Korlar üçün Haptik Əlcək: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Haptik əlcək, kor və/və ya görmə qüsurlu insanlar üçün istifadəçiyə yaxın ətrafındakı maneələr haqqında məlumat verən bir cihazdır. Əlcək, cisimlərin məsafəsini və istiqamətini bildirən iki ultrasəs sensoru istifadə edir. Bu sensorların aşkar etdiklərindən asılı olaraq, əlcək boyunca yerləşdirilən vibrasiya mühərrikləri bu məlumatları istifadəçiyə çatdırmaq üçün özünəməxsus nümunələrdə titrəyir.

Addım 1: Təchizat siyahısı

Elektron:

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

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

- #659: FLORA - Geyilə bilən elektron platforma - Arduino ilə uyğundur [14.95 dollar]

- HC-SR04 Ultrasonik Məsafə Sensorları (x2) [$ 2.99 ea.]

- #2717: TCA9548A I2C Multiplexer [6.95 dollar]

- #3287: JST konnektoru olan 3 AA batareya tutucusu [2.95 dollar]

- #1608: Adafruit Perma-Proto Rüblük Ölçülü Çörək Paneli PCB- Tək [2.95 $]

- Şerit kabel

- 200 və 220 ohm rezistorlar

İstehsal:

- Velcro zolaqlar [2.98 dollar]

- #615: İğne dəsti - 3/9 ölçü - 20 iynə [1.95 dollar]

- Neopren və ya hər hansı digər davamlı parça

Ümumi dəyəri: 78.31 dollar

Əksər komponentlər Adafruit.com saytından alınmışdır

Addım 2: Breadboard

İlk addım, bütün komponentlərinizi son məhsula yapışdırmadan əvvəl düzgün işlədiklərindən əmin olmaq üçün bir çörək taxtası istifadə edərək birləşdirməkdir. Aşağıdakı dövrə diaqramı və şəkil, hər şeyin harada bağlanması lazım olduğu haqqında bir fikir verəcəkdir. Budur, hər bir komponentin nə etdiyini bölüşdürmək:

Arduino Uno/FLORA

Bu proqramlaşdırıla bilən hissə olan mikro nəzarətçidir. Batareyadan bütün komponentlərə enerji verir. Əvvəlcə hər şeyi bir Arduino Uno ilə bağladım, çünki 5v təchizatı var, amma sonra onu FLORA və 3 AA batareyaları ilə əvəz etdim (4.5v).

Haptik Motor Nəzarətçisi

Bu idarəedicilər hər bir vibrasiya motoruna birbaşa bağlanır və hər bir vibrasiya motorunu bir-birindən asılı olmayaraq proqramlaşdırmağa imkan verir, eyni zamanda əvvəlcədən müəyyən edilmiş vibrasiya effektləri kitabxanası da daxil edir. Bunlar əlcəyin funksiyası üçün kritik deyil, ancaq öz vibrasiya modellərinizi sıfırdan proqramlaşdırmağa ehtiyac olmadığından proqramlaşdırmağı çox asanlaşdırır.

Muliplexer

FLORA -da bütün haptik motor nəzarətçilərini yerləşdirmək üçün kifayət qədər SCL/SDA pinləri olmadığı üçün bu, bir növ genişləndirici rolunu oynayır. Ayrıca, hər birinə özünəməxsus bir ünvan təyin edərək hər bir haptik motor nəzarətçisi ilə müstəqil şəkildə əlaqə qurmağa imkan verir.

Vibrasiya mühərrikləri

İstifadəçiyə toxunma rəyi verənlər bunlardır. Proqramlaşdırmağınızdan asılı olaraq müəyyən nümunələrdə titrəyirlər. Burada necə işlədikləri haqqında daha çox.

Ultrasonik sensorlar

Bu sensorlar qarşısındakı cisimlərin məsafəsini ölçür. Yaxınlıqdakı hər hansı bir obyektdən sıçrayan və "əks -səda" siqnalı olaraq geri dönən "tətik" siqnalı göndərərək bunu edirlər. Proqram daha sonra gecikmə vaxtını şərh edə və təxmini məsafəni hesablaya bilər. Onları "sola" və "sağa" etiketləməyinizə əmin olun ki, sonradan qarışmasın. Burada necə işlədikləri haqqında daha çox.

Addım 3: Kodlaşdırma

İndi hər şey bağlıdır, kodu FLORA -ya yükləyə və sınaya bilərsiniz. Aşağıdakı faylı və lazımi kitabxanaları yükləyin (aşağıda bağlantı). Bu nümunə kodu yuxarıdakı cədvəldə sadalanan funksiyalara malikdir.

Kodu sınamaq üçün, sağdakı ultrasəs sensorundan 6 düymdən az bir məsafədə böyük bir düz obyekt qoyun. Bortda olan RBG sürətlə mavi yanıb-sönməlidir. Cismani uzaqlaşdırdığınız zaman, yanıp sönmə daha az sürətlə getməlidir. Eyni zamanda, titrəmə mühərriklərindən biri (daha sonra baş barmağına qoyulacaq) cisim 6 düymdən az olanda sürətlə titrəyəcək və obyekti uzaqlaşdırdıqca daha az güclə titrəməyə başlayacaq. Eyni model sol ultrasonik sensora uyğun olmalıdır, yalnız mavi əvəzinə narıncı bir işıqla

Əlavə bir xüsusiyyət əlavə etdim ki, RBG -nin çəhrayı yanıb -sönməsi, orta barmağın və ovucun titrəmə sensorlarının hər iki sensoru 6 düymdən az məsafədə bir cisim aşkar etdikdə titrəməsi lazımdır. Ancaq bu xüsusiyyət çox etibarlı deyil. İnsanların özləri üçün daha yaradıcı bir funksiya hazırlamaq istədikləri halda orta barmaq və xurma titrəmə motorlarını son dizaynda saxladım.

* QEYDİYYAT*, xarici batareya hələ də bağlı ikən FLORA lövhəsini usb vasitəsilə kompüterə qoşun! Həmişə əvvəlcə xarici batareyadan ayırın.

* Burada verilən nümunə kodu yükləməzdən əvvəl aşağıdakı kitabxanaları/sürücüləri yükləməlisiniz:

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

github.com/adafruit/Adafruit_DRV2605_Libra…

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

Kod işləmirsə və ya sensorlarınız/motorlarınız cavab vermirsə:

- Arduino proqramında düzgün COM portunu seçdiyinizə əmin olun.

- Vibrasiya mühərriklərinizin çörək taxtasına/haptik motor idarəedicilərinə tam bağlı olduğundan əmin olun. Onları birləşdirən tellər çox incədir və asanlıqla gevşetilir.

- SCL/SDA tellərini (multiplexer) və ya ECHO və TRIG tellərini (ultrasəs sensoru) qarışdırmadığınızı iki dəfə yoxlayın. Bunlar dəyişdirilərsə işləməyəcək.

- Hər şey usb vasitəsi ilə qoşulduqda normal işləyirsə, ancaq xarici batareyalara qoşulduqda qüsurlanırsa, yəqin ki, onları təzə batareyalarla əvəz etməyin vaxtıdır.

Addım 4: Məlumat Bağlantılarının Lehimlənməsi

Kodun işlədiyi təsdiqləndikdən sonra, son məhsulun montajına başlaya bilərsiniz. Əvvəlcə bütün son əlaqələri görselleştirmek üçün əlin konturundakı bütün əlaqələri çəkərək başladım. Əvvəlcə bütün məlumat əlaqələrinə diqqət yetirdim, sonra da güc və torpaq xətlərini sonunda bağladım. Həm də bu mərhələdə rezistorları ultrasonik sensorların ECHO və GND pinlərinə lehimləməyi unutdum (oops), buna görə də görüntüdə deyillər. Ultrasonik sensörləri əlcəyin ortasındakı güc "mərkəzinə" bağladığımda bunları əlavə etdim.

FLORA -ya bütün əlaqələri lehimləməklə başladım və multiplekserdən, haptik mühərriklərdən və vibrasiya mühərriklərindən keçdim. Əlaqələrimi isti yapışqan, istilik büzmə borusu və elektrik lenti ilə gücləndirdim.

Bütün şəkillərdə telin rəngi aşağıdakı əlaqələrə uyğundur:

QIRMIZI: güc

QARA: torpaq

SARI: scl

AĞ: sda

YAŞIL: motor (-)

GRİ: motor (+)

Qəhvəyi: ultrasəs sensoru əks -sədası

Portağal: ultrasəs sensoru

Addım 5: Əlcək hazırlamaq

Əlcək aşağıdakı komponentlərdən ibarətdir:

- Əsas əlcək gövdəsi (ovuc titrəyişini saxlayır)

- Titrəmə mühərriklərinin 3 -nü tutan 3 barmaq kəməri (çəhrayı, orta, baş barmaq)

- Batareya dəstini tutmaq üçün qol kəməri

Sadəlik üçün barmaqsız əlcək dizaynına qərar verdim və yuxarıdakı ümumi şablonu görə bilərsiniz. Bu eskiz miqyaslı deyil və ehtimal ki, əlinizə uyğun ölçüləri tənzimləməli olacaqsınız. Sol ələ taxılması nəzərdə tutulur. Dizaynı əvvəlcə bir parça parçanın altından izlədim və sonra kəsmək üçün Xacto bıçağı istifadə etdim. Barmaqlarımı bükmək üçün kifayət qədər uzun parça zolaqları kəsərək bərkidib, onları tutmaq üçün Velcro kəmərləri tikdim. Sonra titrəmə mühərriklərini yerləşdirmək üçün torbalar düzəltdim və barmaq kəmərlərinə, eləcə də əsas əlcək gövdəsinin alt hissəsinin ortasına (xurma yaxınlığında) tikdim.

Bu dizayn minimum tikiş tələb edir və mən yalnız bu ssenarilərdə tikmişəm:

- Velcro zolaqlarını parçaya yapışdırın/gücləndirin.

- Vibrasiya motor torbalarını barmaq kəmərlərinə və əsas əlcək gövdəsinə tikin.

- Batareya çantasını qol kəmərinə tikin.

Addım 6: Assambleya (1 -ci hissə)

Əlcək yığıldıqdan və bütün naqillər çəkildikdən sonra elektrik komponentlərini əlcəyə yapışdırmağa başladım. Bu addım üçün əvvəllər çəkdiyim rəsmə əməl etdim və bütün parçaları qoydum. Sonra ipdən istifadə edərək onları tikməyə başladım. Haptik motor idarəedicilərini əlcəyin soluna, üst yerinə qoymağı sona çatdırdım, çünki yığmağa başladıqdan sonra bu daha məntiqli oldu.

Addım 7: Montaj (2 -ci hissə - PWR + GND)

Nəhayət, bütün komponentlərimi gücə və yerə bağladım. Bunu etmək üçün FLORA -nın gnd və pwr -a bağlayaraq kiçik çörək taxtamda bir torpaq və elektrik xətti qurdum. Haptik motor idarəedicilərimi və multipleksorumu bu raylara bağladım. Daha sonra ultrasonik sensorlarımı pwr və gnd -ə bağladım, eyni zamanda daha əvvəl unutduğum rezistorları əlavə etmək üçün çörək taxtasındakı əlavə yerdən istifadə etdim. Bu rezistorlar, ECHO siqnalının gerilimini aşağı salan FLORA -ya gedən bir bölücü yaratdıqları üçün vacibdir.

Hər şey artıq tikildikdən sonra gnd və pwr əlaqələrini lehimləmək bir az çətin idi, buna görə əvvəlcə bütün lehimləri etmək istəyə bilərsiniz. Gözləməyimin mənası var idi, çünki bütün komponentlərin son planının nə olacağına hələ tam əmin deyildim.

Bir az Gorilla yapışqan istifadə edərək çörək taxtasını qaldırmaq üçün əlcəyə kiçik bir ağac parçası yapışdırdım və taxtaya taxtaya yapışmaq üçün Velcro əlavə etdim (yuxarıdakı şəklə baxın). Bunu asanlıqla qaldırıb şortu yoxlamaq üçün etdim.

Son addım, ultrasəs sensorlarınızı qaldırılmış çörək taxtasının hər iki tərəfinə isti yapışdırmaqdır.

Və SİZ EDİRSİNİZ!