi 3: Kodimi

Tani që gjithçka është e lidhur, mund ta shkarkoni kodin në FLORA tuaj dhe ta provoni. Shkarkoni skedarin më poshtë dhe bibliotekat e nevojshme (të lidhura më poshtë). Ky kod shembull ka funksionet e listuara në tabelën e mësipërme.

Për të testuar kodin, vendosni një objekt të madh të sheshtë më pak se 6 inç larg nga sensori tejzanor në të djathtë. RBG në bord duhet të pulsojë me shpejtësi blu. Ndërsa e lëvizni objektin më larg, pulsimi duhet të bëhet më pak i shpejtë. Njëkohësisht, një nga motorët e dridhjeve (i cili më vonë do të vendoset në gishtin e madh) do të dridhet me shpejtësi kur objekti është më pak se 6 inç larg dhe do të fillojë të dridhet me më pak fuqi sa më larg që ta largoni objektin. Ky model i njëjtë duhet të zbatohet për sensorin tejzanor të majtë, vetëm me një dritë portokalli në vend të ngjyrës blu

Unë kisha shtuar një veçori shtesë, e cila është se RBG duhet të pulsojë rozë dhe sensorët e dridhjeve të gishtit të mesëm dhe të pëllëmbës duhet të dridhen kur të dy sensorët zbulojnë një objekt më pak se 6 inç larg. Sidoqoftë, kjo veçori nuk është shumë e besueshme. Kam mbajtur motorët e vibrimit të gishtit të mesëm dhe të pëllëmbës në modelin përfundimtar në rast se njerëzit duan të dalin me një funksion më krijues për ta.

* MOS* lidhni bordin FLORA në kompjuter përmes usb ndërsa bateria e jashtme është akoma e lidhur! Gjithmonë shkëputeni atë nga bateria e jashtme së pari.

* PARA* duke shkarkuar kodin shembull të dhënë këtu, do t'ju duhet të shkarkoni bibliotekat/drejtuesit e mëposhtëm:

learn.adafruit.com/adafruit-arduino-ide-se…

github.com/adafruit/Adafruit_DRV2605_Libra…

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

Nëse kodi nuk duket se po funksionon ose sensorët/motorët tuaj nuk po përgjigjen:

- Sigurohuni që keni zgjedhur portën e duhur COM në programin Arduino.

- Sigurohuni që motorët tuaj të dridhjeve janë të lidhur plotësisht me kontrolluesit e bordit të bukës/motorit haptik. Telat që i lidhin ato janë shumë të hollë dhe lehtë mund të lirohen.

- Kontrolloni dy herë që nuk i keni përzier telat SCL/SDA (multiplexer) ose telat ECHO dhe TRIG (sensor tejzanor). Nuk do të funksionojë nëse këto ndërrohen.

- Nëse gjithçka funksionon normalisht kur lidheni përmes usb, por nuk funksionon kur lidheni me bateritë e jashtme, ndoshta është koha t'i zëvendësoni ato me bateri të freskëta.

Hapi 4: Bashkimi i lidhjeve të të dhënave

Tani që kodi është konfirmuar se funksionon, mund të filloni montimin e produktit përfundimtar. Fillova duke nxjerrë së pari të gjitha lidhjet në skicën e një dore, në mënyrë që të vizualizoj të gjitha lidhjet përfundimtare. Unë u përqëndrova në të gjitha lidhjet e të dhënave së pari, dhe pastaj lidhja linjat e energjisë dhe tokëzimit në fund. Gjithashtu në këtë fazë kam harruar t'i bashkoj rezistencat në kunjat ECHO dhe GND të sensorëve tejzanor (oops), kështu që ata nuk janë në imazh. Përfundova duke i shtuar kur i lidhja sensorët tejzanor në "shpërndarësin" e energjisë në qendër të dorezës.

Fillova duke bashkuar të gjitha lidhjet me FLORA -n dhe arrita rrugën përmes multiplexerit, kontrolluesve haptikë të motorëve dhe motorëve të dridhjeve. I përforcova lidhjet e mia me zam të nxehtë, tuba të tkurrjes së nxehtësisë dhe shirit elektrik.

Në të gjitha imazhet ngjyra e telit korrespondon me lidhjet e mëposhtme:

KUQ: fuqi

E ZI: tokë

E verdhë: scl

E BARDH: sda

GREEN: motor (-)

GRI: motor (+)

BROWN: jehona e sensorit tejzanor

Portokalli: sensori tejzanor trig

Hapi 5: Fabrikimi i dorezës

Doreza përbëhet nga përbërësit e mëposhtëm:

- Trupi kryesor i dorezës (i cili mban dridhjen e pëllëmbës)

- 3 rripa gishtash (rozë, mes, gisht i madh), të cilët mbajnë 3 nga motorët e dridhjeve

- Rrip krahu për të mbajtur baterinë

Vendosa për një model doreza pa gishta për thjeshtësi, dhe ju mund të shihni modelin e përgjithshëm më sipër. Ky skicë nuk është i shkallëzuar, dhe ju ndoshta do të duhet të rregulloni madhësinë për t'iu përshtatur dorës tuaj. Meantshtë menduar të vishet në dorën e majtë. Fillimisht gjurmova modelin në pjesën e poshtme të një pëlhure, dhe më pas përdor një thikë Xacto për ta prerë atë. I formova pjesët e gishtërinjve duke prerë rripa pëlhure aq të gjatë sa të mbështillej rreth gishtërinjve të mi dhe duke qepur rripa Velcro për t'i mbajtur ato në vend. Pastaj bëra qese për të vendosur motorët e dridhjeve dhe i qepa ato në rripat e gishtërinjve, si dhe në mes të pjesës së poshtme të trupit të dorezës kryesore (afër pëllëmbës).

Ky dizajn kërkon qepje minimale, dhe unë qepa vetëm në këto skenarë:

- Ngjitini/përforconi shiritat Velcro në pëlhurë.

- Qepni qeset e motorit të dridhjeve në rripat e gishtërinjve dhe trupin e dorezës kryesore.

- Ndërtoni qesen e baterisë në rripin e krahut.

Hapi 6: Asambleja (Pjesa 1)

Tani që doreza u mblodh dhe të gjitha instalimet elektrike përfunduan, fillova t'i përmbahem përbërësve elektrikë dorezës. Për këtë hap, unë ndoqa vizatimin që bëra më herët dhe shtrova të gjitha pjesët. Pastaj fillova t'i qep ato duke përdorur spango. Përfundova duke vendosur kontrolluesit haptikë të motorit në anën e majtë të dorezës në vend të pjesës së sipërme, sepse kishte më shumë kuptim në atë mënyrë sapo fillova montimin.

Hapi 7: Asambleja (Pjesa 2 - PWR + GND)

Më në fund, unë i lidha të gjithë përbërësit e mi me fuqinë dhe tokën. Për ta bërë këtë, unë vendosa një hekurudhë tokësore dhe të energjisë në dërrasën time të vogël të bukës, duke e lidhur atë me gnd dhe pwr të FLORA. Kam lidhur kontrollorët e mi motorikë haptikë dhe multiplexerin me këto shina. Pastaj i lidha sensorët e mi tejzanor me pwr dhe gnd, por gjithashtu përfitova nga hapësira shtesë në tryezën e bukës për të shtuar rezistencat që kisha harruar më parë. Këta rezistorë janë thelbësorë pasi krijojnë një ndarës që ul tensionin e sinjalit ECHO, i cili kthehet në FLORA.

Ishte pak e pasigurt të lidhësh lidhjet gnd dhe pwr pasi gjithçka ishte qepur tashmë, kështu që ju mund të dëshironi të bëni të gjitha bashkimet së pari. Për mua kishte kuptim të prisja sepse ende nuk isha plotësisht i sigurt se cili do të ishte paraqitja përfundimtare e të gjithë përbërësve.

Duke përdorur një zam Gorilla, unë ngjita një copëz të vogël druri në dorezë për të ngritur tryezën e bukës dhe shtova Velcro për të ngjitur dërrasën e bukës në dru (shiko imazhin më lart). Unë e bëra këtë në mënyrë që të mund ta ngreja lehtë dhe të kontrolloja për pantallona të shkurtra.

Hapi i fundit është ngjitja e nxehtë e sensorëve tuaj tejzanor në të dyja anët e pjatës së ngritur.

Dhe ju jeni bërë!