HairIO: Kosa kao interaktivni materijal: 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

HairIO: Ljudska kosa kao interaktivni materijal

Kosa je jedinstven i malo istražen materijal za nove tehnologije nošenja. Njegova duga povijest kulturnog i individualnog izražavanja čini ga plodnim mjestom za nove interakcije. U ovom Instructableu pokazat ćemo vam kako napraviti interaktivne nadogradnje kose koje mijenjaju oblik i boju, osjećaju dodir i komuniciraju putem Bluetootha. Koristit ćemo prilagođeni krug, Arduino Nano, Adafruit Bluetooth ploču, leguru memorije oblika i termokromne pigmente.

Ovaj Instructable stvorile su Sarah Sterman, Molly Nicholas i Christine Dierk, dokumentirajući rad obavljen u laboratoriju hibridne ekologije na UC Berkeley s Ericom Paulosom. Analizu ove tehnologije i cjelovitu studiju možete pronaći u našem radu, prezentiranom na TEI 2018. U ovom Instructableu pronaći ćete opsežnu dokumentaciju o hardveru, softveru i elektronici, kao i podatke o odlukama o dizajnu koje smo donijeli i borbama s kojima smo se suočili.

Počet ćemo s kratkim pregledom sustava i primjerima kako koristiti HairIO. Zatim ćemo raspravljati o uključenoj elektronici, zatim prijeći na hardver i stvaranje ekstenzija za kosu. Posljednji odjeljci pokriti će kôd i neke savjete za izmjene.

Veze na određene izvore bit će navedene u svakom odjeljku, a također će se prikupiti na kraju.

Sretno u izradi!

Korak 1: Kako to funkcionira?

Pregled

Sustav HairIO radi na dva osnovna principa: kapacitivni dodir i otporno zagrijavanje. Osjećanjem dodira, možemo učiniti da ekstenzija kose reagira na dodire. Zagrijavanjem nastavka možemo uzrokovati promjenu boje s termokromnim pigmentima, a promjenu oblika slitinom za pamćenje oblika. Bluetooth čip omogućuje uređajima kao što su telefoni i prijenosna računala da komuniciraju i s kosom, bilo da uzrokuju promjenu oblika ili boje, bilo da primaju signal kada se osjeti dodir s kosom.

Primjeri interakcija i upotrebe

HairIO je istraživačka platforma, što znači da bismo voljeli vidjeti što radite s njom! Neke interakcije koje smo osmislili prikazane su u gornjim videozapisima ili u našem cjelovitom videu na Youtubeu.

Pletenica koja mijenja oblik može obavijestiti korisnika o tekstualnoj poruci nježno golicajući uho nositelja dok se kreće.

Ili možda može dati upute korisniku, krećući se u vidnom polju kako bi naznačio u kojem smjeru treba skrenuti.

Kosa se može dramatično promijeniti, zbog stila ili izvedbe. Stil se može mijenjati tijekom dana ili ažurirati za određeni događaj.

Kosa također može omogućiti društvene interakcije; zamislite kako pletite prijatelja uvećanu kosu, a zatim možete promijeniti prijateljinu boju kose dodirujući vlastitu pletenicu iz daljine.

Komponente

Svim osjetilima, logikom i kontrolom upravlja prilagođeni sklop i Arduino Nano, koji se nosi na glavi. Ovaj krug ima dvije glavne komponente: kapacitivni krug osjetljivog na dodir i pogonski krug za prebacivanje snage na pletenicu. Komercijalni nastavak za kosu pleten je oko nitinol žice, legure za pamćenje oblika. Ova žica će zadržati jedan oblik kada se ohladi, a preći će u drugi oblik kada se zagrije. Gotovo svaki drugi oblik možemo uvući u žicu (opisano kasnije u ovom Instructable). Dvije LiPo baterije napajaju upravljački krug na 5V, a kosa na 3.7V.

Korak 2: Elektronika

Kontrola i kapacitivni dodir

Kapacitivni krug dodira prilagođen je Disneyjevom Touché projektu, putem ovog prekrasnog Instructable -a za repliciranje Touchea na Arduinu. Ova postavka podržava kapacitivno osjetljivo osjetljivo dodirivanje s frekventnom frekvencijom i omogućuje složenije prepoznavanje gesta od jednostavnog dodira/bez dodira. Jedna napomena ovdje je da kapacitivni krug dodira i kod pretpostavljaju određeni Arduino čip, Atmega328P. Odlučite li se koristiti zamjenski čip mikrokontrolera, možda ćete morati ponovno dizajnirati kôd ili pronaći alternativni mehanizam za prepoznavanje.

Kontrolni krug koristi Arduino Nano za logiku i analogni multiplekser koji omogućuje sekvencijalnu kontrolu više pletenica iz istog kruga i baterija. Kapacitivni dodir osjetljiv je gotovo istodobno brzim prebacivanjem između kanala (toliko brzo da u osnovi izgleda kao da osjećamo oba odjednom). Pokretanje pletenica ograničeno je raspoloživom snagom. Uključivanje snažnijih ili dodatnih baterija moglo bi omogućiti istodobno aktiviranje, no ovdje zbog jednostavnosti ograničavamo na sekvencijalno aktiviranje. Priložena shema kruga može kontrolirati dvije pletenice (ali multiplekser u krugu može podržati do četiri!).

Za najjednostavniju verziju kruga izostavite multiplekser i kontrolirajte jednu pletenicu izravno s Arduina.

Pogonski krug i termistor

Izvodimo kapacitivni dodir na istoj žici kao i aktiviranje (nitinol). To znači manje žica/složenosti u pletenici, a više u krugu.

Pogonski krug sastoji se od skupa bipolarnih spojnih tranzistora (BJT) za uključivanje i isključivanje aktiviranja kose. Važno je da to budu tranzistori s bipolarnim spojem, a ne češći (i općenito bolji) MOSFET -ovi, jer BJT -ima nedostaje unutarnji kapacitet. Unutarnji kapacitet MOSFET -a nadjačat će krug osjetljivog na dodir.

Također moramo ponovno uključiti uzemljenje i napajanje, a ne samo napajanje, radi kapacitivnog osjetljivosti na dodir, budući da nema kapacitivnog signala s uzemljene elektrode.

Alternativni dizajn koji koristi zasebne izvore za kapacitivni dodir i pogon može uvelike pojednostaviti ovaj sklop, međutim čini mehanički dizajn kompliciranijim. Ako je kapacitivno osjetanje izolirano od napajanja pogona, možemo se izvući jednim prekidačem za napajanje, a to može biti FET ili bilo što drugo. Takva rješenja mogu uključivati metaliziranje same kose, kao u priboru za kosu Katia Vega.

Bluetooth čip

Bluetooth čip koji smo koristili je Bluefruit Friend iz Adafruit -a. Ovaj modul je samostalan i samo ga je potrebno priključiti na Arduino, koji će rješavati logiku komunikacije.

Izbor baterije

Za baterije želite punjive baterije koje mogu osigurati dovoljan napon za napajanje Arduina i dovoljno struje za pogon nitinola. To ne moraju biti iste baterije. Zapravo, kako bismo izbjegli zatamnjenje Arduina, napravili smo sve svoje početne prototipe s dvije baterije: jednu za upravljanje, a drugu za pogon.

Arduino Nano zahtijeva najmanje 5 V, a nitinol troši najviše 2 ampera.

Odabrali smo 3,7 V bateriju od ValueHobbyja za pogon kose, i 7,4 V bateriju od ValueHobbyja za napajanje Arduina. Pokušajte ne koristiti obične 9V baterije; iscrpit će se ispod korisnosti u roku od 15 minuta i uzrokovati mnogo otpada. (Znamo, jer smo pokušali …)

Razni detalji

Nadzor baterije: Otpornik od 4,7 k Ohma između napajanja pogonske baterije i analognog pina omogućuje nam praćenje napunjenosti pogonske baterije. Ovaj otpornik vam je potreban kako biste spriječili da baterija uključi Arduino putem analognog pina (što bi bilo loše: ne želite to učiniti). Arduino bateriju možete nadzirati samo pomoću koda - pogledajte odjeljak o softveru kako biste to demonstrirali.

Jumper: Postoji prostor za kratkospojnik između dva priključka za baterije, ako želite koristiti jednu bateriju za napajanje svega. To riskira pojačanu upotrebu Arduina, ali s pravilnim odabirom baterije i nekim softverskim PWM-om pogona, trebao bi funkcionirati. (Iako još nismo stigli.) (Ako isprobate - javite nam kako je!)

Korak 3: Montaža elektronike

Sastavljanje kruga

Krug smo izvorno projektirali u dva dijela, povezujući pogonski i upravljački krug fleksibilnim kabelom. U našoj verziji integriranog PCB -a krugovi su kondenzirani na jednu ploču. Prva shema omogućuje fleksibilnije postavljanje pletenica na glavu, ali druga je mnogo jednostavnija za sastavljanje. Datoteke sheme i izgleda ploče možete pronaći u našem Github repo -u. Postoje dva načina za izradu krugova: 1) ručno izraditi verziju perf ploče s komponentama kroz rupu prema shemi, ili 2) izraditi PCB od datoteke ploče koju pružamo (gornja veza) i sastaviti s komponentama za površinsko montiranje.

Komponente

Opis materijala za PCB verziju + pletenice je ovdje.

Sami smo samljeli naše testne PCB -e na Othermill -u, a zatim naručili naše konačne PCB -e iz izvrsnih sklopova Bay Area Circuits. I kućna i profesionalna proizvodnja ploča dobro će funkcionirati, iako je ručno premazivanje ili lemljenje svih vija bol.

Savjeti

• Za komponente za površinsko montiranje koristili smo pastu za lemljenje i pećnicu za reflow ili vruću ploču, a zatim ručno lemljenje dijelova kroz rupe.
• Za brzu izradu prototipa preporučujemo verziju matične ploče/perf ploče, a PCB za pouzdanost.
• Koristimo kratka ženska zaglavlja za držanje Nano na PCB -u, tako da se može ukloniti. Duga ženska zaglavlja mogu se lemiti ne sasvim u ravnini s pločom kako bi se Bluetooth čip podigao dovoljno visoko da se ugnijezdi iznad Arduina. (Također ćete htjeti dodati Kapton traku kako biste spriječili slučajno kratki spoj).
• Bluetooth čip zapravo je potrebno lemiti na muške zaglavlje naopako kako bi odgovarao redoslijedu pinova na rasporedu PCB-a. (Naravno, možete izmijeniti ovaj izgled.) Zašto smo to učinili? Zbog toga što se igle ljepše podudaraju s Arduino rasporedom.

Korak 4: Pregled hardvera za kosu

HairIO je nastavak za kosu opleten oko dvije spojene žice, pričvršćen na konektor i termistor za regulaciju temperature. Može se kredom termokromnim pigmentima nakon potpune montaže. Izrada HairIO pletenice sastoji se od nekoliko faza:

1) Obučite leguru memorije oblika obliku želje.

2) Sastavite unutarnju žicu presovanjem i lemljenjem legure memorije oblika duljine na izoliranu bakrenu žicu.

3) Namotajte i izolirajte termistor.

4) Priključite žicu i termistor na konektor.

5) Upletite kosu oko žice.

6) Ošišajte kosu kredom.

Svaku od faza detaljno ćemo obraditi u sljedećim odjeljcima.

Korak 5: Sastavljanje žica za kosu

Prve faze uključuju sastavljanje unutarnjih žica koje omogućuju promjenu oblika i otporno zagrijavanje. Ovdje odlučujete o duljini pletenice, željenom obliku pri zagrijavanju i vrsti priključka koji ćete koristiti. Ako sve pletenice imaju zajednički tip priključka, mogu se jednostavno zamijeniti na istoj pločici za različite oblike i boje, kao i za vrste i duljine kose.

Ako ne želite promjenu oblika u određenoj pletenici, legura s memorijom oblika može se zamijeniti duljinom obične žice. Ako želite podržati kapacitivni dodir, zamjensku žicu treba izolirati za najbolji učinak.

Trening legure memorije oblika

Legura za pamćenje oblika koju ovdje koristimo je nitinol, legura nikla i titana. Kad se ohladi, ostaje u jednom obliku, ali kad se zagrije vrati se u ono što se naziva "uvježbano" stanje. Dakle, ako želimo pletenicu koja se uvija kad se zagrije, mogla bi biti ravna kad se ohladi, ali trenirajte se uvijati. Možete stvoriti gotovo bilo koji oblik koji želite, iako je sposobnost žice da podigne težinu ograničena njezinim promjerom.

Izrežite nitinol na željenu duljinu pletenice, ostavljajući malo više za obline tijekom pletenice, te za spojeve na vrhu i dnu.

Za treniranje nitinola pogledajte ovaj fantastični Instructable.

Vrste pletenica s kojima smo eksperimentirali uključuju uvojke, zavoje pod pravim kutom kako bi kosa stajala uspravno i uopće ne treniraju nitinol. Ovo može zvučati lijeno, ali omogućuje da se kosa ispravi iz bilo kojeg oblika kada se aktivira. Žica će imati oblik u koji je savijate kad se ohladi, npr. uvojku, a zatim se zagrijavanjem poravnajte iz tog oblika. Super cool, i puno lakše!

Sklapanje žica

Nitinol nije izoliran i teče samo u jednom smjeru. Za stvaranje cjelovitog kruga potrebna nam je druga izolirana žica za spajanje na dnu i povratak na konektor na vrhu. (Neizolirana žica uzrokovat će kratki spoj pri dodiru s nitinolom i spriječit će ravnomjerno zagrijavanje.)

Odrežite duljinu izolirane bakrene žice na istu duljinu kao nitinol. Koristili smo 30 AWG magnetnu žicu. Uklonite izolaciju s oba kraja. S magnetske žice, premaz se može ukloniti laganim spaljivanjem žice s otvorenim plamenom dok izolacija ne postane čvrste i može se obrisati (to traje oko 15 sekundi sa upaljačem). Imajte na umu da zbog toga žica postaje malo krhka na mjestu opekline.

Zabavna činjenica o Nitinolu: Nažalost, lemljenje se ne voli držati nitinola. (To je velika bol.) Najbolje rješenje je upotrijebiti presovanje za stvaranje mehaničke veze s nitinolom, a zatim dodati lem kako biste osigurali električnu vezu.

Držite kraj nitinola i tek neizoliranu bakrenu žicu zajedno i umetnite ih u presovanje. Čvrsto ih spojite zajedno. Ako je potrebna dodatna snaga veze, dodajte malo lemljenja. Obložite presavijanje i preostali rep žice termoskupljajućom folijom kako se vaš korisnik ne bi zabio u šiljate krajeve. Nije važno koju vrstu presovanja upotrijebite pri dnu, jer je to isključivo za mehaničko povezivanje dviju žica.

Na drugom ćemo kraju svakom vrhu žice dodati presavijanje. Ovdje je važna vrsta presavijanja. Morate koristiti spajanje za spajanje za svoj konektor. Ovi krajevi žica bit će pričvršćeni na konektor radi povezivanja s pločom.

Izrada stand-up pletenice:

Pletenice mogu biti vrlo suptilne ili vrlo dramatične. Ako želite dramatičan učinak, kao na gornjoj slici pokrivala za glavu, ili u videu o izvedbenoj situaciji ranije, potreban je još jedan korak. Pletenice se radije uvijaju nego podižu, pa ih moraju učvrstiti kako bi ostale u pravoj orijentaciji. Naš aparatić ima oblik ispruženog slova Z (pogledajte sliku). Na nitinol smo stavili krimpelu, zatim lemljenje lemilice na prešanje i na kraju sve prekrili termoskupljajućom i električnom trakom.

Priprema termistora

Termistor je otpornik osjetljiv na toplinu koji nam omogućuje mjerenje temperature pletenice. Koristimo ovo kako bismo bili sigurni da pletenica nikada ne postaje prevruća za korisnika. Termistor ćemo dodati na isti konektor na koji će pletenica biti pričvršćena.

Najprije gurnite toplinsko skupljanje na nogice termistora i upotrijebite ga toplinskim pištoljem. To će izolirati noge kako bi se spriječilo da termistor dođe do kratkog spoja na neizolirani nitinol. Ostavite malo žice izložene na kraju radi presavijanja. Opet, ovi spojevi moraju biti odgovarajući za vaš konektor.

Namotajte krajeve termistora. Ako možete, ubacite malo topline u prve zube krimpa kao rasterećenje naprezanja. Ipak, nemojte ga previše stavljati prema gore, jer se žice i dalje moraju spojiti radi dobre električne veze.

Termistor je sada spreman za priključivanje na konektor.

Sklapanje konektora

Možete koristiti bilo koju vrstu 4-terminalnog priključka na vrhu pletenice; nakon nekog eksperimentiranja odlučili smo se za Molex Nanofit konektore. (To je ono što koristi naša PCB.) Imaju nizak profil na ploči, čvrstu mehaničku vezu sa kopčom koja ih drži zaključanima, ali ih je i dalje lako umetnuti i izvaditi.

Nanofit konektori idu zajedno u tri faze:

Najprije umetnite dva uvijena kraja termistora u dvije središnje utičnice na muškoj polovici priključka.

Zatim umetnite dva uvijena gornja kraja žice pletenice u krajnje lijevu i krajnju desnu utičnicu na muškoj polovici priključka.

Nakon što su postavljeni, umetnite držač u posude. To pomaže u držanju obloga na mjestu kako pletenica ne bi povukla konektor.

Ženska polovica konektora nalazi se na pločici i povezuje stezaljke za kosu s pogonskim krugom i kapacitivnim krugom na dodir, a termistorski terminali s Arduinom radi mjerenja temperature.

Spremno za polazak

Sada je žica spremna za pletenje.

Korak 6: Pletenje i kreda

Postoji nekoliko načina kako pletenicu za kosu isplesti oko unutarnjih žica. Za kapacitivno osjetanje dodira, neka žica mora biti izložena. Međutim, kako biste imali pletenicu potpuno prirodnog izgleda i sakrili tehnologiju, žica se može potpuno uplesti s unutarnje strane. Ova vrsta pletenice ne može učinkovito djelovati na dodir, ali se ipak može aktivirati dramatičnom promjenom boje i oblika.

Stil pletenice 1: 4-niti za kapacitivni dodir

Ovaj vodič s pletenicama pokazat će vam kako napraviti pletenicu s 4 niti. Imajte na umu da su u vašem slučaju jedna od "niti" zapravo žice! Pogledajte gornje slike za naše postavljanje pletenica, slijedeći uzorak od 4 niti s tri pramena kose i jednom žicom.

Stil pletenice 2: Nevidljive žice

U ovoj pletenici radite pletenicu s tri niti (na to većina ljudi pomisli kad pomisli na "pletenicu"), a vi samo povežete žice s jednim od niti. Evo sjajnog vodiča za pletenicu s tri niti.

Kreda s termokromnim pigmentima

Ako želite da pletenica promijeni boju kad se aktivira, mora se kredom obložiti termokromnim pigmentima. Prvo okačite pletenice na nešto, iznad stola prekrivenog plastikom (stvari će postati malo neuredne). Slijedite sigurnosne upute za svoju termokromnu tintu (po potrebi nosite rukavice!). Svakako nosite zračnu masku - nikada ne želite disati nikakve čestice. Sada uzmite četkicu protiv bolova i na pletenicu počnite s termokromnim prahom, počevši od vrha. Nježno "obojite" niz pletenicu, uvlačeći puder u pletenicu što je više moguće. Nešto ćete izgubiti (ali ako padne na plastični stolnjak, možete ga spasiti za sljedeću pletenicu). Možete pogledati timelapse koji smo gore podijelili da vidite kako smo to učinili!

Korak 7: Nosite Tech

Ploče i baterije mogu se postaviti na traku za glavu ili kopču za kosu. Alternativno, za suptilniji stil, pletenice se mogu napraviti s duljim žicama na krajevima. Ove žice mogu se provući ispod prirodne kose, šešira, šalova ili drugih značajki na drugo mjesto na tijelu, poput košulje ili ogrlice. Na taj se način kosa manje odmah primjećuje kao nosiva tehnologija.

Krugovi se mogu smanjiti, s dodatnim revizijama i integriranim logičkim i bluetooth čipovima. Takav manji krug lakše bi se sakrio na ukrasnu kopču za kosu itd., Međutim napajanje će ostati problem, budući da su baterije u ovom trenutku samo tako male. Naravno, mogli ste ga priključiti u zid, ali tada niste mogli ići daleko.

U gornjem videu možete vidjeti super rani prototip koji se nosi. (Više slika posljednjih kućišta bit će dodano nakon javne demonstracije.)

Kućište

Uskoro ćete u našem github repo -u moći pronaći 3D kućište za ispis za sklopove. To se može staviti na traku za kosu ili izmijeniti za druge faktore.

Korak 8: Pregled softvera

U našem github repo -u pronaći ćete nekoliko Arduino skica koje pokazuju različite načine kontrole kose.

Skica 1: demo_timing

Ovo je osnovni demo funkcionalnosti pogona. Kosa se uključuje i isključuje u zadanom razdoblju od sekundi, a kad je uključena, treperi na ugrađenoj LED diodi.

Skica 2: demo_captouch

Ovo je demonstracija kapacitivnog sensinga dodira. Dodirom kose uključit će se ugrađena LED dioda. Možda ćete morati prilagoditi kapacitivne pragove dodira ovisno o okruženju i strujnom krugu.

Skica 3: demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch

Integrirani demo bluetooth komunikacije, kapacitivnog sensinga dodira i pogona. Preuzmite aplikaciju Bluefruit LE Connect na pametni telefon. Kôd će poslati bluetooth signal pri dodiru pletenice, ispisujući rezultat u aplikaciju. Pritiskom na gumbe na kontroleru u aplikaciji pokrenut će se i zaustaviti aktiviranje pletenica. Imajte na umu da su pinouts postavljeni za našu verziju PCB -a. Ako ste priključili INH pin multipleksera na digitalni pin, kao što je prikazano na shemi PCB -a, možda ćete morati dodati redak u kodu kako biste taj pin smanjili (samo smo ga kratko spojili na masu).

Ovaj kôd također uključuje način kalibracije, pokrenut slanjem znaka "c" putem UART sučelja u aplikaciji.

Kapacitivna kalibracija dodirom

Budući da je kapacitivno osjetljivo na dodir osjetljivo na čimbenike okoliša, poput vlage, ili je priključeno na računalo ili ne, ovaj kôd omogućit će vam da odredite odgovarajuću vrijednost praga za točno kapacitivno osjetanje dodira. Primjer toga možete pronaći u demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch kodu. Jedna napomena je da se kapacitet mijenja i toplinom. Još nismo riješili problem u kojem toplina nakon aktiviranja izaziva stanje "dodira".

Nadzor baterije

Primjeri praćenja baterije nalaze se u skici demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Ugrađena LED lampica svijetlit će kada napunjenost jedne baterije padne ispod određenog praga, iako ne pravi razliku između upravljačke baterije i pogonske baterije.

Temperaturno blokiranje (sigurnosno isključivanje)

Praćenje temperature pletenice omogućuje nam da isključimo napajanje ako postane prevruće. Ti se podaci prikupljaju s termistora utkanog u pletenicu. Primjer toga može se pronaći u skici demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch.

Korak 9: Učitavanje i izmjena koda

Koristimo standardno Arduino okruženje za pisanje koda za HairIO i njegovo učitavanje na ploče.

Arduino Nanos može se dobiti iz nekoliko izvora; kupili smo ih, koji zahtijevaju dodatni firmver za rad s Arduino okruženjem. Slijedite ove upute da biste ih postavili na svoj stroj. Ako koristite standardni Arduino Nano (tj. Ove), ne morate učiniti taj dodatni korak.

Prilikom izmjene koda provjerite odgovaraju li hardverske pinove vašem strujnom krugu. Ako ipak promijenite pin, svakako ažurirajte dizajn ploče i kôd.

Važno je napomenuti da se Illutronova kapacitivna biblioteka dodira koju koristimo oslanja na određeni hardverski čip (Atmega328p). Ako želite koristiti drugi mikrokontroler, provjerite je li kompatibilan ili ćete morati promijeniti taj kôd. (Nismo htjeli ulaziti u tu nisku razinu koda za ovaj projekt, pa duboko cijenimo Illutronov rad. Sinkronizacija s hardverskim vremenom može postati prilično dlakava!)

Korak 10: Budući projekti: ideje i smjernice za izmjene

Toplinski odziv

Ako želite saznati više o ponašanju pletenica na odaziv topline, u našem radu možete pronaći matematičke modele kose. Njihova ključna stvar je da će se promjena boje i oblika aktivirati u različito vrijeme i različitim redoslijedom ovisno o količini izolirane dlake oko žice i količini napajanja (što mijenja brzinu zagrijavanja)

Poboljšanja kola:

• Pomicanje bluetooth modula udesno može vam omogućiti da smanjite visinu slaganja jer neće naići na Arduino USB priključak. Postoje i Arduino ploče s integriranim bluetooth modulima (ali većina njih ima drugačiji čip pa bi njihovo korištenje uključivalo promjene koda).
• Otisci priključka za bateriju mogu se promijeniti ovisno o vrstama baterija koje koristite.
• Otisak prekidača je generički i vjerojatno ga treba zamijeniti otiskom onoga što želite koristiti.
• Možda biste htjeli moći PWM pogonski krug kontrolirati snagu kroz pletenicu; U tu svrhu pin pogonskog signala treba prebaciti na D3 ili drugi hardverski PWM pin.
• Ako obrnete uparivanje multipleksera (npr. Pogon pletenice1 i dodir braid2 na kanalu 0, a pogon pletenice2 i pletenica1 dodir na kanalu 1, umjesto dodira i pogona za istu pletenicu na jednom kanalu), moći ćete osjetiti kapacitivnost dodirnite jednu pletenicu dok vozite drugu pletenicu, umjesto da budete spriječeni u obavljanju bilo kakvog kapacitivnog sensinga dok se bilo što vozi.

• Neke izmjene mogu dopustiti jednoj bateriji da upravlja logikom i pogonom. Nekoliko razmatranja uključuju:

  • Visoki napon (na primjer, baterija od 7,4 LiPo) vratit će Arduino kroz kapacitivni krug osjetnika i digitalni pin. To dugoročno nije dobro za Arduino. To se može popraviti uključivanjem drugog tranzistora između kruga kapacitivnog senzora i kose.
  • Previše snage koje kosa može isprljati Arduino. To se može popraviti PWM -om signala pogona.

Poboljšanja softvera

Kapacitivno osjetljivo dodirivanje s frekventnom frekvencijom može se koristiti za otkrivanje mnogih vrsta dodira, npr. jedan ili dva prsta, štipanje, okretanje … To zahtijeva složeniju klasifikacijsku shemu od osnovnog praga koji ovdje demonstriramo. Kapacitet se mijenja s temperaturom. Poboljšanje koda osjetnika dodira kako bi se to uzelo u obzir učinit će osjetljivost pouzdanijom

Naravno, ako napravite verziju HairIO -a, voljeli bismo čuti o tome

Korak 11: Sigurnosne napomene

HairIO je istraživačka platforma i nije zamišljena kao proizvod za komercijalnu ili svakodnevnu uporabu. Prilikom izrade i nošenja vlastitog HairIO, imajte na umu sljedeće:

Toplina

Budući da HairIO radi pomoću otpornog grijanja, postoji mogućnost pregrijavanja. Ako termistor otkaže ili nije dovoljno blizu pletenici, možda neće moći pravilno očitati temperaturu. Ako ne navedete kôd za isključivanje temperature, može se zagrijati dalje od predviđenog. Iako nikada nismo doživjeli opekline s HairIO -om, to je važno razmatranje.

Baterije

U HairIO -u kao izvore napajanja koristimo LiPo baterije. LiPos su izvrsni alati jer se mogu puniti i mogu isporučiti veliku struju u malom pakiranju. S njima se također treba pažljivo postupati; ako se nepravilno napune ili probuše, mogu se zapaliti. Molimo pogledajte ove reference kako biste saznali više o brizi o vašim LiPos: temeljit vodič; brzi savjeti.

Termokromni pigmenti

Ovi koje koristimo su netoksični, ali nemojte ih jesti. Pročitajte sigurnosne upute za sve što kupujete.

Korak 12: Reference i veze

Ovdje prikupljamo reference i veze u ovom Uputu za lakši pristup:

HairIO

HairIO: Ljudska kosa kao interaktivni materijal - Ovo je akademski rad u kojem je HairIO prvi put predstavljen.

HairIO Github repo - Ovdje ćete pronaći git repo svih shema i koda koji se koriste za ovu demonstraciju, kao i neke podatkovne tablice za važne komponente.

Youtube - Pogledajte kosu na djelu!

Prednacrt materijala za HairIO PCB

Kapacitivni dodir

Touché: Poboljšanje interakcije dodirom na ljudima, zaslonima, tekućinama i svakodnevnim predmetima

Upute za Arduino verziju Touche + Illutron Github repo za Arduino kod

Bluetooth

Bluetooth modul

Bluetooth aplikacija

Sigurnost LiPo baterije

Temeljiti vodič

Brzi savjeti

Druge tehnologije povezane s kosom

Pribor za kosu, Katia Vega

Vatra, neviđeno

Autori

Laboratorij hibridne ekologije

Christine Dierk

Molly Nicholas

Sarah Sterman