Зағиптарға арналған қолғап: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Хаптические қолғап - бұл зағиптарға және/немесе нашар көретіндерге арналған құрылғы, ол иесіне жақын маңдағы кедергілер туралы ақпарат береді. Қолғапта екі ультрадыбыстық датчиктер қолданылады, олар объектілердің қашықтығы мен бағытын хабарлайды. Бұл сенсорлар нені анықтайтынына байланысты, бұл ақпаратты қолданушыға жеткізу үшін қолғап бойымен орналастырылған діріл қозғалтқыштары біркелкі үлгілерде дірілдейді.

1 -қадам: Жабдықтардың тізімі

Электронды:

- #1201: дірілдейтін шағын моторлы диск - ERM (x4) [$ 1,95 еа.]

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

- #659: FLORA - Электронды платформа - Arduino үйлесімді [14.95 доллар]

- HC-SR04 ультрадыбыстық қашықтық сенсорлары (x2) [$ 2.99 еа.]

- #2717: TCA9548A I2C мультиплексоры [6,95 доллар]

- #3287: 3 AA батарея ұстағышы, JST қосқышы бар [2,95 доллар]

- #1608: Adafruit Perma-Proto ширегінің өлшемді тақтасы PCB- Single [2.95 $]

- таспалы кабель

- 200 және 220 Ом резисторлары

Дайындау:

- Velcro жолақтары [$ 2.98]

- #615: Инелер жиынтығы - 3/9 өлшемі - 20 ине [1,95 доллар]

- неопрен немесе кез келген басқа берік мата

Жалпы құны: $ 78.31

Көптеген компоненттер Adafruit.com сайтынан сатып алынды

2 -қадам: Нан тарату

Бірінші қадам - түпкі өнімге бекітпес бұрын олардың дұрыс жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін барлық компоненттерді тақтаны пайдаланып қосу. Келесі схема мен сурет сізге қай жерде қосылу керек екендігі туралы түсінік береді. Мұнда әр компонент не істейтіні көрсетілген:

Arduino Uno/FLORA

Бұл микроконтроллер, ол бағдарламаланатын бөлігі. Ол сонымен қатар батареяның барлық компоненттеріне қуат береді. Мен бастапқыда бәрін Arduino Uno -мен байланыстырдым, себебі оның 5в кернеуі бар, бірақ оны FLORA және 3 AA батареяларына ауыстырды (4.5в).

Даттық қозғалтқышты реттегіш

Бұл контроллерлер әр діріл қозғалтқышына тікелей қосылады және әр діріл қозғалтқышты бір-бірінен тәуелсіз бағдарламалауға мүмкіндік береді, сонымен қатар діріл эффектілерінің алдын ала бекітілген кітапханасын қосудың артықшылығы бар. Бұл қолғаптың жұмысында маңызды емес, бірақ бұл бағдарламалауды едәуір жеңілдетеді, өйткені сіз өзіңіздің діріл үлгілеріңізді нөлден бағдарламалаудың қажеті жоқ.

Muliplexer

Бұл жай ғана кеңейтуші ретінде әрекет етеді, себебі FLORA -да барлық haptic мотор контроллерлерін орналастыру үшін SCL/SDA түйреуіштері жеткіліксіз. Ол сонымен қатар әр хаптикті мотор контроллерімен әрқайсысына бірегей адресті тағайындау арқылы дербес байланысуға мүмкіндік береді.

Діріл қозғалтқыштары

Бұл пайдаланушыға кері байланыс береді. Сіз оларды қалай бағдарламалайтыныңызға байланысты белгілі бір қалыпта дірілдейді. Олардың мұнда қалай жұмыс істейтіні туралы толығырақ.

Ультрадыбыстық датчиктер

Бұл сенсорлар олардың алдындағы заттардың қашықтығын өлшейді. Олар мұны «триггер» сигналын жіберу арқылы жасайды, ол жақын орналасқан кез келген объектілерден секіріп, «жаңғырық» сигналы ретінде қайтарылады. Содан кейін бағдарлама кідіріс уақытын түсіндіріп, шамамен қашықтықты есептей алады. Кейін шатаспау үшін оларды «солға» және «оңға» белгілеуді ұмытпаңыз. Олардың мұнда қалай жұмыс істейтіні туралы толығырақ.

3 -қадам: кодтау

Енді бәрі қосылғандықтан, сіз кодты FLORA -ға жүктеп, тексере аласыз. Төмендегі файлды және қажетті кітапханаларды жүктеңіз (төменде сілтеме). Бұл мысал коды жоғарыдағы кестеде көрсетілген функцияларды қамтиды.

Кодты тексеру үшін ультрадыбыстық сенсордан оңға қарай 6 дюйм қашықтықта үлкен жалпақ затты қойыңыз. Борттық RBG тез көк түспен жыпылықтауы керек. Нысанды алыстатқан кезде жыпылықтау жылдамдығы төмендеуі керек. Сонымен қатар, діріл қозғалтқыштарының бірі (ол кейінірек бас бармаққа қойылады) объект 6 дюймден аз қашықтықта болғанда тез дірілдейді және объектіні алыстатқан сайын аз қуатпен дірілдей бастайды. Сол үлгі ультрадыбыстық сенсорға сәйкес келуі керек, тек көк түстің орнына қызғылт сары шамы бар

Мен қосымша функцияны қостым, яғни RBG қызғылт жыпылықтауы керек, ал ортаңғы саусақ пен алақан діріл сенсорлары екі сенсор да 6 дюйм қашықтықта тұрған затты анықтаған кезде дірілдейді. Алайда, бұл функция өте сенімді емес. Ортаңғы саусақ пен алақан діріл қозғалтқыштарын адамдар өздері үшін шығармашылық функцияны ойлап тапқысы келсе, соңғы дизайнда сақтадым.

* ЕШҚАНДАЙ* FLORA тақтасын компьютерге usb арқылы қоспаңыз, егер сыртқы батарея қосулы болса! Алдымен оны әрқашан сыртқы батареядан ажыратыңыз.

* БҰРЫН* мұнда берілген мысал кодын жүктеу үшін сізге келесі кітапханаларды/драйверлерді жүктеу қажет болады:

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

github.com/adafruit/Adafruit_DRV2605_Libra…

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

Егер код жұмыс істемесе немесе сенсорлар/қозғалтқыштар жауап бермесе:

- Arduino бағдарламасында дұрыс COM портын таңдағаныңызға көз жеткізіңіз.

- Виброқозғалтқыштарыңыз тақтаға/haptic мотор контроллерлеріне толық қосылғанына көз жеткізіңіз. Оларды қосатын сымдар өте жұқа және оңай босатылады.

- SCL/SDA сымдарын (мультиплексор) немесе ECHO және TRIG сымдарын (ультрадыбыстық сенсор) араластырмағаныңызды екі рет тексеріңіз. Егер олар ауыстырылса, ол жұмыс істемейді.

- Егер бәрі USB арқылы қосылған кезде қалыпты жұмыс істеп тұрса, бірақ сыртқы батареяларға жалғанған кезде қате болса, оларды жаңа батареялармен алмастыратын кез келді.

4 -қадам: Деректер байланысын дәнекерлеу

Енді код жұмыс істейтіні расталғаннан кейін сіз соңғы өнімді жинауға кірісе аласыз. Мен барлық соңғы байланыстарды визуализациялау үшін алдымен қолдың контурындағы барлық байланыстарды сызудан бастадым. Мен алдымен барлық деректер байланысына назар аудардым, содан кейін соңында электр желісі мен жер желісін жалғадым. Сондай -ақ, бұл кезеңде мен резисторларды ультрадыбыстық датчиктердің ECHO және GND түйреуіштеріне дәнекерлеуді ұмытып кеттім, сондықтан олар суретте жоқ. Мен ультрадыбыстық сенсорларды қолғаптың ортасындағы қуат «хабына» қосқан кезде оларды қосуды аяқтадым.

Мен FLORA -ға барлық қосылыстарды дәнекерлеу арқылы бастадым және мультиплексор, гаптикалық қозғалтқыш контроллері мен діріл қозғалтқыштары арқылы өттім. Мен қосылыстарымды ыстық желіммен, термиялық қысқыш түтіктермен және электрлік таспамен нығайттым.

Барлық суреттерде сым түсі келесі байланыстарға сәйкес келеді:

ҚЫЗЫЛ: қуат

ҚАРА: жер

САРЫ: scl

Ақ: сда

ЖАСЫЛ: мотор (-)

Сұр: қозғалтқыш (+)

БРОН: ультрадыбыстық сенсор жаңғырығы

ОРАНЖА: ультрадыбыстық сенсор триггері

5 -қадам: қолғапты дайындау

Қолғап келесі компоненттерден тұрады:

- Негізгі қолғап корпусы (алақан дірілін ұстайды)

- 3 діріл қозғалтқышын ұстайтын 3 саусақ белбеуі (қызғылт, ортаңғы, бас бармақ)

- Батарея жинағын ұстауға арналған белдік

Мен саусақсыз қолғап дизайнын шештім, және сіз жоғарыдағы жалпы үлгіні көре аласыз. Бұл эскизді масштабтауға болмайды, және, мүмкін, сіздің қолыңызға сәйкес келетін өлшемді өзгертуге тура келеді. Ол сол қолмен киюге арналған. Мен алдымен дизайнды матаның астыңғы жағына қарай бастадым, содан кейін оны кесу үшін Xacto пышағын қолдандым. Мен саусақтарымды орап алатындай ұзын мата жолақтарын кесіп, оларды орнында ұстау үшін велкро белдіктер тігу арқылы саусақтардың бөліктерін жасадым. Содан кейін мен діріл қозғалтқыштарын орналастыру үшін дорбалар жасадым және оларды саусақ белдіктеріне, сондай -ақ негізгі қолғап корпусының астыңғы жағына (алақанға жақын) тіктім.

Бұл дизайн минималды тігуді қажет етеді, мен тек осы сценарийлерде ғана тігемін:

- Velcro жолақтарын матаға жабыстырыңыз/күшейтіңіз.

- Діріл қозғалтқыш дорбаларын саусақ белдіктеріне және негізгі қолғап корпусына тігіңіз.

- Қолтық белбеуіне батарея қалтасын жасаңыз.

6 -қадам: Ассамблея (1 -бөлім)

Енді қолғап жиналып, барлық сымдар аяқталғаннан кейін мен электр компоненттерін қолғапқа жабыстыра бастадым. Бұл қадам үшін мен бұрын жасаған суретті орындадым және барлық бөлшектерді орналастырдым. Содан кейін мен оларды шпагатпен тіге бастадым. Мен хаптикалық мотор контроллерлерін қолғаптың жоғарғы жағына емес, сол жағына қойдым, өйткені мен құрастыруды бастағаннан кейін бұл мағынасы көбірек болды.

7 -қадам: Ассамблея (2 -бөлім - PWR + GND)

Ақырында мен барлық компоненттерімді қуат пен жерге жалғадым. Ол үшін мен FLORA -ның gnd және pwr -ға қосылу арқылы шағын тақтайшаға жер мен электр рельсін орнаттым. Мен осы рельстерге менің haptic мотор контроллері мен мультиплексорды қостым. Содан кейін мен ультрадыбыстық сенсорларды pwr және gnd -ге жалғадым, бірақ мен бұрын ұмытып кеткен резисторларды қосу үшін тақтадағы бос орынды пайдаландым. Бұл резисторлар өте маңызды, себебі олар ECHO сигналының кернеуін төмендететін бөлгіш жасайды, ол FLORA -ға қайтады.

Gnd және pwr байланыстарын бәрі тігілгеннен кейін дәнекерлеу қиынға соқты, сондықтан сіз алдымен барлық дәнекерлеуді орындағыңыз келуі мүмкін. Мен күтудің мағынасы болды, өйткені мен барлық компоненттердің соңғы орналасуы қандай болатынын әлі толық білмедім.

Горилла желімін қолдана отырып, мен нан тақтасын көтеру үшін қолғапқа кішкене ағаш сынықтарын жапсырдым, ал тақтаны ағашқа жабыстыру үшін Velcro қостым (жоғарыдағы суретті қараңыз). Мен мұны оңай көтеріп, шортты тексеру үшін жасадым.

Соңғы қадам - ультрадыбыстық сенсорларды көтерілген тақтаның екі жағына ыстық желіммен жабыстыру.

Ал сіз істедіңіз!