Interfejs za mini dodir sa više dodira: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Ovaj Instructable pokazuje vam kako stvoriti mini-multitouch interfejs od jednostavnih dijelova koje možete naručiti na mreži ili kupiti u tipičnoj građevinskoj/željezariji. Interfejsi s više dodira su površine koje mogu registrirati više 'dodirnih točaka' istovremeno, što znači da korisnici mogu koristiti prirodne pokrete ruku za manipulaciju digitalnim objektima. Većina sistema sa više dodira takođe projektuje sliku ekrana na dodirnu površinu, čineći interakciju intuitivnijom. Budući da je izgradnja velikih multitouch sistema skupa, ovo uputstvo vas uči kako izgraditi jednostavniji i manji multitouch sistem za 50-150 USD koristeći dijelove koje je lako pronaći. Mini-Multitouch. Mini-Multitouch radi po istim principima kao i veći sistemi i zgodan je za sve vrste hakovanja ili umjetničke upotrebe (pomislite na slikanje prstima, muziku dodirom ili druge interakcije zasnovane na gestama). Ovaj Instructable se podnosi u sklopu takmičenja "Osvoji laserski rezač" u ime kompanije Make: Philly, u nadi da bismo mogli započeti stvaranje našeg novog zajedničkog radnog prostora uvođenjem sjajnog novog laserskog rezača:) Uživajte! Teškoća: 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 sa popisa materijala. Alati: nož za pile sa nožem, besprijekorna burgija i lemilice za lemljenje T -kvadratni materijali: web kamera (preporučuje se Phillips SP900) - dostupno za kupnju na web računaru sa operativnim sistemom Windows (nažalost Atari, vvvv toolkit) je samo za Windows.) 4,3 x 4,3 mm infracrveno (poznato i kao noćno gledanje) objektiv - dostupno za kupovinu na webu Infracrvene LED diode (preporučuje se SFH485) - dostupno na digikey -u. Napajanje (preporučeno 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, zrnavost 400 i 800 zrna - Dostupno u željezariMetice za poliranje - Dostupno u željezari 8 x 10 listova Lexan standardne debljine (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 skladište (ili samo polaganje okolo!) Mali komadići žice. Ako nemate žicu okolo, nabavite mali kalem od 20 ili 22 žice, crvene i crne boje.- Dostupno u većini elektroničkih/hobi trgovina

Korak 2: Pripremite web kameru za otkrivanje infracrvene svjetlosti

Ovaj korak opisuje postavljanje web kamere koja se koristi za snimanje mrlja infracrvenog svjetla koje emitira kada dodirnete dodirnu površinu. Ovaj mini-multitouch ekran oslanja se na četiri LED svjetla kako bi sijao svjetlost u list Lexana, gdje će se odbijati bez bijega, zbog indeksa loma. To se naziva Totalna unutrašnja refleksija. Kada se na Lexan primijeni pritisak (poput prsta), 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 pritiska Lexan. Ovdje dolazi web kamera! Možete gledati mrlje web kamerom i pomoću posebnog softvera koristiti ih za unos u računalo, poput miša ili tastature. Za ovaj projekt (i većinu ekrana sa više dodira) svjetlo koje se koristi za detekciju dodira nalazi se u infracrvenom području i web kamera mora biti modifikovana da vidi u infracrvenom dometu. To se lako postiže zamjenom postojećeg objektiva web kamere za onaj koji može 'vidjeti' infracrveno svjetlo. LED koji koristi mini-multitouch interfejs, 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 sigurnosnih kamera. Prije uklanjanja postojećeg objektiva na web kameri, instalirajte softver za web kameru na računalo i testirajte web kameru kako biste bili sigurni da kamera radi. Napomena: važno je to učiniti PRIJE poništenja garancije 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), prvo morate odvojiti prsten oko objektiv pomoću odvijača. Kada taj prsten nestane, lako je zamijeniti uobičajeno sočivo sa „nadzornim“objektivom pažljivim (ali čvrsto) odvrtanjem sočiva. Prsten je samo za izgled, pa ga možete ponovno staviti ili ostaviti. INakon što ste promijenili objektiv, provjerite web kameru da biste provjerili radi li 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 koje svijetli na onome što snima, prekrijte upalite ljepljivom trakom da biste je blokirali. Ako to ne učinite, to će dodati laganu "buku" i učinit će vaš zaslon "dodirnim" dodirnim tačkama.

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 ispod (umjesto da pokušavate objasniti ovdje!). Okvir će se vrlo dobro uklopiti u Lexan, tako da možete podijeliti razdjelnik pločica točno po veličini: izrežite dvije trake od 8 inča i dvije trake od 10 inča. 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%. To će ih učiniti urednim i tijesnim 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 po rubu. Važno je postaviti rupe blizu vrha trake, kao što je prikazano u nastavku, tako da svjetlo sija samo na ivicu Lexana, a NE na donju kameru. Označite lokacije 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 veličina 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 mesinga. Ako nemate na raspolaganju lak za mjed, možete upotrijebiti samo brusni papir od 400 i 800, ali rezultati će biti manje nego spektakularni. Presavijte komad brusnog papira od 400 mrvica preko drvenog bloka (ili čak male knjige u mekom povezu) i provucite ga naprijed-nazad tri ili četiri puta duž jedne ivice od 8 inča Lexan dodirne površine. Trebali biste vidjeti male bijele pahuljice kako odlijeću. Ponovite ovo sa 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 brušenja mrlja i neravnina, ispolirajte rub Lexan -a (samo ivicu!) Pomoću vašeg mesinganog laka (slijedite upute na spremniku za mesing). Divite se koliko je vaš Lexan rub postao gladak i sjajan.

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

Ovaj korak pokriva ugradnju Lexan dodirne površine i LED svjetla u okvir izgrađen u koraku 3 ovog uputstva.

Prije nego što okvir trajno pričvrstite na Lexan, provjerite da li okvir odgovara 8x10x10 inčnim Lexan dodirnim površinama klizanjem traka za dijeljenje pločica (iz koraka 3) na rubove dodirne površine: trebao bi lijepo pristajati i prianjati njen srećan novi okvir. Također provjerite da u razdjelniku pločica nije ostalo plastičnih rupica od bušenja LED rupa jer one mogu učiniti okvir loše pričvršćenim. Nakon što provjerite da li pristaje, vrijeme je da zalijepite okvir i Lexan zajedno u jednu jedinicu. Uklonite okvir razdjelnika pločica i odlijepite zaštitnu oblogu otprilike jedan centimetar unatrag s rubova Lexana, pazeći da je ne uklonite u potpunosti. 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 ljepilo dospije na Lexan, 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) pokušajte s nekoliko probnih vožnji kako biste bili sigurni da su pravilno postavljeni. Za najkvalitetnije 'mrlje' LED diode ne bi trebale biti okrenute ravno prema rubu 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 svjetlo pobjegne tamo gdje je Lexan sabijen svjetliji i jasniji. Za kasnije postavljanje LED dioda radi lakšeg ožičenja: obavezno montirajte sve LED diode tako da se okreću kako bi pin za uzemljenje (duži pin) bio na vrhu. Kad budete 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 te 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 uputstva pretpostavite da koristite napajanje od 3,3 V DC od 200 mA (poput „zidne sladoleda“ili napajanja iz hobija). Možda ćete morati prilagoditi ožičenje LED dioda ovisno o napajanju koje imate - provjerite s nekim poznavateljem elektronike ako niste sigurni kako prilagoditi ožičenje. Lemite LED diode zajedno kao što je prikazano na donjoj slici … ako vam treba malo prakse 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 filtriranom) web kameri. Pokrenite softver za web kameru: ako web kamera hvata infracrveno svjetlo, trebali biste vidjeti jarko crveno svjetlo na ekranu web kamere (iako nećete vidjeti svjetlo koje dolazi od samih LED dioda, jer je infracrveno!). Vratimo se na mini multitouch ekran. Nakon što ste spajali LED diode pomoću lemilice (prema donjem dijagramu), usmjerite IC kameru filtriranu web kameru prema mini-multitouch kutiji odozgo. Pokrenite softver za svoju web kameru sada ako ga već ne radite: trebali biste vidjeti sjaj na ekranu web kamere, duž okvira kad su montirane infracrvene LED diode (ali opet nećete vidjeti svjetlo od stvarnih LED dioda!). Ako ne vidite sjaj, morat ćete provjeriti ožičenje i, ako niste sigurni kako popraviti LED priključak, posavjetovati se s nekim poznavaocem elektronike. Kratka napomena: Gore opisani sjaj propušta svjetlost i nepoželjan je: o tome ćemo se pobrinuti u sljedećem koraku tako da jedino infracrveno svjetlo koje emitira s dodirne površine svjetlo 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 ekran!

Korak 7: Dovršite dodirnu površinu, postavite web kameru

Ovo je posljednji korak u izgradnji hardvera. Neko svjetlo LED dioda će imati tendenciju da svijetli prema gore i prema dolje umjesto direktno u Lexan, a taj dodatni sjaj (propuštanje svjetla) može uzrokovati probleme. Ovo dodatno svjetlo može se odbiti od obližnjih objekata, poput zidova, ekrana, plafona itd., Stvarajući područja infracrvenog sjaja koji će se na ekranu vaše web kamere pojaviti kao lažne dodirne tačke. 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. Ovo će se pobrinuti za dolje-sjaj. Ponovite postupak na gornjoj strani dodirne površine kako biste blokirali sjaj prema gore. Ako imate vremena, izgleda profesionalnije da upotrijebite 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 dnu, koji se čvrsto uklapaju u mjesto i drže ih ludim ljepilom po želji. vaše hardversko podešavanje, 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 zavisi od veličine kutije). Vaša web kamera će se nalaziti 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 taj zaštitni premaz s Lexana, ako to već niste učinili. Čestitamo! Završili ste hardver za svoj Mini-Multitouch! Ako pokrećete softver za web kameru, trebali biste moći vidjeti da dodirna površina svijetli tamo gdje na nju vršite pritisak, idealno prstima. Do posljednjeg koraka: softver.

Korak 8: Postavite Vvvv Toolkit i igrajte

Ovaj posljednji korak opisuje postavljanje softvera koji se koristi za interakciju s vašim multitouch ekranom. Sada je vrijeme da počnete koristiti svoj novi mini-multitouch sistem! Najlakši način za početak je rad pomoću grafičkog alata 'vvvv'. Vvvv set alata dostupan je besplatno, za nekomercijalne svrhe. Nažalost, jer je baziran na Microsoftovom DirectX softveru (za brzinu), vvvv je dostupan samo za Windows. Naše izvinjenje! 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. Vidjet ćete njišući demo stabla prema zadanim postavkama nakon pokretanja vvvv - 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 grešku' kada pokušate pokrenuti vvvv.exe, vjerojatno ćete morati nadograditi DirectX na svom računaru 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 jako se preporučuju. 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 da li vvvv automatski otkriva vašu web kameru pomoću vvvv VideoIn vodiča. Ovaj vodič sadrži 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 pravilno radi s vvvv -om. Ako vaša kamera ne radi s vvvv -om, idite na vvvv forume i potražite pomoć u postavljanju i konfiguraciji. Ako ste do sada stigli, konačno su vam svi komadi u funkciji, izgrađeni i instalirani: vrijeme je za isplatu. Preuzmite datoteku Touch_demo_3.v4p i datoteku robot_image-j.webp