Sučelje za mini dodirni dodir: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Ovaj Instructable pokazuje vam kako stvoriti mini-multitouch sučelje od jednostavnih dijelova koje možete naručiti online ili kupiti u tipičnoj građevinskoj/željezariji. Multitouch sučelja su površine koje mogu registrirati više 'dodirnih točaka' istovremeno, što znači da korisnici mogu koristiti prirodne pokrete ruku za manipulaciju digitalnim objektima. Većina multitouch sustava također projicira sliku zaslona na dodirnu površinu, čineći interakciju intuitivnijom. Budući da su veliki multitouch sustavi skupi za izgradnju, ovo uputstvo vas uči kako izgraditi jednostavniji i manji multitouch sustav za 50-150 USD koristeći dijelove koje je lako pronaći. Mini-Multitouch. Mini-Multitouch radi po istim principima kao i veći sustavi i zgodan je za sve vrste hakiranja ili umjetničke uporabe (pomislite na slikanje prstima, glazbu dodirom ili druge interakcije temeljene na gestama). Ovaj Instructable se podnosi u sklopu natjecanja "Osvoji laserski rezač" u ime tvrtke Make: Philly, u nadi da bismo mogli pokrenuti stvaranje našeg novog radnog prostora zajednice uvođenjem sjajnog novog laserskog rezača:) Uživajte! Poteškoća: Srednji (ili neustrašivi početnik). Zahtijeva osnovno znanje o lemljenju, korištenju pile i pomoćnog noža, instalaciji softvera i sljedećim softverskim vodičima. Upoznavanje s ovim temama i spremnost za učenje proći će vas kroz ovo uputstvo! Vrijeme izgradnje: 8-10 sati za stručnjaka za gore navedene teme; 16-20 sati za početnike/srednje.

Korak 1: Dijelovi i priprema

Prvi korak: nabavite svoje dijelove! U nastavku ćete pronaći preporuke o tome gdje možete kupiti artikle s popisa materijala. Alati: nož za pile bez noža i bušilice bez lemilice bez lemilica T -kvadratni materijali: web kamera (preporučuje se Phillips SP900) - dostupno za kupnju na računalu s operacijskim sustavom Windows (nažalost Atari, alat za vvvv alate) je samo za Windows.) 4,3 x 4,3 mm infracrvena (poznata i kao noćna televizija) leća - dostupno za kupnju na webu Infracrvene LED diode (preporučuje se SFH485) - dostupno na digikey -u. Napajanje (preporučeni izlaz 3,3 V DC na 220 mA) - dostupno najviše hobi/zanatske radnje Brzo postavljanje, ludi sjaj (bilo koje marke, i nabavite ga u četkici na boci) - Dostupno u većini hobi/zanatskih radnji Brusni papir, zrnastosti 400 i 800 zrna - Dostupno u trgovini gvožđaMetica za poliranje metala - Dostupno u trgovini željeza 8 x 10 listova standardne debljine Lexan (0,85) - Dostupno u željezari 8ft traka "Razdjelnika pločica" - Dostupno u trgovini željezaKartonska kutija, visoka najmanje 1,5 stopa s jedne strane (koristili smo 1,5 'x 1' x 1 ') - Dostupno u hardveru trgovina (ili samo polaganje okolo!) Mali komadići žice. Ako nemate položenu žicu, nabavite mali kalem od 20 ili 22 žice, crvene i crne boje.- Dostupno u većini trgovina elektronikom/hobijima

Korak 2: Pripremite web kameru za otkrivanje infracrvene svjetlosti

Ovaj korak opisuje postavljanje web kamere koja se koristi za snimanje mrlja infracrvenog svjetla emitiranog kada dodirnete dodirnu površinu. Ovaj mini-multitouch zaslon oslanja se na četiri LED svjetla kako bi osvijetlio svjetlo u listu Lexana, gdje će odskakati unaokolo bez bijega, zbog indeksa loma. To se naziva Totalna unutarnja refleksija. Kada se pritisne (poput prsta) prst na Lexan, on se malo stisne, mijenjajući indeks loma i dopuštajući svjetlu da pobjegne. Mjesta gdje svjetlost izlazi bit će samo tamo gdje je površina komprimirana, stvarajući lijepe užarene mrlje gdje nešto pritišće Lexan. Ovdje dolazi web kamera! Možete gledati mrlje web kamerom, a pomoću posebnog softvera koristiti ih kao ulaz u računalo, poput miša ili tipkovnice. Za ovaj projekt (i većinu multitouch ekrana) svjetlo koje se koristi za otkrivanje dodira nalazi se u infracrvenom području i web kamera mora biti modificirana da vidi u infracrvenom području. To se lako postiže zamjenom postojećeg objektiva web kamere za onaj koji može 'vidjeti' infracrveno svjetlo. LED dioda koju koristi sučelje mini multitouch, na frekvenciji 880 nm, nalazi se u dometu nadzornih kamera za 'noćni vid'. Možete zamijeniti postojeći objektiv web kamere za objektiv za noćno gledanje i bit ćete spremni za rad. Ako koristite preporučeni SPC900NC, možete koristiti bilo koji IR objektiv CCTV kamere od 4,3 mm x 4,3 mm. Pokušajte pretražiti e-bay ili lokalnu trgovinu sigurnosnim kamerama. Prije uklanjanja postojećeg objektiva na web kameri, instalirajte softver web kamere na računalo i testirajte web kameru kako biste bili sigurni da kamera radi. Napomena: važno je to učiniti PRIJE poništenja jamstva otvaranjem i promjenom objektiva! Nakon što ste uspješno snimili nekoliko slika i uvjerili se da web kamera radi dobro, spremni ste za promjenu objektiva. Da biste zamijenili objektiv na fotoaparatu SPC900 (ili drugim sličnim fotoaparatima), najprije morate odvojiti prsten oko leće pomoću odvijača. Kad taj prsten nestane, običnu leću lako je zamijeniti „nadzornom“lećom pažljivim (ali čvrsto) odvrtanjem leće. Prsten je samo za izgled pa ga možete ponovno staviti ili ostaviti. INakon što ste promijenili objektiv, provjerite radi li web kamera i dalje pomoću softvera za web kameru. Možda ćete također morati prilagoditi fokus novog objektiva. Slike koje dobijete s web kamere neće izgledati kao s običnim objektivom, to samo znači da radi kako se očekuje. Konačno, ako kamera ima ugrađeno svjetlo za osvjetljavanje onoga što snima, prekrijte upalite ljepljivom trakom kako biste je blokirali. Ako to ne učinite, dodat će laganu "buku" i učinit će vaš zaslon "dodirnim" dodirnim točkama.

Korak 3: Izgradite okvir osjetljiv na dodir

Ovaj korak obuhvaća izgradnju okvira u kojem će se nalaziti Lexan, kao i pripremu potrebnu za postavljanje LED svjetala u okvir.

Najbolji materijal koji sam pronašao za okvir je 'Razdjelnik pločica', koji dolazi u trakama od 6 do 8 stopa i može se kupiti u odjeljku za oblikovanje većine trgovina za popravke doma. Za vizualni opis pogledajte slike u nastavku (umjesto da pokušavate objasniti ovdje!). Okvir će se vrlo dobro uklopiti u Lexan, pa možete podijeliti razdjelnik pločica točno po veličini: izrežite dvije 8-inčne trake i dvije 10-inčne trake. Nakon što ste izrezali trake, trebali biste upotrijebiti T-kvadrat za rezanje krajeva kratkih traka kako biste ih zakosili prema unutra pod kutom od 45%. Tako će se uredno i tijesno uklopiti kao okvir oko Lexana. Montirat ćete četiri LED svjetla na jednu 8-inčnu stranu okvira. Moraju se montirati tako da dodiruju Lexan kroz rupe na traci i ravnomjerno se rasporediti uz rub. Važno je postaviti rupe blizu vrha trake, kao što je prikazano u nastavku, tako da svjetlo svijetli samo na rub Lexana, a NE dolje na kameru ispod. Označite mjesta četiri rupe na otprilike 1 inču, 3 inča, 5 inča i 7 inča duž ruba jedne 8-inčne trake za razdjeljivanje pločica. Budući da je razdjelnik pločica izrađen od meke plastike, morat ćete izbušiti rupe u nekoliko koraka kako biste izbjegli previše savijanje ili savijanje plastike. Prvo izbušite malu rupu (1/16 "), a zatim izbušite jednu malo veću (9/64"). Na kraju, izbušite rupu od 3/16 ", koja je idealne veličine za ugradnju LED dioda.

Korak 4: Pripremite Lexan dodirnu površinu

Ovaj korak obuhvaća brušenje i poliranje Lexan dodirne površine za maksimalnu raspodjelu svjetlosti.

Da biste dobili najviše svjetla na dodirnu površinu, jedan od 8-inčnih rubova Lexan dodirne površine mora biti vrlo gladak (tu će LED diode doći u dodir s dodirnom površinom). U idealnom slučaju, upotrijebit ćete tri materijala: brusni papir granulacije 400, brusni papir granulacije 800 i poliranje od mjedi. Ako nemate na raspolaganju mjedeni lak, možete upotrijebiti samo brusni papir granulacije 400 i 800, ali rezultati će biti manje nego spektakularni. Presavijte komad brusnog papira od 400 zrnaca preko drvenog bloka (ili čak male knjige u mekom povezu) i provucite ga naprijed-natrag tri ili četiri puta duž jednog 8-inčnog ruba Lexan dodirne površine. Trebali biste vidjeti male bijele pahuljice kako odlijeću. Ponovite to s brusnim papirom granulacije 800. Nakon svakog prolaska brusnim papirom trebali biste vidjeti da su ogrebotine i mrlje na rubu Lexana sve manje i manje: to znači da radite pravi posao (i nije li to ohrabrujuće!). Nakon što ste brusili mrlje i neravnine, polirajte rub Lexana (samo rub!) Pomoću vašeg mjedenog laka (slijedite upute na spremniku za poliranje mjedi). Divite se koliko je vaš Lexan rub postao gladak i sjajan.

Korak 5: Postavite okvir na dodirnu površinu, postavite LED diode

Ovaj korak obuhvaća ugradnju Lexan dodirne površine i LED svjetla u okvir izgrađen u koraku 3 ove upute.

Prije trajnog pričvršćivanja okvira na Lexan, provjerite je li okvir prikladan za Lexan dodirnu površinu 8 inča i 10 inča klizanjem traka razdjelnika pločica (iz koraka 3) na rubove dodirne površine: trebao bi lijepo pristajati i prianjati svoj sretni novi okvir. Također provjerite nema li u razdjelniku pločica plastičnih neravnina od bušenja LED rupa jer one mogu učiniti okvir loše postavljenim. Nakon što provjerite pristajanje, vrijeme je da zalijepite okvir i Lexan zajedno u jednu cjelinu. Uklonite okvir razdjelnika pločica i odlijepite zaštitni poklopac otprilike jedan centimetar unatrag s rubova Lexana, pazeći da ga potpuno ne uklonite. Zatim gurnite okvir natrag na Lexan, bez pokrivača između njih dva. Budite sigurni da je dio okvira koji ima LED rupe postavljen na Lexan rub koji je glatko poliran! Kad su sve strane okvira prilagođene vama, upotrijebite ludo ljepilo (ili bilo koje ljepilo) da zalijepite uglove okvira jedan na drugi. Pokušajte zalijepiti dijelove okvira međusobno, a ne na Lexan. Ako na Lexan dođe malo ljepila, to nije velika stvar i ne bi trebalo utjecati na vašu dodirnu površinu. Sada kada je okvir montiran na Lexan, vrijeme je za postavljanje LED dioda na okvir. Prije trajnog lijepljenja LED dioda kroz rupe na okviru) isprobajte nekoliko probnih vožnji kako biste bili sigurni da su pravilno postavljeni. Za najkvalitetnije 'mrlje' LED diode ne bi trebale biti okrenute ravno u rub Lexana, potrebno ih je montirati pod blagim kutom prema rubu Lexana: oko 20-30 stupnjeva od horizontale (vidi sliku za više detalj). Kut će pomoći da svjetlost pobjegne tamo gdje je Lexan komprimirani svjetliji i jasniji. Za kasnije postavljanje LED dioda radi lakšeg ožičenja: obavezno montirajte sve LED diode tako da se rotiraju kako bi pin za uzemljenje (duži zatik) bio na vrhu. Nakon što ste zadovoljni kutom i položajem LED dioda, montirajte ih trajno u okvir držeći LED diodu na mjestu i nanoseći ludo ljepilo oko vanjske strane LED diode gdje dodiruje okvir. Držite LED diode na mjestu dok se potpuno ne osuše! (Zato preporučujemo korištenje ludog ljepila). Sada kada su LED diode na mjestu, vrijeme je da počnete s ožičenjem.

Korak 6: Ožičenje LED dioda

Ovaj odjeljak pokriva sve ožičenje koje morate obaviti i pokriva spajanje LED dioda na izvor napajanja.

Preporučujemo upotrebu LED dioda od 1,5 V 100 mA, a za potrebe ovog Uputa pretpostavite da koristite napajanje istosmjernom strujom od 3,3 V od 200 mA (kao što je „zidna sladovina“ili napajanje iz hobija). Možda ćete morati prilagoditi ožičenje LED dioda ovisno o napajanju koje imate - provjerite s nekim tko je upoznat s elektronikom ako niste sigurni kako prilagoditi ožičenje. Lemite LED diode zajedno kao što je prikazano na donjoj slici … ako vam treba malo vježbe sa lemljenjem, napravite probni rad koristeći neke LED diode koje NIJE zalijepljene u okvir. Da biste testirali LED ožičenje, spojite napajanje i usmjerite ih prema (infracrveno filtriranoj) web kameri. Pokrenite softver za web kameru: ako web kamera hvata infracrveno svjetlo, trebali biste vidjeti jarko crveno svjetlo na zaslonu web kamere (iako nećete vidjeti svjetlo koje dolazi iz samih LED dioda, jer je infracrveno!). Sada se vratimo na mini-multitouch zaslon. Nakon što ste spojili LED diode pomoću lemilice (prema donjem dijagramu), usmjerite IC kameru filtriranu web kameru prema mini-multitouch kutiji odozgo. Odmah pokrenite softver za web kameru ako ga već ne radite: trebali biste vidjeti sjaj na zaslonu web kamere, duž okvira kad su instalirane infracrvene LED diode (ali, opet, nećete vidjeti svjetlo od stvarnih LED dioda!). Ako ne možete vidjeti sjaj, morat ćete provjeriti ožičenje i, ako niste sigurni kako popraviti LED priključak, posavjetovati se s nekim tko je upoznat s elektronikom. Kratka napomena: gore opisani sjaj propušta svjetlost i nepoželjan je: u sljedećem ćemo se koraku pobrinuti za to tako da jedino infracrveno svjetlo koje emitira dodirna površina jest svjetlo koje dolazi od dodira. No, za sada je to dobar način da provjerite jesu li vaše LED diode ispravno ožičene. Tako ste blizu da imate mini multitouch zaslon!

Korak 7: Dovršite dodirnu površinu, postavite web kameru

Ovo je posljednji korak u izgradnji hardvera. Neko svjetlo LED dioda ima tendenciju svijetliti prema gore i prema dolje umjesto izravno u Lexan, a taj dodatni sjaj (propuštanje svjetla) može uzrokovati probleme. Ovo dodatno svjetlo može se odbiti od obližnjih objekata, poput zidova, ekrana, stropova itd., Stvarajući područja infracrvenog sjaja koja će se na zaslonu vaše web kamere pojaviti kao lažne dodirne točke. Najbolji način za rješavanje ovog problema je dodavanje malo ekstra neprozirnog materijala iznad i ispod rubova Lexan dodirne površine kako biste blokirali ovaj sjaj prema gore i prema dolje. Izrežite ravnu prostirku od 8 inča od 10 inča od kartona, debljine približno 1 inč i veličine tako da stane odmah ispod dodirne površine. Unutrašnje dimenzije ove prostirke trebale bi biti 6 x 8 inča, što je čini u osnovi pravokutnom granicom debljine 1 inča koja se čvrsto uklapa u prostor ispod Lexana. Ako ti smjerovi nisu jasni, pogledajte prošireni dijagram u koraku 5, koji uključuje crtež ove kartonske prostirke. To će se pobrinuti za dolje-sjaj. Ponovite postupak na gornjoj strani dodirne površine kako biste blokirali gornji sjaj. Ako imate vremena, čini se da je profesionalnije upotrijebiti nešto ljepšeg izgleda (poput kalupa na podu ili stropu) za blokator sjaja, ali mi smo upravo koristili drugu kartonsku podlogu i radi sasvim u redu! U ovom trenutku imate sendvič s dodirnom površinom, s Lexanom i okvirom u sredini, a blokatori gornjeg i donjeg sjaja na vrhu i na dnu, čvrsto se postavljaju na mjesto i drže ih ludim ljepilom po želji. vaše hardverske postavke, samo trebate postaviti web kameru. Mora sjediti približno 1,5 do 2 stope od dodirne površine, usmjerene prema "donjoj" strani Lexana (npr. Strana koja se ne dodiruje). To možete postići pomoću kartonske kutije. Podignite kutiju tako da joj visina bude 1,5 do 2 stope (na koju ćete stranu stati ovisit će o tome koliko je velika vaša kutija). Vaša će web kamera sjediti unutar kutije, a vaša dodirna površina sjedit će na vrhu kutije, pa ćete morati izrezati rupu na vrhu kutije koja je približno veličine i oblika izloženog dijela Lexana (samo izloženi dio, a ne cijeli okvir!). Za vizualni primjer pogledajte donju sliku. Izvucite kabel web kamere iz kutije, postavite zaslon osjetljiv na dodir na vrh i divite se ljepoti dovršenog hardverskog postavljanja! Sada možete skinuti zaštitni premaz s Lexana, ako to već niste učinili. Čestitamo! Dovršili ste hardver za svoj Mini-Multitouch! Ako pokrećete softver za web kameru, trebali biste moći vidjeti dodirnu površinu kako svijetli tamo gdje na nju vršite pritisak, idealno prstima. Od posljednjeg koraka: softver.

Korak 8: Postavite Vvvv Toolkit i igrajte

Ovaj posljednji korak opisuje postavljanje softvera koji se koristi za interakciju s vašim multitouch zaslonom. Sada je vrijeme da počnete koristiti svoj novi mini-multitouch sustav! Najlakši način za početak je rad pomoću grafičkog alata 'vvvv'. Vvvv alat dostupan je besplatno, za nekomercijalne svrhe. Nažalost, jer se temelji na Microsoftovom DirectX softveru (za brzinu), vvvv je dostupan samo za Windows. Naše isprike! Da biste dobili kopiju vvvv alata, idite na stranicu za preuzimanje vvvv vvvv i raspakirajte paket u direktorij po vašem izboru (preporučujem c: / Program Files / vvvv kao mjesto prefekta). Vvvv nema program za instalaciju ili postavljanje, jednostavno pokrećete vvvv.exe kada želite pokrenuti vvvv. Pri pokretanju vvvv -a, prema zadanim postavkama vidjet ćete njišući se prikaz stabla - ovdje možete pokrenuti vodič i osjetiti za što je vvvv sposoban i za što se može koristiti. Preporučujemo da počnete s ovim vodičem! I mali savjet za rješavanje problema: ako dobijete 'dll error' kada pokušate pokrenuti vvvv.exe, vjerojatno ćete morati nadograditi DirectX na svom računalu na verziju 9.0c ili noviju. Nakon što ste pregledali vodič za vvvv, slijedite donje veze i prije nastavka napravite prva dva (kratka) vvvv vodiča. Uvod u vvvv vodič i Hello World Tutorial naučit će vas većinu osnovnih vještina koje su vam potrebne za korištenje vvvv-a, i vrlo su preporučljive. Nakon što pokrenete ta dva vodiča, imate zadnji korak prije nego što iskusite magiju s više dodira! Vrijeme je da provjerite radi li vaša web kamera s vvvv -om. Možete provjeriti hoće li vvvv automatski otkriti vašu web kameru pomoću priručnika vvvv VideoIn. Ovaj vodič donosi upute o tome kako testirati svoju web kameru u vvvv: slijedite ove upute! Prije nego prijeđete na posljednji korak, upotrijebite VideoIn Tutorial kako biste bili sigurni da dobivate slike i da kamera općenito ispravno radi s vvvv -om. Ako vaša kamera ne radi s vvvv -om, idite na vvvv forume i potražite pomoć pri postavljanju i konfiguraciji. Ako ste stigli dovde, konačno su vam svi komadi u radu, izgrađeni i instalirani: vrijeme je za isplatu. Preuzmite datoteku Touch_demo_3.v4p i datoteku robot_image-j.webp