Mini multitouch saskarne: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Šī pamācība parāda, kā izveidot mini multitouch saskarni no vienkāršām detaļām, kuras varat pasūtīt tiešsaistē vai iegādāties tipiskā celtniecības/datortehnikas veikalā. Multitouch saskarnes ir virsmas, kas vienlaikus var reģistrēt vairākus “pieskāriena punktus”, kas nozīmē, ka lietotāji var izmantot dabiskas rokas kustības, lai manipulētu ar digitālajiem objektiem. Lielākā daļa multitouch sistēmu arī projicē ekrāna attēlu uz skārienjutīgās virsmas, padarot mijiedarbību intuitīvāku. Tā kā lielas multitouch sistēmas ir dārgi būvēt, šī pamācība māca, kā izveidot vienkāršāku un mazāku multitouch sistēmu par USD 50–150, izmantojot viegli atrodamas detaļas. Mini multitouch. Mini-Multitouch darbojas pēc tādiem pašiem principiem kā lielākas sistēmas, un tas ir ērts visu veidu uzlaušanas vai mākslas darbiem (piemēram, ar pirkstu apgleznošanu, mūziku ar pieskārienu vai citu uz žestiem balstītu mijiedarbību). Šī instrukcija tiek iesniegta konkursa "Win a Laser Cutter" ietvaros Make: Philly vārdā, cerot, ka mēs varēsim sākt mūsu jaunās kopienas darbvietas izveidi, ieviešot spīdīgu jaunu lāzera griezēju:) Izbaudiet! Grūtības: Vidējs (vai bezbailīgs iesācējs). Nepieciešamas pamatzināšanas par lodēšanu, zāģa un komunālā naža izmantošanu, programmatūras instalēšanu un programmatūras apmācību ievērošanu. Iepazīstoties ar šīm tēmām un gatavojoties mācīties, jūs apgūsit šo pamācību! Būvēšanas laiks: 8-10 stundas ekspertam iepriekšminētajās tēmās; 16-20 stundas iesācējiem/vidējiem.

1. solis: detaļas un sagatavošana

Pirmais solis: iegūstiet detaļas! Zemāk jūs atradīsiet ieteikumus par to, kur iegādāties materiālus no materiāla saraksta. Instrumenti: zāģa nazis, bezvadu urbjmašīna un urbji, lodāmurs ir tikai Windows.) 4,3 x 4,3 mm infrasarkanais (pazīstams arī kā nakts redzamības) objektīvs - pieejams iegādei tīmeklī Infrasarkanās gaismas diodes (ieteicams SFH485) - pieejams vietnē digikey. Barošanas avots (ieteicamā izejas jauda 3,3 V līdz 220 mA) - pieejams ne vairāk kā vaļasprieku/amatniecības veikali Ātri noslēdzošs traks glew (jebkurš zīmols un iegūstiet to otā uz pudeles) - Pieejams lielākajā daļā hobiju/amatniecības veikalu Smilšpapīrs, 400 un 800 graudu - Pieejams datortehnikas veikalā Misiņa poļu - pieejams datortehnikas veikalā 8 x 10 loksnes no Lexan standarta biezuma (0,85) - pieejams datortehnikas veikalā 8 pēdu "flīžu dalītāja" sloksne - pieejams datortehnikas veikalā Kartona kastīte, kuras vienā pusē ir vismaz 1,5 pēdas augsta (mēs izmantojām 1,5 'x 1' x 1 ') - pieejama aparatūrā uzglabāt (vai vienkārši dēt apkārt!) Mazi stieples gabali. Ja jums nav stiepļu, tad iegādājieties nelielu spoli ar 20 vai 22 gabarītu vadu gan sarkanā, gan melnā krāsā.- Pieejams lielākajā daļā elektronikas/hobiju veikalu

2. darbība: sagatavojiet tīmekļa kameru, lai noteiktu infrasarkano gaismu

Šis solis apraksta tīmekļa kameras iestatīšanu, ko izmanto, lai ierakstītu infrasarkanās gaismas plankumus, kas izstaro, pieskaroties skārienvirsmai. Šis mini multitouch displejs paļaujas uz četrām LED gaismām, lai iedegtu gaismu Lexan loksnē, kur tas lēks apkārt, neizbēgot, refrakcijas indeksa dēļ. To sauc par pilnīgu iekšējo pārdomu. Ja Lexan tiek izdarīts spiediens (piemēram, no pirksta), tas nedaudz saspiež, mainot refrakcijas indeksu un ļaujot gaismai izplūst. Vietas, kur gaisma izplūst, būs tikai tur, kur virsma ir saspiesta, veidojot jaukas kvēlojošas lāses, kur kaut kas nospiež Lexan. Šeit ienāk tīmekļa kamera! Jūs varat skatīties lāses, izmantojot tīmekļa kameru, un, izmantojot īpašu programmatūru, izmantot tās kā ievadi datorā, piemēram, peli vai tastatūru. Šim projektam (un lielākajai daļai multitouch displeju) skārienjūtīgajai noteikšanai izmantotā gaisma ir infrasarkano staru diapazonā un tīmekļa kamera ir jāmaina, lai redzētu infrasarkano staru diapazonu. To ir viegli izdarīt, nomainot esošo tīmekļa kameras objektīvu pret tādu, kas var “redzēt” infrasarkano gaismu. LED, ko izmanto mini multitouch saskarne ar 880 nm frekvenci, atrodas “nakts redzamības” novērošanas kameru diapazonā. Jūs varat nomainīt esošo tīmekļa kameras objektīvu pret nakts redzamības objektīvu, un jūs būsit gatavs darbam. Ja izmantojat ieteicamo SPC900NC, varat izmantot jebkuru 4,3 mm x 4,3 mm videonovērošanas kameras IR objektīvu. Mēģiniet meklēt e-bay vai vietējo drošības kameru veikalu. Pirms esošās objektīva noņemšanas savā tīmekļa kamerā instalējiet datorā tīmekļa kameras programmatūru un pārbaudiet tīmekļa kameru, lai pārliecinātos, ka kamera darbojas. Piezīme: tas ir svarīgi to izdarīt PIRMS garantijas anulēšanas, atverot to un nomainot objektīvu! Kad esat veiksmīgi uzņēmis dažus attēlus un pārliecinājies, ka tīmekļa kamera darbojas labi, esat gatavs nomainīt objektīvu. Lai nomainītu objektīvu uz kameras SPC900 (vai citām līdzīgām kamerām), vispirms jāizvelk gredzens ap objektīvs, izmantojot skrūvgriezi. Kad šis gredzens ir pazudis, ir viegli nomainīt parasto objektīvu ar “novērošanas” objektīvu, uzmanīgi (bet stingri) atskrūvējot objektīvu. Gredzens ir paredzēts tikai izskatam, tāpēc varat to atkal uzlikt vai atstāt. IPēc objektīva nomaiņas pārbaudiet tīmekļa kameru, lai pārliecinātos, ka tā joprojām darbojas, izmantojot tīmekļa kameras programmatūru. Iespējams, būs jāpielāgo arī jaunā objektīva fokuss. Attēli, ko saņemat no tīmekļa kameras, neizskatīsies tā, kā tas notiek ar parasto objektīvu, tas nozīmē tikai to, ka tas darbojas, kā paredzēts. Visbeidzot, ja kamerai ir iebūvēta gaisma, kas spīd uz to, ko tā filmē, pārklājiet gaisma ar kādu līmlenti, lai to bloķētu. Ja to nedarīsit, tas pievienos nelielu “troksni” un displejā parādīsies “spoku” skārienpunkti.

3. darbība: izveidojiet skārienvirsmas rāmi

Šis solis aptver rāmja uzbūvi, kurā atradīsies Lexan, kā arī sagatavošanos, kas nepieciešama LED gaismas uzstādīšanai rāmī.

Labākais materiāls, ko atradu rāmim, ir “Flīžu dalītājs”, kas pieejams 6–8 pēdu sloksnēs un ko var iegādāties lielākajā daļā mājas remonta veikalu. Vizuālu aprakstu skatiet zemāk esošajos attēlos (nevis mēģiniet šeit paskaidrot!). Rāmis ļoti cieši iederēsies Lexan, tāpēc jūs varat sagriezt flīžu dalītāju precīzi pēc izmēra: sagrieziet divas 8 collu sloksnes un divas 10 collu sloksnes. Kad sloksnes ir sagrieztas, izmantojiet T-kvadrātu, lai īsu sloksņu galus nogrieztu 45% leņķī uz iekšu. Tas padarīs tos glīti un cieši pieguļošus rāmim ap Lexan. Jūs uzstādīsit četras LED gaismas vienā 8 collu rāmja pusē. Tie ir jāuzstāda tā, lai tie pieskaras Lexan caur caurumiem sloksnē un vienmērīgi izkliedētos gar malu. Ir svarīgi novietot caurumus sloksnes augšdaļas tuvumā, kā parādīts zemāk, lai gaisma spīdētu tikai Lexan malā un NAV uz leju zemāk esošajai kamerai. Atzīmējiet četru caurumu atrašanās vietas aptuveni 1 collu, 3 collu, 5 collu un 7 collu garumā pie vienas 8 collu flīžu dalītāja sloksnes malas. Tā kā flīžu dalītājs ir izgatavots no mīkstas plastmasas, jums būs jāizurbj caurumi vairākos izmēros, lai izvairītos no plastmasas liekuma vai deformācijas. Vispirms urbiet nelielu caurumu (1/16 "), pēc tam urbiet nedaudz lielāku (9/64"). Visbeidzot, izurbiet 3/16 collu caurumu, kas ir ideāls izmērs, lai gaismas diodes varētu ietilpt.

4. darbība. Sagatavojiet Lexan Touchsurface virsmu

Šis solis ietver Lexan skārienvirsmas slīpēšanu un pulēšanu, lai nodrošinātu maksimālu gaismas izkliedi.

Lai skārienvirsmā būtu vislielākā gaisma, vienai no Lexan skārienvirsmas 8 collu malām jābūt ļoti gludai (šajā vietā gaismas diodes saskarsies ar skārienvirsmu). Ideālā gadījumā jūs izmantosit trīs materiālus: 400 smilšpapīru, 800 smilšpapīru un misiņa laku. Ja jums nav pieejama misiņa laka, varat izmantot tikai 400 un 800 smilšpapīru, bet rezultāti būs mazāk nekā iespaidīgi. Salieciet 400 smilšpapīra gabalu virs koka kluča (vai pat nelielas mīkstās grāmatas) un trīs vai četras reizes palaidiet to uz priekšu un atpakaļ pa vienu 8 collu Lexan skārienvirsmas malu. Jums vajadzētu redzēt, kā nokrīt mazas baltas pārslas. Atkārtojiet to ar 800 smilšpapīru. Pēc katras smilšpapīra lietošanas jums vajadzētu redzēt, ka skrāpējumi un plankumi uz Lexan malas kļūst arvien mazāki: tas norāda, ka jūs veicat pienācīgu darbu (un vai tas nav iepriecinoši!). Pēc plankumu un izciļņu noslīpēšanas, pulējiet Lexan malu (tikai malu!), Izmantojot savu misiņa laku (ievērojiet norādījumus uz misiņa pulēšanas trauka). Apbrīnojiet, cik gluda un spīdīga ir kļuvusi jūsu Lexan mala.

5. solis: uzstādiet rāmi uz skārienjutīgās virsmas, uzstādiet gaismas diodes

Šis solis aptver Lexan skārienvirsmas un LED gaismu uzstādīšanu rāmī, kas iebūvēts šīs instrukcijas 3. solī.

Pirms rāmja pastāvīgas piestiprināšanas Lexan, pārbaudiet, vai rāmis atbilst 8 collu un 10 collu Lexan skārienvirsmai, pabīdot flīžu dalītāja sloksnes (no 3. darbības) uz skārienvirsmas malām: tam vajadzētu labi un cieši pieguļot tā laimīgais jaunais rāmis. Pārbaudiet arī, vai flīžu sadalītājā nav urbumu, kas urbti LED caurumi, jo tie var padarīt rāmi sliktu. Kad esat pārbaudījis piemērotību, ir pienācis laiks salīmēt rāmi un Lexan kopā vienā vienībā. Noņemiet flīžu dalītāja rāmi un noņemiet aizsargapvalku apmēram vienu collu atpakaļ no Lexan malām, cenšoties to nenoņemt pilnībā. Pēc tam pabīdiet rāmi atpakaļ uz Lexan bez pārsega starp abiem. Pārliecinieties, ka rāmja daļa, kurā ir LED caurumi, ir uzlikta uz gludas pulētas Lexan malas! Kad visas rāmja malas ir noregulētas pēc jūsu vēlmēm, izmantojiet kādu traku līmi (vai jebkuru līmi), lai pielīmētu rāmja stūrus. Mēģiniet pielīmēt rāmja daļas viena otrai, nevis Lexan. Ja uz Lexan nokļūst kāda līme, tas nav liels darījums, un tam nevajadzētu ietekmēt jūsu skārienvirsmu. Tagad, kad rāmis ir piestiprināts pie Lexan, ir pienācis laiks uzstādīt gaismas diodes pie rāmja. Pirms gaismas diožu pastāvīgas līmēšanas caur rāmja caurumiem) izmēģiniet dažus testa braucienus, lai pārliecinātos, ka tie ir pareizi novietoti. Lai iegūtu vislabākās kvalitātes “lāses”, gaismas diodēm nevajadzētu būt vērstām tieši pret Lexan malu, tās ir jāuzstāda nelielā leņķī pret Lexan malu: apmēram 20–30 grādu leņķī no horizontālā (vairāk skatiet attēlā detaļa). Leņķis palīdzēs padarīt gaismu gaišāku un skaidrāku, kur Lexan ir saspiests. Lai gaismas diodes novietotu ērtākai elektroinstalācijai vēlāk: noteikti uzstādiet visas gaismas diodes tā, lai tās būtu pagrieztas tā, lai augšpusē būtu zemējuma tapa (garāka tapa). Kad esat apmierināts ar gaismas diodes leņķi un stāvokli, uzstādiet tos pastāvīgi rāmī, turot gaismas diodi vietā un uzklājot traku līmi ap gaismas diodes ārpusi, kur tā pieskaras rāmim. Turiet šīs gaismas diodes vietā, līdz tās pilnībā izžūst! (Tāpēc mēs iesakām izmantot traku līmi). Tagad, kad gaismas diodes ir savās vietās, ir pienācis laiks sākt elektroinstalāciju.

6. solis: LED vadu savienošana

Šī sadaļa aptver visu vadu, kas jums jādara, un aptver gaismas diožu pievienošanu barošanas avotam.

Mēs iesakām izmantot 1,5 V 100 mA gaismas diodes, un šīs pamācības nolūkos pieņemam, ka izmantojat 200 mA 3,3 V līdzstrāvas barošanas avotu (piemēram, „sienas misu” vai hobija barošanas avotu). Iespējams, jums būs jāpielāgo gaismas diodes vadi, pamatojoties uz jūsu barošanas avotu - sazinieties ar kādu, kas pārzina elektroniku, ja neesat pārliecināts, kā pielāgot vadu. Lodējiet gaismas diodes kopā, kā parādīts attēlā zemāk … ja jums ir nepieciešama neliela lodēšanas prakse, veiciet testa braucienu, izmantojot dažas gaismas diodes, kas NAV pielīmētas rāmī. Lai pārbaudītu LED vadu, pievienojiet barošanas avotu un pavērsiet to pret (IR filtrēto) tīmekļa kameru. Palaidiet savu tīmekļa kameras programmatūru: ja tīmekļa kamera uztver infrasarkano gaismu, tīmekļa kameras displejā vajadzētu redzēt spilgti sarkanu gaismu (lai gan jūs neredzēsiet gaismu, kas nāk no pašām gaismas diodēm, jo tas ir infrasarkanais!). Tagad atgriezieties pie mini multitouch displeja. Kad esat pievienojis gaismas diodes, izmantojot lodāmuru (saskaņā ar zemāk redzamo diagrammu), pavērsiet IR filtrēto tīmekļa kameru pret mini multitouch lodziņu no augšas. Palaidiet savu tīmekļa kameras programmatūru tūlīt, ja tā vēl nedarbojas: kad ir uzstādītas infrasarkanās gaismas diodes, tīmekļa kameras displejā gar rāmi vajadzētu redzēt mirdzumu (bet atkal jūs neredzēsit gaismu no faktiskajām gaismas diodēm!). Ja jūs nevarat redzēt spīdumu, jums būs jāpārbauda vadi un, iespējams, jākonsultējas ar kādu, kas pazīst elektroniku, ja neesat pārliecināts, kā novērst LED savienojumu. Īsa piezīme: iepriekš aprakstītais spīdums ir gaismas noplūde, un tas nav vēlams: mēs par to parūpēsimies nākamajā solī, lai vienīgā infrasarkanā gaisma, ko izstaro skārienvirsma, būtu gaisma, kas rodas, pieskaroties tai. Bet pagaidām tas ir labs veids, kā pārbaudīt, vai jūsu gaismas diodes ir pareizi pievienotas vadiem. Jūs esat tik tuvu mini multitouch displejam!

7. solis: pabeidziet skārienvirsmu, novietojiet tīmekļa kameru

Šis ir pēdējais aparatūras veidošanas solis. Daži gaismas diodes spīdēs uz augšu un uz leju, nevis tieši Lexan, un papildu spīdums (gaismas noplūde) var radīt problēmas. Šī papildu gaisma var atspēlēties no blakus esošajiem objektiem, piemēram, sienām, ekrāniem, griestiem utt., Radot infrasarkanā starojuma apgabalus, kas jūsu tīmekļa kameras displejā tiks parādīti kā viltus pieskāriena punkti. Labākais veids, kā novērst šo problēmu, ir pievienot nedaudz necaurspīdīga materiāla virs un zem Lexan skārienvirsmas malām, lai bloķētu šo augšupvērsto un lejupejošo spīdumu. Izgrieziet no kartona plakanu 8 collu līdz 10 collu rāmja paklājiņu, apmēram 1 collu biezu un tā izmēru, lai tas ietilptu tieši zem pieskāriena virsmas. Šī paklāja iekšējiem izmēriem jābūt 6 x 8 collām, tāpēc tas būtībā ir 1 collu biezs taisnstūrveida apmale, kas cieši iekļaujas telpā tieši zem Lexan. Ja šie norādījumi ir neskaidri, apskatiet izvērsto diagrammu 5. darbībā, kas ietver šī kartona paklāja rasējumu. Tas rūpēsies par lejupejošo spīdumu. Atkārtojiet procesu skārienjutīgās virsmas augšpusē, lai bloķētu spīdumu. Ja jums ir laiks, izskatās profesionālāk izmantot kaut ko glītāku (piemēram, grīdas vai griestu malu formējumu) augšējā spīduma bloķētājam, bet mēs tikko izmantojām otru kartona paklāju, un tas darbojas lieliski! Šajā brīdī jums ir sviestmaize ar skārienvirsmu, kuras vidū ir Lexan un rāmis, un augšējā un apakšējā spīduma bloķētāji augšpusē un apakšā cieši pieguļ vietā un, ja vēlaties, tur tur traku līmi. aparatūras iestatīšana, jums vienkārši jānovieto tīmekļa kamera. Tam jāatrodas aptuveni 1,5–2 pēdu attālumā no skārienvirsmas, norādot uz Lexan “apakšējo” pusi (piem., Nepieskartā puse). To var izdarīt, izmantojot kartona kastīti. Novietojiet kasti tā, lai tās augstums būtu 1,5 līdz 2 pēdas (kurā pusē jūs to stāvat, būs atkarīgs no tā, cik liela ir jūsu kaste). Jūsu tīmekļa kamera atradīsies kastes iekšpusē, bet jūsu skārienjutīgā virsma atradīsies kastes augšpusē, tāpēc jums kastes augšpusē ir jāizgriež caurums, kas ir aptuveni Lexan atklātās daļas izmērs un forma (tikai atklātā daļa, nevis viss rāmis!). Vizuālu piemēru skatiet zemāk esošajā attēlā. Izņemiet tīmekļa kameras vadu no kastes, uzstādiet skārienekrānu uz augšu un apbrīnojiet pabeigtās aparatūras iestatīšanas skaistumu! Tagad jūs varat noņemt šo Lexan aizsargpārklājumu, ja vēl neesat to izdarījis. Apsveicam! Jūs esat pabeidzis sava Mini-Multitouch aparatūru! Ja izmantojat tīmekļa kameras programmatūru, jums vajadzētu redzēt, ka skārienjutīgā virsma iedegas vietā, kur to izdarāt, ideālā gadījumā ar pirkstiem. Par pēdējo soli: programmatūra.

8. darbība: iestatiet Vvvv rīkkopu un spēlējiet

Šis pēdējais solis apraksta programmatūras iestatīšanu, ko izmanto, lai mijiedarbotos ar jūsu multitouch displeju. Tagad ir pienācis laiks sākt izmantot savu jauno mini multitouch sistēmu! Vienkāršākais veids, kā sākt, ir strādāt, izmantojot grafikas rīku komplektu “vvvv”. Vvvv rīkkopa ir brīvi pieejama nekomerciālai lietošanai. Diemžēl, tā kā tā pamatā ir Microsoft DirectX programmatūra (ātrumam), vvvv ir pieejama tikai operētājsistēmai Windows. Mēs atvainojamies! Lai iegūtu vvvv rīkkopa kopiju, dodieties uz vvvv vvvv lejupielādes lapu un izpakojiet iepakojumu izvēlētajā direktorijā (es iesaku c: / Program Files / vvvv kā prefekta vietu). Vvvv nav instalēšanas vai iestatīšanas programmas, jūs vienkārši palaidat vvvv.exe, kad vēlaties palaist vvvv. Palaižot vvvv, pēc noklusējuma redzēsit šūpojoša koka demonstrāciju - šeit jūs varat palaist apmācību un sajust, uz ko vvvv ir spējīgs un kādam nolūkam to var izmantot. Mēs iesakām sākt ar šo apmācību! Un daži padomi par problēmu novēršanu: ja, mēģinot palaist vvvv.exe, tiek parādīta “dll kļūda”, iespējams, jums ir nepieciešams jaunināt DirectX savā datorā uz versiju 9.0c vai jaunāku. Kad esat pabeidzis vvvv apmācību, sekojiet zemāk esošajām saitēm un pirms turpiniet veikt pirmās divas (īsās) vvvv apmācības. Ievads vvvv apmācībā un Hello World apmācība iemācīs jums lielāko daļu pamatprasmju, kas nepieciešamas vvvv lietošanai, un ir ļoti ieteicama. Kad esat palaidis šīs divas apmācības, jums ir pēdējais solis pirms mini multitouch burvju pieredzes! Ir pienācis laiks pārbaudīt, vai jūsu tīmekļa kamera darbojas ar vvvv. Izmantojot vvvv VideoIn apmācību, varat pārbaudīt, vai vvvv automātiski nosaka jūsu tīmekļa kameru. Šī apmācība ir aprīkota ar instrukcijām, kā pārbaudīt tīmekļa kameru vvvv: izpildiet šos norādījumus! Pirms turpināt pēdējo darbību, izmantojiet VideoIn apmācību, lai pārliecinātos, ka tiek uzņemti attēli un vai kamera parasti darbojas pareizi ar vvvv. Ja jūsu kamera nedarbojas ar vvvv, dodieties uz vvvv forumiem un meklējiet palīdzību par iestatīšanu un konfigurēšanu. Ja esat tik tālu nokļuvis, beidzot visi gabali darbojas, ir uzbūvēti un instalēti: ir pienācis laiks atmaksāties. Lejupielādējiet Touch_demo_3.v4p failu un robot_image-j.webp