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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

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 uputstvu pokazat ćemo vam kako napraviti interaktivne nadogradnje kose koje mijenjaju oblik i boju, osjećaju dodir i komuniciraju putem Bluetootha. Koristit ćemo prilagođeno kolo, Arduino Nano, Adafruit Bluetooth ploču, leguru memorije oblika i termokromne pigmente.

Ovaj Instructable kreirali su Sarah Sterman, Molly Nicholas i Christine Dierk, dokumentujući rad obavljen u laboratoriji hibridne ekologije na UC Berkeley sa Ericom Paulosom. Analizu ove tehnologije i potpunu studiju možete pronaći u našem radu, predstavljenom na sajmu TEI 2018. U ovom Instructableu ćete pronaći sveobuhvatnu dokumentaciju o hardveru, softveru i elektronici, kao i informacije o odlukama o dizajnu koje smo donijeli i borbama s kojima smo se suočili.

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

Veze do određenih izvora bit će navedene u svakom odjeljku, a također će se prikupljati na kraju.

Sretno stvaranje!

Korak 1: Kako to funkcionira?

Pregled

HairIO sistem radi na dva osnovna principa: kapacitivni dodir i otporno grijanje. Osećajući dodir, možemo učiniti da ekstenzija kose reagira na dodire. Zagrijavanjem nastavka možemo uzrokovati promjenu boje s termokromnim pigmentima i promjenu oblika s legurom za pamćenje oblika. Bluetooth čip omogućava uređajima kao što su telefoni i prijenosni računari 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 Youtube -u.

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 da se okrene.

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

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

Komponente

Svim osjetilima, logikom i kontrolom upravlja prilagođeno kolo i Arduino Nano, koji se nosi na glavi. Ovaj krug ima dvije glavne komponente: kapacitivni krug osjetljivog na dodir i pogonski krug za prebacivanje napajanja 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 uputstvu). 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 Disneyjevim Touché projektom, putem ove prekrasne Instructable za repliciranje Touchea na Arduinu. Ova postavka podržava kapacitivno osjetljivo dodirivanje s frekventnom frekvencijom i omogućuje složenije prepoznavanje pokreta od jednostavnog dodira/bez dodira. Jedna napomena ovdje je da kapacitivni dodirni krug i kod pretpostavljaju određeni Arduino čip, Atmega328P. Ako odlučite koristiti zamjenski čip mikrokontrolera, možda ćete morati ponovo dizajnirati kôd ili pronaći alternativni mehanizam za prepoznavanje.

Upravljački krug koristi Arduino Nano za logiku i analogni multiplekser koji omogućuje sekvencijalnu kontrolu više pletenica s istog kola i baterija. Kapacitivni dodir se osjeća 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, međutim ovdje ga zbog jednostavnosti ograničavamo na sekvencijalno aktiviranje. Priložena shema kola može kontrolirati dvije pletenice (ali multiplekser u krugu može podržati do četiri!).

Za najjednostavniju verziju kola, 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. Unutrašnji kapacitet MOSFET -a će nadjačati krug osjetljivog na dodir.

Moramo također prebaciti i uzemljenje i napajanje, a ne samo napajanje, opet radi kapacitivnog sensinga dodira, jer nema kapacitivnog signala sa uzemljene elektrode.

Alternativni dizajn koji koristi zasebne izvore za kapacitivni dodir i pogon može uvelike pojednostaviti ovo kolo, međutim čini mehanički dizajn kompliciranijim. Ako je kapacitivno otkrivanje izolirano od napajanja pogona, možemo pobjeći jednim prekidačem za napajanje, a to može biti FET ili bilo što drugo. Takva rješenja mogu uključivati metalizaciju 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 upravljati logikom 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. U stvari, kako bismo izbjegli zatamnjenje Arduina, sve naše početne prototipe napravili smo s dvije baterije: jednom za kontrolu i drugom 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 baterija može se nadzirati samo kodom - pogledajte odjeljak o softveru za demo koda.

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

Korak 3: Montaža elektronike

Sastavljanje kola zajedno

Krug smo prvobitno 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 kola: 1) ručno izradite verziju perf ploče s komponentama kroz rupu prema shemi, ili 2) izradite PCB od datoteke ploče koju pružamo (gornja veza) i sastavite je sa komponentama za površinsko montiranje.

Komponente

Opis materijala za PCB verziju + pletenice je ovdje.

Sami smo glodali naše testne PCB -ove na Othermill -u, a zatim naručili naše konačne PCB -e iz izvrsnih kola 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 s reflowom 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 treba lemiti na muške zaglavlje naopako kako bi odgovarao redoslijedu pinova na rasporedu PCB-a. (Naravno, možete izmijeniti ovaj raspored.) Zašto smo to učinili? Zato što igle bolje pristaju Arduino rasporedu.

Korak 4: Pregled hardvera za kosu

HairIO je nastavak za kosu opleten oko dvije spojene dužine žice, pričvršćene 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 unutrašnju žicu presovanjem i lemljenjem legure memorije oblika u izoliranu bakrenu žicu.

3) Savijte i izolirajte termistor.

4) Priključite žicu i termistor na konektor.

5) Upletite kosu oko žice.

6) Ošišajte kosu kredom.

Svaku od faza ćemo detaljno obraditi u sljedećim odjeljcima.

Korak 5: Sastavljanje žica za kosu

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

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

Obuka legure memorije oblika

Legura za pamćenje oblika koju ovdje koristimo je nitinol, legura nikla i titana. Kad se ohladi, ostaje u jednom obliku, ali kada se zagrije, vraća se u stanje koje se naziva "uvježbano". Dakle, ako želimo pletenicu koja se uvija kad se zagrije, mogla bi biti ravna kada 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 dužinu pletenice, ostavljajući malo više za obline tokom pletenja, te za veze na vrhu i dnu.

Za vježbanje nitinola pogledajte ovaj fantastični Instructable.

Vrste pletenica s kojima smo eksperimentirali uključuju uvojke, zavoje pod pravim kutom kako bi kosa mogla stajati uspravno i uopće ne trenira 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 kada se ohladi, npr. kovrdža, a zatim se nakon zagrijavanja poravnajte iz tog oblika. Super super, i mnogo 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 kada dodirne nitinol i spriječit će ravnomjerno zagrijavanje.)

Odrežite duljinu izolirane bakrene žice na istu dužinu kao nitinol. Koristili smo 30 AWG magnetnu žicu. Uklonite izolaciju s oba kraja. Za magnetnu žicu, premaz se može ukloniti nježnim spaljivanjem žice na otvorenom plamenu sve dok izolacija ne ojača i može se obrisati (to traje oko 15 sekundi sa upaljačem). Imajte na umu da ovo čini žicu blago lomljivom na mjestu opekline.

Zabavna činjenica o Nitinolu: Nažalost, lemljenje se ne voli držati nitinola. (To je veliki 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. Premotajte presovanje i preostali rep žice termoskupljajućim slojem kako se vaš nosilac ne bi zabio u šiljate krajeve. Nije važno koju vrstu presovanja koristite pri dnu, jer je to čisto za mehaničku vezu između dvije žice.

Na drugom kraju, svakom vrhu žice ćemo dodati presovanje. 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 efekt, kao na gornjoj slici pokrivala za glavu, ili u videu performativne situacije ranije, potreban je još jedan korak. Pletenice radije uvijaju nego podižu, pa ih moraju podupreti kako bi ostale u pravoj orijentaciji. Naš aparatić je u obliku ispruženog slova Z (pogledajte sliku). Stavili smo presovanje na nitinol, zatim lemili podupirač za presovanje 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. Ovo će izolirati noge kako bi se spriječilo da termistor dođe do kratkog spoja na neizolirani nitinol. Ostavite malo žice izložene na kraju radi previjanja. Opet, ovi presovi 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 žice i dalje moraju biti spojene radi dobre električne veze.

Termistor je sada spreman za priključivanje na konektor.

Sklapanje konektora

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

Nanofit konektori idu zajedno u tri faze:

Prvo umetnite dva uvijena kraja termistora u dvije središnje utičnice na muškoj polovici konektora.

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

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

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

Spreman da idem

Sada je žica spremna za pletenje.

Korak 6: Pletenje i kreda

Postoji nekoliko načina da se pletenica oplete oko unutrašnjih žica. Za kapacitivno otkrivanje dodira, neka žica mora biti izložena. Međutim, kako biste imali pletenicu potpuno prirodnog izgleda i sakrili tehnologiju, žica se može potpuno uplesti iznutra. Ova vrsta pletenice ne može efikasno osjetiti 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 tri niti Evo odličnog vodiča za pletenicu s tri niti.

Kreda sa termokromnim pigmentima

Ako želite da pletenica promijeni boju kada 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 vašu termokromnu tintu (nosite rukavice ako je potrebno!). Svakako nosite zračnu masku - nikada ne želite disati nikakve čestice. Sada, uzmite četkicu za bol i nanesite malo termokromnog praha na svoju pletenicu, počevši od vrha. Lagano "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 vremenski interval koji smo gore podijelili da vidite kako smo to uradili!

Korak 7: Nosite tehniku

Ploče i baterije mogu se postaviti na traku za glavu ili kopču za kosu. Alternativno, za suptilniji stil, pletenice se mogu napraviti s dužim 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 ovaj način, kosa je manje vidljiva kao nosiva tehnologija.

Kola 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 trenutno 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.)

Enclosure

Uskoro ćete moći pronaći 3D kućište za štampanje za kola u našem github repo -u. Ovo 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 periodu od sekundi i treperi na ugrađenoj LED diodi kada je uključena.

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 kada dodirnete pletenicu, ispisujući rezultat u aplikaciji. Pritiskom na tipke 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 kôd da biste smanjili taj pin (samo smo ga kratko spojili na masu).

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

Kapacitivna kalibracija dodirom

Budući da je kapacitivno osjetljivo na dodir osjetljivo na faktore okoline, kao što je vlaga, ili je uključeno u računar ili ne, ovaj kôd će vam omogućiti da odredite odgovarajuću graničnu vrijednost za precizno kapacitivno otkrivanje dodira. Primjer ovoga možete pronaći u demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch kodu. Jedna napomena je da se kapacitet mijenja i toplinom. Još nismo riješili problem gdje toplina nakon aktiviranja izaziva stanje "dodira".

Monitoring baterije

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

Zaključavanje temperature (sigurnosno isključivanje)

Praćenje temperature pletenice omogućuje nam da isključimo napajanje ako se previše zagrije. Ti se podaci prikupljaju s termistora utkanog u pletenicu. Primjer ovoga može se pronaći na 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 sa Arduino okruženjem. Pratite ova uputstva da biste ih postavili na svoj računar. Ako koristite standardni Arduino Nano (tj. Ove), ne morate raditi taj dodatni korak.

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

Važno je napomenuti da se Illutron kapacitivna biblioteka na dodir koju koristimo oslanja na određeni hardverski čip (Atmega328p). Ako želite koristiti drugi mikrokontroler, provjerite je li kompatibilan ili ćete morati promijeniti taj kôd. (Nismo željeli ulaziti u taj niski nivo koda za ovaj projekt, pa duboko cijenimo rad Illutrona. Sinhronizacija s hardverskim vremenom može postati prilično dlakava!)

Korak 10: Budući dizajni: ideje i smjernice za izmjene

Heat Response

Ako želite znati više o ponašanju pletenica pri odazivanju 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 izolacijske 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 konektor. 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 vrsti baterija koje koristite.
• Otisak prekidača je općenit i vjerojatno ga treba zamijeniti otiskom onoga što želite koristiti.
• Možda biste htjeli moći PWM pogonsko kolo za kontrolu snage kroz pletenicu; da biste to učinili, pin pogonskog signala treba prebaciti na D3 ili drugi hardverski PWM pin.
• Ako obrnete uparivanje multipleksera (npr. Pletenica 1 i pletenica 2 dodiruju na kanalu 0, a pletenica 2 i pletenica 1 dodiruju 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 šta vozi.

• Neke izmjene mogu omogućiti jednoj bateriji da kontrolira logiku i pogon. Nekoliko razmatranja uključuju:

  • Visoki napon (na primjer, baterija od 7,4 LiPo) vratit će Arduino preko kapacitivnog kruga osjetnika i digitalnog pina. To dugoročno nije dobro za Arduino. To bi se moglo popraviti uključivanjem drugog tranzistora između kruga kapacitivnog senzora i kose.
  • Previše snage koju kosa može potrošiti 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 … Ovo zahtijeva složeniju klasifikacijsku shemu od osnovnog praga koji ovdje demonstriramo. Kapacitet se mijenja s temperaturom. Poboljšanje koda osjetljivog na dodir 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 upotrebu. Prilikom izrade i nošenja vlastitog HairIO, imajte na umu sljedeće:

Toplota

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

Baterije

U HairIO -u kao izvor energije koristimo LiPo baterije. LiPos su odlični alati jer se mogu puniti i mogu isporučiti veliku struju u malom pakiranju. Takođe ih treba pažljivo tretirati; ako se nepravilno napune ili probuše, mogu se zapaliti. Molimo pogledajte ove reference da biste saznali više o brizi o vašim LiPos: detaljan vodič; brzi savjeti.

Termokromni pigmenti

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

Korak 12: Reference i veze

Ovdje prikupljamo reference i veze u ovom uputstvu 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, ekranima, tekućinama i svakodnevnim predmetima

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

bluetooth

Bluetooth modul

Bluetooth aplikacija

Sigurnost LiPo baterije

Temeljni vodič

Brzi savjeti

Druge tehnologije vezane za kosu

Pribor za kosu, Katia Vega

Vatra, neviđeno

Autori

Laboratorija hibridne ekologije

Christine Dierk

Molly Nicholas

Sarah Sterman