Hoe om 'n draadlose handskoenhandskoen te maak: 9 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Doelstellings en funksies:

Ons draagbare tegnologieprojek is om 'n draadlose lugklavierhandskoen te skep met gesinchroniseerde ligte met basiese elektronika, 'n mikrobeheerder soos 'n HexWear, en 'n skootrekenaar met Arduino en Max 8 sagteware. Die gebruik van ons projek is om klaviernote deur 'n Bluetooth -luidspreker te speel deur die vingers te beweeg sonder om aan 'n stilstaande stelsel of werklike instrument gekoppel te wees, sowel as om deur 'n verskeidenheid instrumentkeuses te blaai sodat al hulle note of klanke ook gespeel via die draadlose handskoen op bevel.

Die manier waarop hierdie projek werk, is dat elkeen van die vier gekoppelde vingers 'n buigsensor bevat wat bepaal of 'n vinger gebuig word. As 'n vinger gebuig word, brand die LED op die ooreenstemmende vinger om die gebruiker in kennis te stel dat hierdie vinger voldoende gebuig is, en met behulp van Max 8 -sagteware speel 'n ooreenstemmende noot van die rekenaar af. Elke vinger stem dus ooreen met 'n unieke noot, en die gebruiker kan musiek via 'n eksterne bron draadloos speel via hierdie handskoen op sy hand. Deur Max 8 -sagteware te gebruik, beperk dit die handskoen nie net tot klaviermusiek nie; ander unieke klanke kan met elke ooreenstemmende vinger gespeel word, sodat elke gebruiker die tipe klanke wat hy wil, kan manipuleer.

Lys van benodigde materiaal:

• Adafruit kort buigsensors (4),
• Wit LED -agterligmodules van Adafruit (4),
• 100 kΩ weerstande (4)
• 1kΩ weerstand (1)
• HexWear-mikrobeheerkit,
• Mikro -USB na USB -kabel
• Eksterne batterypak wat verbind word met 'n mikro -USB -uitgang
• AAA batterye
• Handskoen met rekbare stof
• Skootrekenaar met die Arduino IDE en Max 8 sagteware geïnstalleer
• Soldeerbout en soldeer
• Skottelband, elektriese band en draaibande
• Gratis draad, draadknipper en draadstropper
• Bluetooth -luidspreker, of 'n luidspreker en AUX -koord
• Krimp hitte en krimp buis
• Wire Crimpers
• Dun stroombaan,

Stap 1: Bou die stroombaan

Die hoofstroombaan is een wat verskeie spanningsverdelers parallel behels. Dit bevat ook buigsensors, dit is weerstande waarvan die weerstand verander op grond van die buiggraad in een rigting. As 'n buigsensor gebuig word, neem die weerstand toe van ongeveer 25 kΩ tot 100 kΩ, en die spanning wat daaroor gelees word, neem ook toe.

Aangesien ons ontwerp egter vier buigsensors, vier LED's en 'n bluetooth -maat gebruik, moet ons ook 'n poortuitbreider gebruik as gevolg van die beperkte aantal hawens wat op die HEXWear beskikbaar is. Ons verbind die vier buigsensors via analoge insette op die HEXWear, die Bluetooth -maat aan die TX- en die RX -penne, en verbind die MCP23017 -poortuitbreider met die SDA- en SCL -penne, wat dan die LED's sal dryf.

Sien die aangehegte kringdiagram vir meer besonderhede. (Let daarop dat die Vcc in die diagramme ooreenstem met die Vcc -penne op die HEXWear. Hierdie kan parallel gekoppel word as daar nie genoeg penne beskikbaar is nie, of 'n eksterne kragbron van 'n soortgelyke spanning is ook 'n ander lewensvatbare opsie)

Stap 2: Die installering van addisionele biblioteke:

Omdat ons 'n HEXWear gebruik het, moet ekstra biblioteke geïnstalleer word om die Arduino -sagteware behoorlik te kan gebruik. Gebruik die volgende instruksies om dit te doen:

1) (Slegs Windows, Mac-gebruikers kan hierdie stap oorslaan) Installeer die bestuurder deur te besoek https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Laai die bestuurder af en installeer dit (die.exe-lêer wat in stap 2 by bo -aan die gekoppelde RedGerbera -bladsy).

2) Installeer die vereiste biblioteek vir Hexware. Maak die Arduino IDE oop. Kies 'Voorkeure' onder 'Lêer'. Plak https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… in die ruimte wat voorsien word vir addisionele rade-bestuurder-URL's … "OK." Gaan na Tools -> Board: -> Board Manager. Kies 'Bydrae' in die menu bo -aan die linkerkant. Soek vir Gerbera Boards en klik op Installeer. Stop en heropen Arduino IDE.

Om te verseker dat die biblioteek behoorlik geïnstalleer is, gaan na Tools -> Board en blaai onderaan die spyskaart. U moet 'n afdeling met die titel 'Gerbera Boards' sien, waaronder HexWear ten minste moet verskyn (indien nie meer borde soos mini-HexWear nie).

Stap 3: Maak die Arduino -skets

Die Arduino -skets lees spanningswaardes oor die reeksweerstande in die stroombaan en besluit of 'n vasgestelde drempel bereik is of nie. As die drempel verby is, brand die HexWear die relevante LED en stuur 'n ASCII -kodesignaal na die skootrekenaar, wat in 'n latere stap deur Max 8 op 'n noot gelees en gekarteer kan word. Deur die ooreenstemmende bedradingskonfigurasies in die stroombaandiagramme te gebruik, is al die nodige penne op die HexWear behoorlik gedefinieer.

Ons het opgemerk dat die drempelwaarde wat in die skets aangedui word, nie altyd konsekwent was vir verskillende HEXWears nie. Een aanbeveling wat ons het, is om die seriële plotter te gebruik om die analoogwaarde wat deur die buigsensor gelees is, te bepaal en aan te dui hoe hierdie waarde verander van wanneer dit onbuig is in vergelyking met dat dit gebuig word. Dan kan u dit gebruik om u eie drempelwaarde te definieer wat korrek reageer op die gedrag van die buigsensor in u stroombaan.

Stap 4: Skep die Max 8 Patcher

Die Max 8 -patcher karteer sleutelbordinsette of seine wat via die Bluetooth -kanaal van 'n skootrekenaar ontvang word, na instrumentale nootuitsette. Die Max 8 -laaier wat ons in ons projek gebruik het, is aangeheg en kan afgelaai word.

As u Max gebruik, volg die volgende stappe om u bluetooth -maat aan Max te koppel:

• Bevestig dat die skets gesluit is (die slot links onder moet gesluit word)
• Bevestig dat die "X" bokant die metro -voorwerp afgeskakel is (grys nie wit nie)
• Druk die drukknoppie in die reeksvoorwerp en kyk na die beskikbare poorte op die Max Console
• Bepaal die korrekte poort deur die Bluetooth -module wat gemerk is, en probeer elkeen, totdat u kan bevestig watter een werk
• Gedurende hierdie proses behoort u bluetooth -module rooi te knipper, en as dit behoorlik werk, verander dit na 'n soliede hebsug
• Hou aan probeer totdat die groen ligte op die bluetooth verskyn
• Sodra u gekoppel is, sluit u skets en druk die "X" bokant die metro -voorwerp om na die Bluetooth -kommunikasie te begin luister.

Stap 5: soldeer die poortuitbreider, LED's en Bluetooth Mate

As gevolg van die groot hoeveelheid drade en ander elektriese komponente van ons projek wat na verwagting op die handskoen pas, word die volgende soldeerstappe meer oopgelaat vir interpretasie vir die gebruiker.

Om die MCP23017 -poortuitbreider stewig aan te sluit, het ons die verbindings daarvan gesoldeer aan 'n dun bord wat ons op ons handskoen kon plaas. Ons het drade aan ons LED's gesoldeer en dan die onderskeie ente aan die grond gesoldeer of die printplaat verbind dit met die korrekte benoemde penne van die poortuitbreider. Ons gebruik dan dieselfde broodbord om die krag aan ons bluetooth -maat te koppel, parallel met die krag wat ons aan die negende pen van die poortuitbreider verskaf het.

Ons gebruik die hitte krimp en 'n bietjie elektriese band op enige plek waar daar draad was. Ons het foto's aangeheg om 'n beter idee te gee van hoe ons dit self gedoen het, maar let op dat u die tegniek kan gebruik wat die beste vir u is.

Stap 6: Soldeer die buigsensors

Soortgelyk aan die vorige stap, is hierdie stap nie so beperk nie en die soldeer kan gedoen word, maar 'n mens voel dat dit die doeltreffendste is.

Om die grootste bewegingsvryheid vir ons projek moontlik te maak, het ons drade aan beide kante van ons buigsensor gesoldeer en daarna krimpkramme gebruik om dele van die blootgestelde draad te bedek, soortgelyk aan wat ons met die LED's gedoen het.

Stap 7: Koppel aan die HEXWear, insluitend die gebruik van 'n eksterne bron

Om hierdie oorvloed drade direk aan die HEXWear te koppel, het ons krimpverbindings gebruik en dit dan direk op die verskillende poorte van ons HEXWear vasgeskroef. Op hierdie manier het ons 'n direkte verbinding met elkeen van ons hawens verseker en kon ons dit maklik verwyder as ons nuwe projekte vir ons HEXWear wou skep.

Ons het ook 'n klein eksterne kragbron gekoppel wat drie AAA -batterye kan hou om genoeg krag vir ons HEXWear te verskaf. Ons het hierdie eksterne kragbron aan 'n polsband vasgemaak om te verseker dat dit altyd verbind is en nie die beweging aansienlik belemmer nie.

Stap 8: Bevestig alles aan die handskoen

Laastens wil u alles behoorlik aan u handskoen heg, sodat u produk werklik drabaar is. U wil elke buigsensor aan 'n ooreenstemmende vinger koppel, die duim ontken omdat dit nie bruikbaar is nie, en die ooreenstemmende LED wat aan die buigsensor op dieselfde vinger aansluit, verbind. Die doeltreffendste manier om die buigsensor te buig, was die band, maar om dit op die handskoen vas te maak deur 'n ekstra lap te gebruik, werk net so goed.

U moet dan die HEXWear, poortuitbreider en bluetooth aan dieselfde handskoen koppel. Ons het opgemerk dat dit ook baie effektief was om die eksterne kragbron aan 'n polsband vas te maak om die grootste mobiliteit moontlik te maak en nie mobiliteit/draagbaarheid te belemmer nie. Wat die ander komponente betref, beveel ons aan dat u draaibande gebruik om enige oortollige draad te draai om ruimte te konsolideer.

Maak seker dat u sterk gesoldeerde verbindings het en geen draad het nie, sodat daar groot buigsaamheid en vryheid is om komponente te plaas waar dit moet, sodat die produk so esteties moontlik is.

Stap 9: Ontfout en geniet

Gedurende hierdie proses is daar 'n groot moontlikheid vir foute, daarom beveel ons aan dat u die komponente deurlopend werk soos verwag. Dit beteken dat u die seriële monitor op die Arduino -skets konsekwent moet gebruik om te bevestig dat u flex -sensorlesings konsekwent is, om te kontroleer of daar na iets gesoldeer is 'n sterk verbinding en dat dit steeds behoorlik werk en dat daar geen drade is nie. As gevolg van die groot hoeveelheid elektriese komponente op 'n baie klein plek, sal blootgestelde drade u grootste vyand wees.

As u 'n werkende handskoen suksesvol gebou het, geniet dit! Lekker ronddwaal met u projek, en skakel gerus u klaviergeluide vir enige ander monsters wat u 'n unieke draagbare tegnologie -instrument wil hê!