Интерфейс за мини мултитъч: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Тази инструкция ви показва как да създадете интерфейс за мини мултитъч от прости части, които можете да поръчате онлайн или да закупите в типичен строителен/хардуерен магазин. Интерфейсите с много докосвания са повърхности, които могат да регистрират няколко „точки на допир“едновременно, което означава, че потребителите могат да използват естествени движения на ръцете, за да манипулират цифрови обекти. Повечето мултитъч системи също проектират изображението на екрана върху повърхността на докосване, което прави взаимодействието по -интуитивно. Тъй като големите мултитъч системи са скъпи за изграждане, тази инструкция ви учи как да изградите по-проста и по-малка мултитъч система за $ 50-150, използвайки лесни за намиране части. Мини-мултитъч. Mini-Multitouch работи на същите принципи като по-големите системи и е удобен за всякакви хакерски или изкуствени приложения (помислете за рисуване с пръсти, музика чрез докосване или други взаимодействия, базирани на жестове). Тази инструкция се изпраща като част от конкурса „Спечелете лазерен нож“от името на Make: Philly, с надеждата, че може да успеем да дадем старт на създаването на новото ни работно пространство в общността с въвеждането на нов лъскав лазерен нож:) Насладете се! Трудност: Среден (или безстрашен начинаещ). Изисква основни познания за запояване, използване на ножовка и помощен нож, инсталиране на софтуер и следване на софтуерни уроци. Преминаване към запознаване с тези теми и желание за учене ще ви преодолее тази инструкция! Време за изграждане: 8-10 часа за експерт по горепосочените теми; 16-20 часа за начинаещи/средно напреднали.

Стъпка 1: Части и подготовка

Първа стъпка: вземете частите си! По -долу ще намерите препоръки за това къде да закупите артикули от списъка с материали. Инструменти: ножовка за ножове, несвързани бормашини и свредла, поялник T -Square Материали: уеб камера (препоръчително е Phillips SP900) - наличен за закупуване в мрежата компютър с Windows (съжалявам Atari, инструментариума vvvv е само за Windows.) 4,3 x 4,3 мм Инфрачервен (известен още като нощно виждане) обектив - Предлага се за закупуване в мрежата Инфрачервени светодиоди (препоръчително SFH485) - предлага се от digikey. магазини за хоби/занаяти Бързо настройване на лудост (всяка марка, и я вземете в четка върху бутилка) - Предлага се в повечето магазини за хоби/занаяти Шкурка, 400 песъчинки и 800 песъчинки - Предлага се в железария Магазин за месинги - Наличен в магазин за хардуер 8 x 10 листа със стандартна дебелина на Lexan (0,85) - Предлага се в железария 8ft лента от "Разделител на плочки" - Предлага се в магазин за хардуер Картонена кутия, най -малко 1,5 фута висока от едната страна (използвахме 1,5 'x 1' x 1 ') - Налична в хардуер магазин (или просто полагане наоколо!) Малки късчета тел. Ако не разполагате с проводници наоколо, вземете малка макара от 20 или 22 проводника, както в червено, така и в черно.- Предлага се в повечето магазини за електроника/хоби

Стъпка 2: Подгответе уеб камерата за откриване на инфрачервена светлина

Тази стъпка описва настройката на уеб камерата, използвана за запис на петна от инфрачервена светлина, излъчвана, когато докоснете повърхността на допир. Този мини-мултитъч дисплей разчита на четири LED светлини, за да излъчва светлина в лист от Lexan, където ще подскача, без да избяга, поради индекса на пречупване. Това се нарича пълно вътрешно отражение. Когато се приложи натиск (като този от пръст) върху Lexan, той се компресира малко, променяйки показателя на пречупване и позволявайки на светлината да избяга. Местата, където излиза светлината, ще бъдат само там, където повърхността е компресирана, което прави хубави светещи петна, където нещо натиска Lexan. Това е мястото, където влиза уеб камерата! Можете да гледате петна с уеб камера и със специален софтуер да ги използвате като вход за вашия компютър, като мишка или клавиатура. За този проект (и повечето мултитъч дисплеи) светлината, използвана за откриване на докосване, е в инфрачервения диапазон и уеб камерата трябва да бъде променена, за да вижда в инфрачервения диапазон. Това става лесно, като замените съществуващия обектив на уеб камерата с такъв, който „вижда“инфрачервена светлина. LED, използван от интерфейса за мини мултитъч, при честота 880 nm, е в обхвата на камерите за наблюдение „нощно виждане“. Можете да смените съществуващия обектив на уеб камера с обектив за „нощно виждане“и ще бъдете готови за работа. Ако използвате препоръчания SPC900NC, можете да използвате всеки 4,3 мм х 4,3 мм инфрачервен обектив за CCTV камера. Опитайте да потърсите в e-bay или в местен магазин за охранителни камери. Преди да премахнете съществуващия обектив на вашата уеб камера, инсталирайте софтуера за уеб камера на вашия компютър и тествайте уеб камерата, за да се уверите, че камерата работи. Забележка: изключително важно е да направите това ПРЕДИ да анулирате гаранцията си, като я отворите и смените обектива! След като успеете да направите няколко снимки и се уверите, че уеб камерата работи добре, вие сте готови да смените обектива. обектив с помощта на отвертка. След като този пръстен изчезне, лесно е да замените обикновения обектив с леща за наблюдение, като внимателно (но здраво) развиете обектива. Пръстенът е само за външен вид, така че можете да го поставите отново или да го оставите. I След като смените обектива, проверете уеб камерата, за да се уверите, че тя все още работи с помощта на софтуера за уеб камера. Може също да се наложи да регулирате фокуса на новия обектив. Изображенията, които получавате от уеб камерата, няма да изглеждат като с обикновен обектив, това означава само, че работи според очакванията. запалете с малко тиксо, за да го блокирате. Ако не го направите, той ще добави лек „шум“и ще накара дисплея ви да има „призрачни“точки на допир.

Стъпка 3: Изградете рамката със сензорна повърхност

Тази стъпка обхваща изграждането на рамката, в която ще се помещава Lexan, както и подготовката, необходима за монтиране на LED светлините в рамката.

Най-добрият материал, който открих за рамката, е „Разделител на плочки“, който се предлага в ленти от 6 до 8 фута и може да бъде закупен в секцията за формоване на повечето магазини за ремонт на дома. Вижте изображенията по -долу за визуално описание (вместо да се опитвате да обяснявате тук!). Рамката ще пасне много добре на Lexan, така че можете да изрежете разделителя за плочки точно по размер: изрежете две 8-инчови ленти и две 10-инчови ленти. След като лентите се нарязват, трябва да използвате Т-квадрат, за да изрежете краищата на късите ленти, за да ги скосите навътре под ъгъл 45%. Това ще ги накара да се впишат спретнато и плътно като рамка около Lexan. Ще монтирате четирите LED светлини от една 8-инчова страна на рамката. Те трябва да бъдат монтирани така, че да докосват Lexan през отвори в лентата и да се разпределят равномерно по ръба. Важно е да поставите дупките близо до горната част на лентата, както е показано по -долу, така че светлината да свети само в ръба на Lexan, а НЕ надолу върху камерата отдолу. Маркирайте местоположенията на четирите отвора на около 1-инчов, 3-инчов, 5-инчов и 7-инчов по ръба на една 8-инчова лента за разделяне на плочки. Тъй като разделителят на плочки е направен от мека пластмаса, ще трябва да пробиете дупките в няколко постепенни размера, за да избегнете огъване или изкривяване на пластмасата твърде много. Първо пробийте малка дупка (1/16 "), след това пробийте една малко по -голяма (9/64"). Накрая пробийте отвор 3/16 ", който е идеалният размер, през който светодиодите могат да се поберат.

Стъпка 4: Подгответе повърхността на Lexan Touchsurface

Тази стъпка обхваща шлифоването и полирането на сензорната повърхност Lexan за максимално разпределение на светлината.

За да получите най-много светлина в допирната повърхност, един от 8-инчовите ръбове на сензорната повърхност на Lexan трябва да бъде направен много гладък (тук светодиодите ще влизат в контакт с тъч повърхността). В идеалния случай ще използвате три материала: шкурка от 400 песъчинки, шкурка от 800 зърна и месингов лак. Ако нямате на разположение месингов лак, можете да използвате само шкурка от 400 и 800, но резултатите ще бъдат по -малко от впечатляващи. Сгънете парче шкурка от 400 зърна върху дървен блок (или дори малка книга с меки корици) и го прекарайте напред-назад три или четири пъти по един 8-инчов ръб на сензорната повърхност на Lexan. Трябва да видите малки бели люспи, които се отделят. Повторете това с шкурка с шлайфане 800. След всяко преминаване с шкурка, трябва да можете да видите, че драскотините и петна по ръба на Lexan стават все по -малки и по -малки: това показва, че вършите правилна работа (и не е ли това окуражаващо!). След шлайфане на петна и неравности, полирайте ръба на Lexan (само ръба!) С помощта на месинговия си лак (следвайте инструкциите на контейнера за лак за месинг). Възхитете се колко гладък и лъскав е станал вашият ръб на Lexan.

Стъпка 5: Поставете рамката върху повърхността на докосване, монтирайте светодиодите

Тази стъпка обхваща инсталирането на сензорната повърхност и LED светлини на Lexan в рамката, вградена в Стъпка 3 на тази инструкция.

Преди да прикрепите завинаги рамката към Lexan, проверете дали рамката пасва на 8-инчовата на 10-инчовата повърхност на Lexan, като плъзнете лентите за разделяне на плочки (от стъпка 3) върху ръбовете на тъч повърхността: тя трябва да приляга добре и плътно щастливата му нова рамка. Също така проверете, за да сте сигурни, че в делителя на плочките не са останали пластмасови прорези от пробиване на LED отворите, тъй като те могат да направят рамката лошо прилепнала. След като проверите прилягането, е време да залепите рамката и Lexan заедно в едно цяло. Отстранете рамката на разделителя на плочки и отлепете защитното покритие на около един инч от ръбовете на Lexan, като внимавате да не го премахнете напълно. След това плъзнете рамката обратно върху Lexan, без покритието между двете. Уверете се, че секцията на рамката с LED отворите е поставена върху ръба на Lexan, който е полиран гладко! Когато всички страни на рамката са настроени по ваш вкус, използвайте малко лудо лепило (или каквото и да е лепило), за да залепите ъглите на рамката един към друг. Опитайте се да залепите рамкови секции един към друг, а не към Lexan. Ако върху Lexan попадне малко лепило, това не е голяма работа и не трябва да влияе върху повърхността на докосване. Сега, когато рамката е монтирана към Lexan, е време да монтирате светодиодите към рамката. Преди да залепите завинаги светодиодите през отворите в рамката) опитайте няколко тестови пробега, за да се уверите, че сте ги поставили правилно. За най-качествените „петна“светодиодите не трябва да гледат право в ръба на Lexan, те трябва да бъдат монтирани под лек ъгъл спрямо ръба на Lexan: около 20-30 градуса под ъгъл от хоризонталата (вижте изображението за повече детайл). Ъгълът ще помогне на светлината да избяга, когато Lexan се компресира по -ярко и ясно. За да позиционирате светодиодите за по -лесно окабеляване по -късно: не забравяйте да монтирате всички светодиоди, така че да се завъртат, за да имат заземителния щифт (по -дългия щифт) отгоре. След като сте доволни от ъгъла и позицията на светодиодите, монтирайте ги постоянно в рамката, като задържите светодиода на място и нанесете лудо лепило около външната страна на светодиода, където докосва рамката. Дръжте тези светодиоди на място, докато изсъхнат напълно! (Ето защо препоръчваме да използвате лудо лепило). Сега, когато светодиодите са на място, е време да започнете да окабелявате.

Стъпка 6: Окабеляване на светодиодите

Този раздел обхваща всички кабели, които трябва да направите, и обхваща свързването на светодиодите към източник на захранване.

Препоръчваме да използвате 1,5 V 100 mA светодиоди, а за целите на тази инструкция приемете, че използвате 200mA 3.3V DC захранване (като например „стенен мъст“или хоби захранване). Може да се наложи да регулирате окабеляването на вашите светодиоди в зависимост от захранването, което имате - проверете с някой, запознат с електрониката, ако не сте сигурни как да регулирате кабелите си. Запоявайте светодиодите заедно, както е показано на снимката по -долу … ако имате нужда от малко практика със запояване, направете пробно пускане, като използвате някои светодиоди, които НЕ са залепени в рамката. За да тествате LED окабеляването, свържете захранването и ги насочете към уеб камерата (филтрирана от IR). Стартирайте софтуера на уеб камерата си: ако уеб камерата улавя инфрачервената светлина, трябва да видите яркочервена светлина на дисплея на уеб камерата (въпреки че няма да видите никаква светлина, идваща от самите светодиоди, защото е инфрачервена!). Сега обратно към дисплея с мини мултитъч. След като свържете светодиодите с помощта на поялника си (съгласно диаграмата по-долу), насочете IR-филтрираната уеб камера към мини-мултитъч кутията отгоре. Стартирайте софтуера на уеб камерата си сега, ако все още не го използвате: трябва да видите светене на дисплея на уеб камерата, по рамката, когато са монтирани инфрачервените светодиоди (но отново няма да видите светлина от действителните светодиоди!). Ако не виждате сиянието, ще трябва да проверите кабелите си и евентуално да се консултирате с някой, запознат с електрониката, ако не сте сигурни как да поправите LED свързването. Една бърза забележка: горенето, описано по-горе, е изтичащо на светлина и е нежелателно: ние ще се погрижим за това в следващата стъпка, така че единствената инфрачервена светлина, излъчвана от повърхността на допир, е светлината, която идва от докосването й. Но засега това е добър начин да проверите дали вашите светодиоди са свързани правилно. Вие сте толкова близо до наличието на мини мултитъч дисплей!

Стъпка 7: Завършете Touchsurface, Позиционирайте уеб камерата

Това е последната стъпка в хардуерното изграждане. Някои светлини от светодиодите ще имат тенденция да светят нагоре и надолу, вместо директно в Lexan, а това допълнително сияние (изтичане на светлина) може да причини проблеми. Тази допълнителна светлина може да отскача от близки обекти като стени, екрани, тавани и т.н., създавайки области на инфрачервено сияние, които ще се показват на дисплея на вашата уеб камера като фалшиви точки на допир. Най-добрият начин да разрешите този проблем е да добавите малко допълнително непрозрачен материал над и под ръбовете на сензорната повърхност на Lexan, за да блокирате това нагоре и надолу. Изрежете плоска 8-инчова с 10-инчова рамкова подложка от картон, с дебелина приблизително 1 инч и с размер, който да пасне точно под повърхността на допир. Вътрешните размери на тази постелка трябва да бъдат 6 на 8 инча, което я прави по принцип правоъгълна рамка с дебелина 1 инч, която се вписва плътно в пространството точно под Lexan. Ако тези посоки са неясни, разгледайте разширената диаграма в Стъпка 5, която включва чертеж на тази картонена постелка. Това ще се погрижи за низходящото сияние. Повторете процеса от горната страна на сензорната повърхност, за да блокирате нагорещото сияние. Ако имате време, изглежда по -професионално да използвате нещо по -красиво изглеждащо (например някакво формоване на подови или таванни ръбове) за блокатора за сияние нагоре, но току -що използвахме втора картонена подложка и работи отлично! В този момент имате сандвич със сензорна повърхност, с Lexan и рамка в средата, а блокерите с възходящо и долно сияние отгоре и отдолу, прилепват плътно на място и се държат там с лудо лепило, ако желаете. вашата хардуерна настройка, просто трябва да поставите уеб камерата. Тя трябва да седи приблизително на 1,5 до 2 фута от допирната повърхност, сочеща към „долната“страна на Lexan (напр. Страната, която не се докосва). Можете да постигнете това, като използвате картонена кутия. Поставете кутията нагоре, така че височината й да е 1,5 до 2 фута (от коя страна ще я застанете ще зависи от това колко голяма е кутията ви). Вашата уеб камера ще седи вътре в кутията, а повърхността на докосване ще седи отгоре на кутията, така че ще трябва да изрежете дупка в горната част на кутията, която е приблизително с размера и формата на откритата част на Lexan (само открита част, а не цялата рамка!). Вижте изображението по -долу за визуален пример. Изтеглете кабела на уеб камерата от кутията, поставете сензорния екран отгоре и се възхищавайте на красотата на завършената хардуерна настройка! Сега можете да отлепите защитното покритие от Lexan, ако все още не сте го направили. Поздравления! Завършихте хардуера за вашия Mini-Multitouch! Ако стартирате софтуера на уеб камерата си, трябва да можете да видите как сензорната повърхност светва там, където я оказвате натиск, в идеалния случай с пръсти.

Стъпка 8: Настройте Vvvv Toolkit и играйте

Тази последна стъпка описва софтуерната настройка, използвана за взаимодействие с вашия мултитъч дисплей. Сега е време да започнете да използвате новата си система за мини мултитъч! Най -лесният начин да започнете е да работите с помощта на графичния инструментариум „vvvv“. Наборът от инструменти на vvvv се предлага свободно за некомерсиални цели. За съжаление, тъй като се основава на софтуера DirectX на Microsoft (за скорост), vvvv е наличен само за Windows. Нашите извинения! За да получите копие от инструментариума vvvv, отидете на страницата за изтегляне на vvvv vvvv и разархивирайте пакета в директория по ваш избор (препоръчвам c: / Program Files / vvvv като предпочитано място). Vvvv няма програма за инсталиране или настройка, просто стартирате vvvv.exe, когато искате да стартирате vvvv. Ще видите демонстрация на люлеещо се дърво по подразбиране при стартиране на vvvv - това е мястото, където можете да стартирате урока и да усетите за какво е способен vvvv и за какво може да се използва. Препоръчваме да започнете с този урок! И малко съвети за отстраняване на неизправности: ако получите „dll грешка“, когато се опитате да стартирате vvvv.exe, вероятно ще трябва да надстроите DirectX на вашата машина до версия 9.0c или по -нова. следвайте връзките по -долу и направете първите два (кратки) vvvv урока, преди да продължите. Урокът за vvvv Урок и Урокът Hello World ще ви научат на повечето от основните умения, от които се нуждаете, за да използвате vvvv, и са много силно препоръчителни. Време е да проверите дали вашата уеб камера работи с vvvv. Можете да проверите дали vvvv автоматично разпознава вашата уеб камера, използвайки vvvv VideoIn Tutorial. Този урок идва с инструкции как да тествате вашата уеб камера в vvvv: следвайте тези инструкции! Преди да преминете към последната стъпка, използвайте VideoIn Tutorial, за да се уверите, че получавате изображения и че камерата ви обикновено работи правилно с vvvv. Ако камерата ви не работи с vvvv, отидете на форумите на vvvv и потърсете помощ с настройката и конфигурацията. Изтеглете файла Touch_demo_3.v4p и robot_image-j.webp