Kontrolluesi 3D DIY: 8 hapa (me fotografi)

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

Bëni një ndërfaqe 3D duke përdorur një gjashtë rezistencë, fletë alumini dhe një Arduino. Merrni atë, Wii. Update: një shpjegim shumë më i plotë i këtij projekti është në dispozicion nga Make Magazine. Mund të jetë më e lehtë të ndiqni udhëzimet e tyre, dhe mendoj se kodi i tyre është më i përditësuar. Qëllimi themelor këtu ishte krijimi i një sistemi 3D të ndijimit të pozicionit të dorës që shumica e njerëzve mund ta ndërtojnë, duke ruajtur ende një pamje të funksionalitetit. Për të marrë një ide për aplikimet e mundshme, shikoni videon demo. Nëse mendoni se mund të ndërtoni një që është më e thjeshtë dhe po aq e saktë, ose pak më komplekse dhe më e saktë, ndani në komente! DIY 3D Interface: Tic Tac Toe nga Kyle McDonald në Vimeo.

Hapi 1: Materialet

Mjetet

• Arduino
• Përpunimi
• Preres telash
• Makine per ngjitjen e metalit
• Prestar kuti

Materiale

• (3) rezistente 270k
• (3) Rezistenca 10k
• Saldator
• Tela
• Fletë alumini
• Kartoni

Opsionale:

• Shirit (p.sh.: skocez)
• Teli i mbrojtur (p.sh.: kabllo koaksial, ~ 3 ')
• (3) kapëse aligatori
• Kokë me 3 kunja
• Kravatë zip
• Tkurrni mbështjellësin e tubave ose ngjitësin e nxehtë

Hapi 2: Bëni Pllakat

Ky sensor do të funksionojë duke përdorur qarqe të thjeshta RC, me secilin qark të ndiejë distancën në një dimension. Kam gjetur se mënyra më e lehtë për të rregulluar tre pllaka kapacitore për këtë qëllim është në cepin e një kubi. Unë e prerë cepin e një kutie kartoni në një kub 8.5 dhe pastaj prerë një fletë alumini që të përshtaten si katrorë pak më të vegjël. Shiriti në qoshe i mban ato në vend. Mos i lidhni të gjithë perimetrin, do të na nevojitet më vonë për bashkimin e kapëseve të aligatorit.

Hapi 3: Bëni lidhësit

Për të lidhur Arduino me pllakat na duhet pak tela të mbrojtur. Nëse tela nuk është e mbrojtur, telat vetë veprojnë më qartë si pjesë e kondensatorit. Gjithashtu, kam gjetur se kapëset e aligatorit e bëjnë vërtet të lehtë lidhjen e gjërave me aluminin - por ndoshta ka edhe shumë mënyra të tjera, gjithashtu.

• Pritini tre gjatësi të barabarta të kabllit të mbrojtur. Zgjodha rreth 12 ". Sa më e shkurtër aq më mirë. Kablloja koaksiale funksionon, por sa më e lehtë/më fleksibël aq më mirë.
• Zhvesh gjysmën e inçit të fundit ose më shumë për të zbuluar mbrojtjen dhe çerekun e fundit për të zbuluar tela.
• Ktheni kapëset e aligatorit në tela mbi tela dhe lidhini ato së bashku.
• Shtoni disa tuba për tkurrjen e nxehtësisë ose zam të nxehtë për t'i mbajtur gjërat së bashku.

Hapi 4: Bëni qarkun

"Qarku" është vetëm dy rezistencë për copë alumini. Për të kuptuar pse ata janë atje, na ndihmon të dimë se çfarë po bëjmë me Arduino. Ajo që ne do të bëjmë me secilën kunj, radhazi, është:

• Vendoseni kunjin në modalitetin e daljes.
• Shkruani një dixhital "të ulët" në kunj. Kjo do të thotë që të dy anët e kondensatorit janë të bazuara dhe do të shkarkohet.
• Vendoseni kunjin në modalitetin e hyrjes.
• Numëroni sa kohë duhet që kondensatori të ngarkohet duke pritur që kunja të shkojë "lart". Kjo varet nga vlerat për kondensatorin dhe dy rezistorët. Meqenëse rezistorët janë të fiksuar, një ndryshim në kapacitetin do të jetë i matshëm. Distanca nga toka (dora juaj) do të jetë ndryshorja kryesore që kontribuon në kapacitetin.

Rezistencat 270k sigurojnë tension për të ngarkuar kondensatorët. Sa më e vogël të jetë vlera, aq më shpejt do të ngarkohen. Rezistencat 10k ndikojnë gjithashtu në kohën, por unë nuk e kuptoj plotësisht rolin e tyre. Ne do ta bëjmë këtë qark në bazën e secilit tel.

• Ngjitni rezistencën 10k në fund të telit përballë kapëses së aligatorit
• Lidhni rezistencën 270k midis mburojës dhe telit (pllakës). Ne do ta mbrojmë tela me të njëjtat 5 V që përdorim për të ngarkuar kondensatorët

Hapi 5: Përfundoni dhe lidhni lidhësin

Sapo të përfundojnë 3 lidhësit, mund të dëshironi të shtoni tuba për tkurrjen e nxehtësisë ose zam të nxehtë për t'i izoluar ato nga njëri -tjetri, sepse do të bashkoni pikat mbrojtëse/5 V së bashku.

Për mua, ishte më e lehtë të bashkoja dy lidhëset më të jashtme së bashku dhe pastaj të shtoja të tretin. Pasi të keni bashkuar të tre lidhësit, shtoni një tel të katërt për furnizimin e mburojës/5 V.

Hapi 6: Lidhu dhe Ngarko kodin

• Lidheni lidhësin në Arduino (kunjat 8, 9 dhe 10)
• Mbërtheni kapëset e aligatorit në pllaka (8: x: majtas, 9: y: poshtë, 10: z: djathtas)
• Siguroni energji duke lidhur tela e katërt (teli im i kuq) në 5 V të Arduino
• Lidhni Arduino, filloni mjedisin Arduino
• Ngarko kodin në tabelë (vini re: nëse jeni jashtë Amerikës së Veriut, me siguri do t'ju duhet të ndryshoni #define rrjetin në 50 në vend të 60).

Kodi Arduino është bashkangjitur si Interface3D.ino dhe kodi i përpunimit është bashkangjitur si TicTacToe3D.zip

Hapi 7: Bëni diçka të lezetshme

Nëse shikoni dritaren serike në mjedisin Arduino, do të vini re se po pështyn koordinatat 3D të papërpunuara në 115200 baud, në afërsisht 10 Hz = 60Hz / (2 cikle të plota * 3 sensorë). Kodi merr matje sa më shumë që të jetë e mundur në secilin sensor gjatë periudhës së dy cikleve të frekuencës së energjisë elektrike (e cila është çuditërisht e qëndrueshme) në mënyrë që të anulojë çdo bashkim. Gjëja e parë që bëra me këtë ishte të bëja një Tik të thjeshtë 3D Ndërfaqja Tac Toe. Nëse doni të filloni me një demonstrim pune, kodi është i disponueshëm këtu, thjesht hidhni dosjen "TicTacToe3D" në dosjen tuaj të skicave të përpunimit. Tre gjëra të dobishme që tregon kodi Tic Tac Toe:

• Linearizon të dhënat e papërpunuara. Koha e ngarkimit në fakt ndjek një ligj të fuqisë në lidhje me distancën, kështu që ju duhet të merrni rrënjën katrore të një me kalimin e kohës (dmth. Distanca ~ = sqrt (1/kohë))
• Normalizon të dhënat. Kur filloni skicën, mbani shtypur butonin e majtë të miut ndërsa lëvizni dorën për të përcaktuar kufijtë e hapësirës me të cilën dëshironi të punoni.
• Shtimi i "vrullit" në të dhëna për të zbutur çdo shqetësim.

Në praktikë, duke përdorur këtë konfigurim me fletë alumini mund të marr një gamë të dimensionit më të madh të fletë metalike (pjesa më e madhe që kam testuar është 1.5 metra katrorë).

Hapi 8: Variacionet dhe Shënimet

Variacionet

• Ndërtoni sensorë masivë
• Optimizoni rezistorët dhe kodoni për gjërat që dridhen shpejt dhe përdorni atë si kamionçinë/mikrofon
• Ndoshta ka truke të tjera për shkëputjen e sistemit nga zhurma AC (një kondensator i madh midis pllakave dhe tokës?)
• Unë kam eksperimentuar me mbrojtjen e pllakave në pjesën e poshtme, por kjo vetëm duket se shkakton probleme
• Bëni një zgjedhës ngjyrash RGB ose HSB
• Kontrolloni parametrat e videos ose muzikës; rendit një ritëm ose melodi
• Sipërfaqe e madhe, pak e përkulur me pllaka të shumta + një ndërfaqe projektori = "Raporti i pakicave"

Shënime

Sheshi i lojërave Arduino ka dy artikuj mbi ndjeshmërinë kapacitore të prekjes (CapSense dhe CapacitiveSensor). Në fund, unë shkova me një përmbysje të një modeli që hasa në një kopje të një shoku të "Llogaritja Fizike" (Sullivan/Igoe) duke përshkruar mënyrën e përdorimit të RCtime (qarku kishte fiksuar kondensatorin dhe një rezistencë dhe mati vlerën e një koha potenciometër). Koha e mikrosekondit u arrit duke përdorur një kod paksa të optimizuar nga forumet Arduino. Përsëri: sapo fillova nga tonet e skemave theremin nuk i kuptoj plotësisht, jam i vetëdijshëm se ka mënyra më të mira për të bërë ndijimin kapacitiv të distancës, por doja të bëja diçka sa më të thjeshtë që është ende funksionale. Nëse keni një dizajn po aq të thjeshtë dhe funksional, postojeni atë në komente! Faleminderit Dane Kouttron që toleroi të gjitha pyetjet e mia bazë elektronike dhe më ndihmoi të kuptoj se si funksionon një qark i thjeshtë heterodyne theremin (fillimisht, unë do t'i përdorja këto - dhe, nëse akordohet saktë, ndoshta do të ishte më e saktë).

Çmimi i parë në Konkursin e Librit The Instructables