HairIO: Մազերը որպես ինտերակտիվ նյութ. 12 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

HairIO: Մարդու մազերը որպես ինտերակտիվ նյութ

Մազերը յուրահատուկ և քիչ ուսումնասիրված նյութ են նոր կրելի տեխնոլոգիաների համար: Նրա մշակութային և անհատական / u200b / u200b արտահայտման երկար պատմությունը այն դարձնում է նոր փոխազդեցությունների բեղմնավոր վայր: Այս Ուղեցույցում մենք ձեզ ցույց կտանք, թե ինչպես կատարել ինտերակտիվ մազերի երկարացում, որոնք փոխում են ձևն ու գույնը, զգում են հպումը և շփվում bluetooth- ի միջոցով: Մենք կօգտագործենք հարմարեցված միացում, Arduino Nano, Adafruit Bluetooth տախտակ, ձևի հիշողության համաձուլվածք և ջերմաքիմիական պիգմենտներ:

Այս Instructable- ը ստեղծվել է Սառա Ստերմանի, Մոլի Նիկոլասի և Քրիստին Դիրկի կողմից ՝ փաստաթղթավորելով աշխատանքը Հիբրիդային էկոլոգիաների լաբորատորիայում UC Berkeley- ում ՝ Էրիկ Պաուլոսի հետ: Այս տեխնոլոգիայի վերլուծությունը և ամբողջական ուսումնասիրությունը կարելի է գտնել TEI 2018- ում ներկայացված մեր աշխատության մեջ:.

Մենք կսկսենք համակարգի հակիրճ ակնարկով և HairIO- ի օգտագործման օրինակներով: Հաջորդը մենք կքննարկենք ներգրավված էլեկտրոնիկան, այնուհետև կանցնենք ապարատային սարքավորումների և ստեղծում ենք մազերի երկարացում: Վերջին բաժինները ծածկելու են ծածկագիրը և փոփոխություններ կատարելու որոշ խորհուրդներ:

Յուրաքանչյուր հատվածում կտրամադրվեն որոշակի ռեսուրսների հղումներ, որոնք նույնպես կհավաքվեն վերջում:

Երջանիկ պատրաստում:

Քայլ 1: Ինչպե՞ս է այն աշխատում:

Ակնարկ

HairIO համակարգը գործում է երկու հիմնական սկզբունքով `տարողունակ հպում և դիմադրողական ջեռուցում: Հպման զգացումով մենք կարող ենք ստիպել մազերի երկարացումն արձագանքել հպումներին: Եվ տաքացնելով ընդլայնումը, մենք կարող ենք գույնի փոփոխություն առաջացնել թերմոքրոմային պիգմենտներով, իսկ ձևի փոփոխություն `ձևի հիշողության համաձուլվածքով: Bluetooth չիպը թույլ է տալիս սարքերին, ինչպիսիք են հեռախոսները և նոթբուքերը, շփվել նաև մազերի հետ, կամ ձևի կամ գույնի փոփոխության պատճառ դառնալ, կամ ազդանշան ստանալ, երբ զգացվում է մազերին դիպչելը:

Օրինակ փոխազդեցություններ և օգտագործում

HairIO- ն հետազոտական հարթակ է, ինչը նշանակում է, որ մենք կցանկանայինք տեսնել, թե ինչ եք անում դրա հետ: Մեր նախագծած որոշ փոխազդեցություններ ցուցադրվում են վերը նշված տեսանյութերում կամ Youtube- ում մեր ամբողջական տեսանյութում:

Ձևը փոխող հյուսը կարող է տեքստային հաղորդագրություն հաղորդել կրողին ՝ նրբորեն պտտելով կրողի ականջը շարժվելիս:

Կամ գուցե այն կարող է ուղղորդողին տալ ուղղություններ ՝ շարժվելով դեպի տեսադաշտ ՝ ցույց տալու համար, թե որ ուղղությամբ շրջվել:

Մազերը կարող են կտրուկ փոխվել ՝ ոճի կամ կատարման համար: Ոճը կարող է ձևափոխվել ամբողջ օրվա ընթացքում կամ թարմացվել որոշակի իրադարձության համար:

Մազերը կարող են նաև հնարավորություն տալ սոցիալական փոխազդեցությունների. պատկերացրեք հյուսել ընկերոջ ավելացրած մազերը, այնուհետև կարողանալ փոխել ընկերոջ մազերի գույնը ՝ հեռվից դիպչելով ձեր սեփական հյուսին:

Բաղադրիչներ

Ամբողջ զգայարանները, տրամաբանությունը և վերահսկողությունը կարգավորվում են սովորական սխեմայով և Arduino Nano- ով, որը մաշված է գլխին: Այս միացումն ունի երկու հիմնական բաղադրիչ ՝ հպման զգայունակության միացում և հոսանք հյուսին միացնելու շարժիչ միացում: Մազերի առևտրային երկարացումը հյուսված է նիտինոլ մետաղալարով, որը ձևի հիշողության խառնուրդ է: Այս մետաղալարերը կպահպանեն մեկ ձև, երբ սառչում են, և տաքանալու դեպքում կտեղափոխվեն երկրորդի: Մենք կարող ենք գրեթե ցանկացած երկրորդ ձև պատրաստել մետաղալարերի մեջ (նկարագրված է ավելի ուշ սույն հրահանգում): Երկու LiPo մարտկոցներ սնուցում են կառավարման միացումը 5 Վ լարման դեպքում, իսկ մազերը ՝ 3.7 Վ լարման դեպքում:

Քայլ 2: Էլեկտրոնիկա

Կառավարիչ և տարողունակ հպում

Կենսունակ հպման սխեման հարմարեցված է Disney- ի Touché նախագծից ՝ այս հրաշալի հրահանգի միջոցով Arduino- ում Touche կրկնօրինակելու համար: Այս կարգավորումը ապահովում է հաճախականության հաճախականությամբ հպման զգայարան և թույլ է տալիս ավելի բարդ ժեստերի ճանաչում, քան պարզ հպումը/ոչ հպումը: Այստեղ նշվում է, որ capacitive touch սխեման և ծածկագիրը ենթադրում են որոշակի Arduino չիպ `Atmega328P: Եթե դուք ընտրում եք այլընտրանքային միկրոկառավարիչի չիպ օգտագործելը, գուցե անհրաժեշտ լինի նորից նախագծել ծածկագիրը կամ գտնել այլընտրանքային զգայունացման մեխանիզմ:

Կառավարման սխեման օգտագործում է Arduino Nano- ն տրամաբանության համար, և անալոգային մուլտիպլեքսերը `միևնույն սխեմաներից և մարտկոցներից մի քանի հյուսերի հաջորդական հսկողություն թույլ տալու համար: Տարողունակ հպումը զգացվում է գրեթե միաժամանակ ՝ ալիքների միջև արագ անցում կատարելով (այնքան արագ, որ հիմնականում թվում է, թե երկուսն էլ միանգամից ենք զգում): Հյուսվածքների գործարկումը սահմանափակվում է առկա հզորությամբ: Ավելի հզոր կամ լրացուցիչ մարտկոցներ ներառելը կարող է միաժամանակյա գործարկման հնարավորություն տալ, սակայն այստեղ մենք պարզության համար սահմանափակում ենք այն հաջորդական գործարկմամբ: Տրամադրված սխեմայի սխեման կարող է վերահսկել երկու հյուս (բայց շրջանի մուլտիպլեքսորը կարող է ապահովել մինչև չորս):

Շղթայի ամենապարզ տարբերակի համար թողեք մուլտիպլեքսերը և կառավարեք մեկ հյուս ՝ անմիջապես Arduino- ից:

Drive Circuit և Thermistor

Մենք կատարում ենք հզորության հպում միևնույն մետաղալարով, ինչպես նաև շարժունակությունը (նիտինոլը): Սա նշանակում է հյուսի մեջ ավելի քիչ լարեր/բարդություն, իսկ շրջագծում ՝ ավելի շատ:

Շարժիչային սխեման բաղկացած է երկբևեռ միացման տրանզիստորների (BJT) մի շարքից, որոնք միացնում և անջատում են մազերի գործարկումը: Կարևոր է, որ դրանք երկբևեռ հանգույցի տրանզիստորներ լինեն, այլ ոչ թե ավելի տարածված (և ընդհանրապես ավելի լավ) MOSFET- ներ, քանի որ BJT- ները չունեն ներքին հզորություն: MOSFET- ի ներքին հզորությունը կհաղթահարի հպման զգայարանների շղթան:

Մենք նաև պետք է փոխենք և՛ գետինը, և՛ էներգիան, այլ ոչ թե պարզապես էներգիան, կրկին հանուն դիպչող հզորության զգայունության, քանի որ հիմնավորված էլեկտրոդից տարողունակ ազդանշան չկա:

Այլընտրանքային դիզայնը, որն օգտագործում է առանձին աղբյուրներ տարողունակ հպման և շարժիչի համար, կարող է մեծապես պարզեցնել այս սխեման, սակայն դա մեխանիկական դիզայնն ավելի է բարդացնում: Եթե capacitive sensing- ը մեկուսացված է drive for power- ից, մենք կարող ենք հեռանալ հոսանքի մի անջատիչից, և դա կարող է լինել FET կամ այլ բան: Նման լուծումները կարող են ներառել մազերի մետալացումը, ինչպես Կատիա Վեգայի Hairware- ում:

Bluetooth չիպ

Մեր օգտագործած bluetooth չիպը Adafruit- ի Bluefruit Friend- ն է: Այս մոդուլը ինքնուրույն է և միայն անհրաժեշտ է կցել Arduino- ին, որը կզբաղվի հաղորդակցության շուրջ տրամաբանությամբ:

Մարտկոցի ընտրություն

Մարտկոցների համար ցանկանում եք վերալիցքավորվող մարտկոցներ, որոնք կարող են ապահովել բավարար լարվածություն Arduino- ն սնուցելու համար, և բավարար հոսանք `նիտինոլը վարելու համար: Պարտադիր չէ, որ դրանք լինեն նույն մարտկոցը: Իրականում, Arduino- ի կարմրությունից խուսափելու համար մենք պատրաստեցինք մեր բոլոր նախնական նախատիպերը երկու մարտկոցով `մեկը կառավարման համար, իսկ մյուսը ՝ քշելու համար:

Arduino Nano- ն պահանջում է առնվազն 5 Վ լարման, իսկ նիտինոլը ձգում է առավելագույնը մոտ 2 Ամպեր:

Մենք մազերը քշելու համար ընտրել ենք 3.7 Վ մարտկոց ValueHobby- ից, իսկ ValueHobby- ից 7.4V մարտկոց ՝ Arduino- ին սնուցելու համար: Փորձեք չօգտագործել սովորական 9 Վ մարտկոցներ; դրանք 15 րոպեի ընթացքում դուրս կգան օգտակարությունից և մեծ թափոններ կառաջացնեն: (Մենք գիտենք, քանի որ մենք փորձել ենք …)

Տարբեր մանրամասներ

Մարտկոցի մոնիտորինգ. 4.7k Ohm ռեզիստոր `սկավառակի մարտկոցի հոսանքի գծի և անալոգային կապի միջև, որը թույլ է տալիս վերահսկել սկավառակի մարտկոցի լիցքը: Ձեզ անհրաժեշտ է այս դիմադրությունը, որպեսզի մարտկոցը չմիացնի Arduino- ն անալոգային կապի միջոցով (ինչը վատ կլիներ. Դուք չեք ցանկանում դա անել): Arduino մարտկոցը կարող է վերահսկվել միայն կոդի միջոցով. Տե՛ս սա ցուցադրող ծածկագրերի ծրագրակազմի բաժինը:

Թռիչք. Մարտկոցի երկու միակցիչների միջև թռիչքի տեղ կա, եթե ցանկանում եք օգտագործել մեկ մարտկոց `ամեն ինչ սնուցելու համար: Սա ռիսկի է ենթարկում Arduino- ն, սակայն մարտկոցի պատշաճ ընտրությամբ և կրիչի ծրագրակազմի վրա հիմնված PWM- ով այն պետք է աշխատի: (Թեև մենք դեռ դրան չենք հասել): (Եթե փորձեք, ապա մեզ տեղեկացրեք, թե ինչպես է դա գնում):

Քայլ 3: Էլեկտրոնիկայի հավաքում

Շրջանը միասին դնելը

Մենք միացումն ի սկզբանե նախագծեցինք երկու մասի ՝ շարժիչ և կառավարման սխեմաները միացնելով ճկուն մալուխով: Մեր PCB- ի ինտեգրված տարբերակում սխեմաները խտացված են մեկ տախտակի վրա: Նախկին սխեման թույլ է տալիս ավելի ճկուն հյուսներ տեղադրել գլխին, բայց երկրորդը հավաքելը շատ ավելի պարզ է: Տախտակի սխեմատիկ և դասավորության ֆայլերը կարող եք գտնել մեր Github ռեպոյում: Շղթաները պատրաստելու երկու եղանակ կա. 1) ձեռքով պատրաստել անցքի տախտակի տարբերակ միջանցքային բաղադրիչներով ՝ ըստ սխեմատիկայի, կամ 2) պատրաստել PCB- ն մեր տրամադրած տախտակի ֆայլից (վերևի հղում) և հավաքել մակերևույթի ամրացման բաղադրիչներով.

Բաղադրիչներ

PCB տարբերակի + հյուսների համար նյութերի հաշիվն այստեղ է:

Մենք ինքներս մանրացրինք մեր փորձնական PCB- ները Այլ illաղկի վրա, այնուհետև պատվիրեցինք մեր վերջնական PCB- ները Bay Bay- ի հիանալի սխեմաներից: Ինչպես ներքին, այնպես էլ պրոֆեսիոնալ տախտակի արտադրությունը կաշխատի միանգամայն լավ, չնայած բոլոր տեսարանների ձեռքով զոդելը կամ զոդելը ցավ է:

Խորհուրդներ

• Մակերևույթի ամրացման բաղադրիչների համար մենք օգտագործեցինք զոդման մածուկ և վերաթափող վառարան կամ տաք ափսե, այնուհետև ձեռքով կպցրեցինք անցքերի բաղադրիչները:
• Մենք խորհուրդ ենք տալիս տախտակի/պերֆ տախտակի տարբերակը արագ նախատիպավորման համար, իսկ PCB- ն `հուսալիության համար:
• Մենք օգտագործում ենք կարճ կին վերնագրեր ՝ Nano- ն PCB- ի վրա պահելու համար, որպեսզի այն շարժական լինի: Երկար կանացի վերնագրերը կարելի է սոսնձել տախտակին, որպեսզի bluetooth չիպը բավական բարձր բարձրացնեն Arduino- ի վերևում տեղադրելու համար: (Դուք նաև կցանկանաք ավելացնել Kapton ժապավենը `պատահական կարճացումը կանխելու համար):
• Bluetooth- ի չիպը, փաստորեն, պետք է գլխով վար զոդել իր արական վերնագրերին, որպեսզի համապատասխանեն PCB- ի դասավորության քորոցների կարգին: (Իհարկե, դուք կարող եք փոփոխել այս դասավորությունը:) Ինչու՞ մենք դա արեցինք: Քանի որ այն կապում է Arduino- ի դասավորության ավելի գեղեցիկ համադրությանը:

Քայլ 4: Մազերի ապարատային ակնարկ

HairIO- ն մազի երկարացում է, որը հյուսված է երկու միացված երկարությամբ մետաղալարերի շուրջ, ամրացված է միակցիչին և ջերմաչափ ՝ ջերմաստիճանը կարգավորելու համար: Այն կարող է կավիճել ջերմաքիմիական պիգմենտներով `ամբողջական հավաքումից հետո: HairIO հյուս պատրաստելը բաղկացած է մի քանի փուլից.

1) Վերապատրաստեք ձևի հիշողության համաձուլվածքը ցանկության ձևին:

2) Ներքին մետաղալարը հավաքեք `երկարությամբ ձևի հիշողության խառնուրդ սեղմելով և զոդելով մեկուսացված պղնձե մետաղալարով:

3) սեղմել և մեկուսացնել թերմիստոր:

4) ամրացրեք մետաղալարն ու թերմիստորը միակցիչին:

5) մետաղալարով հյուսված մազեր:

6) Կավիճ մազերը:

Յուրաքանչյուր փուլին մանրամասն կանդրադառնանք հաջորդ բաժիններում:

Քայլ 5: Մազերի լարերի հավաքում

Առաջին փուլերը ներառում են ներքին լարերի հավաքում, որոնք ապահովում են ձևի փոփոխություն և դիմադրողական ջեռուցում: Այստեղ դուք որոշում եք հյուսի երկարությունը, ցանկալի ձևը, երբ այն ջեռուցվում է, և միակցիչի տեսակը, որը դուք կօգտագործեք: Եթե բոլոր հյուսերն ունեն միակցիչի ընդհանուր տեսակ, ապա դրանք կարելի է հեշտությամբ փոխանակել միևնույն տախտակի վրա ՝ տարբեր ձևի և գույնի շարժումների, ինչպես նաև մազերի տեսակների և երկարությունների համար:

Եթե դուք չեք ցանկանում ձևի փոփոխություն որոշակի հյուսի մեջ, ձևի հիշողության համաձուլվածքը կարող է փոխարինվել սովորական մետաղալարով: Եթե ցանկանում եք աջակցել կոնդենսատիվ հպմանը, ապա լավագույն ազդեցության համար փոխարինող մետաղալարը պետք է չմեկուսացված լինի:

Մշակել ձևի հիշողության համաձուլվածք

Հիշողության համաձուլվածքը, որը մենք օգտագործում ենք այստեղ, նիտինոլն է ՝ նիկել-տիտանի համաձուլվածքը: Երբ սառչում է, այն մնում է մեկ ձևի մեջ, բայց տաքացնելիս այն վերադառնում է այն վիճակին, որը կոչվում է «վարժեցված»: Այսպիսով, եթե մենք ուզում ենք մի հյուս, որը տաքանում է, ապա այն կարող է ուղիղ լինել, երբ սառչում է, բայց վարժվել գանգրացմանը: Դուք կարող եք ստեղծել գրեթե ցանկացած ձև, որը ցանկանում եք, չնայած լարերի քաշը բարձրացնելու հնարավորությունը սահմանափակված է դրա տրամագծով:

Կտրեք նիտինոլը հյուսի ցանկալի երկարությամբ ՝ հյուսելը մի փոքր ավելին թողնելով թեքության ընթացքում, իսկ վերևի և ներքևի միացումների համար:

Նիտինոլ վարժեցնելու համար տես այս ֆանտաստիկ հրահանգը:

Հյուսի տեսակները, որոնց հետ մենք փորձեր ենք կատարել, ներառում են գանգուրներ, ուղղանկյուն թեքություններ, որոնք թույլ են տալիս մազերին ուղիղ կանգնել և ընդհանրապես մարզել նիտինոլը: Սա կարող է ծույլ թվալ, բայց այն թույլ է տալիս մազերին ուղղել ցանկացած ձևից, երբ դրանք ակտիվանում են: Հաղորդալարը կպահի մի ձև, որի մեջ այն թեքում եք սառչելիս, օրինակ. գանգուր, այնուհետև ուղղել այդ ձևից, երբ ջեռուցվում է: Սուպեր թույն, և շատ ավելի հեշտ:

Հաղորդալարերի հավաքում

Նիտինոլը մեկուսացված չէ և աշխատում է միայն մեկ ուղղությամբ: Ամբողջական միացում ստեղծելու համար մեզ անհրաժեշտ է երկրորդ, մեկուսացված մետաղալար `ներքևում միանալու և վերևի միակցիչին վերադառնալու համար: (Չմեկուսացված մետաղալարն առաջացնում է կարճ միացում, երբ դիպչում է նիտինոլին և կանխում նույնիսկ տաքացումը):

Կտրեք մեկուսացված պղնձե մետաղալարերի երկարությունը նիտինոլի հետ: Մենք օգտագործեցինք 30 AWG մագնիսական մետաղալար: Հեռացրեք մեկուսացումը երկու ծայրերում: Մագնիսական մետաղալարերի դեպքում ծածկույթը կարելի է հեռացնել ՝ նրբորեն բաց բոցով այրելով մետաղալարը մինչև մեկուսացման նշանները և կարող են սրբվել (դա տևում է մոտ 15 վայրկյան կրակայրիչից): Ուշադրություն դարձրեք, որ դա մետաղալարն աննշան փխրուն է դարձնում այրված վայրում:

Funվարճալի փաստ Նիտինոլի մասին. Unfortunatelyավոք, զոդումը չի սիրում մնալ նիտինոլին: (Դա հսկայական ցավ է): Լավագույն լուծումն այն է, որ սեղմիչը օգտագործվի նիտինոլի հետ մեխանիկական կապ ստեղծելու համար, այնուհետև ավելացրեք զոդ `էլեկտրական միացումն ապահովելու համար:

Նիտինոլի և նոր չմեկուսացված պղնձե մետաղալարի ծայրը միասին պահեք և տեղադրեք ծալքի մեջ: Ամուր սեղմեք դրանք միասին: Եթե կապի լրացուցիչ ամրություն է անհրաժեշտ, ավելացրեք մի փոքր զոդ: Wireածկեք ծալքավորը և մետաղալարերի մնացած պոչը ջերմային փոքրանոցով, որպեսզի ձեր կրողը չծեծի իրեն ծայրով: Կարևոր չէ, թե ինչպիսի սեղմիչ եք օգտագործում ներքևում, քանի որ դա զուտ երկու լարերի միջև մեխանիկական կապ ստեղծելու համար է:

Մյուս վերջում, մենք յուրաքանչյուր ծղոտի ծայրին կավելացնենք ծալք: Այստեղ ծալքի տեսակը կարևոր է: Ձեր միակցիչի համար դուք պետք է օգտագործեք զուգավորման ճարմանդը: Հաղորդալարերի այս ծայրերը կցված կլինեն միակցիչին `տպատախտակին միանալու համար:

Կանգնած հյուս պատրաստելը.

Հյուսերը կարող են լինել շատ նուրբ կամ շատ դրամատիկ: Եթե ցանկանում եք դրամատիկ էֆեկտ, ինչպես վերևում գտնվող գլխազարդի նկարը, կամ ավելի վաղ կատարողական իրավիճակի տեսանյութում, անհրաժեշտ է ևս մեկ քայլ: Հյուսերը նախընտրում են շրջվել, այլ ոչ թե բարձրացնել, ուստի դրանք պետք է ամրացվեն ՝ ճիշտ կողմնորոշման մեջ մնալու համար: Մեր ամրագիծը ձևավորված է ձգված Z- ի տեսքով (դիտեք նկարը): Մենք սայթաքեցինք նիտինոլի վրա, այնուհետև ամրակը կպցրեցինք ծալքին և վերջապես ամբողջը ծածկեցինք ջերմության նվազեցման և էլեկտրական ժապավենի մեջ:

Թերմիստորի պատրաստում

Թերմիստորը ջերմակայուն դիմադրություն է, որը թույլ է տալիս չափել հյուսի ջերմաստիճանը: Մենք օգտագործում ենք սա, որպեսզի համոզվենք, որ հյուսը երբեք շատ չի տաքանում օգտագործողի հագնելու համար: Մենք կավելացնենք թերմիստորը նույն միակցիչին, որին հյուսը կցվելու է:

Նախ, սահեցրեք ջերմության կծկումը թերմիստորի ոտքերի վրա և օգտագործեք ջերմային ատրճանակը այն նվազեցնելու համար: Սա մեկուսացնելու է ոտքերը ՝ կանխելու համար, որ թերմիստորը կարճանա դեպի չմեկուսացված նիտինոլ: Վերջում մի փոքր մետաղալար բաց թողեք ծալքի համար: Կրկին, այս ծալքերը պետք է համապատասխան լինեն ձեր միակցիչի համար:

Սեղմեք թերմիստորի ծայրերը: Եթե կարող եք, մի փոքր ջերմություն նվազեցրեք ծալքի առաջին ատամների մեջ ՝ որպես լարվածության թեթևացում: Այնուամենայնիվ, ամեն ինչ մի դրեք մինչև վերջ, քանի որ լարերը դեռ պետք է միանան լավ էլեկտրական միացման համար:

Այժմ թերմիստորը պատրաստ է ամրացնել միակցիչին:

Միակցիչի հավաքում

Հյուսի վերևում կարող եք օգտագործել ցանկացած տիպի 4 տերմինալ միակցիչ; որոշ փորձերից հետո մենք որոշեցինք Molex Nanofit միակցիչները: (Սա այն է, ինչ օգտագործում է մեր PCB- ն:) Նրանք ունեն ցածր գծագիր տպատախտակի վրա, ամուր մեխանիկական միացում սեղմիչով `դրանք կողպված պահելու համար, բայց դրանք դեռ հեշտ է տեղադրվել և հեռացնել:

Nanofit միակցիչները միասին անցնում են երեք փուլով.

Նախ, տեղադրեք թերմիստորի երկու ծալված ծայրերը միակցիչի արական կեսի երկու ամենախենտրոն տարաների մեջ:

Հաջորդը, հյուսված լարի երկու ծալքավոր ծայրերը տեղադրեք միակցիչի արական կեսի ձախ-աջ և ամենա-աջ տարաների մեջ:

Երբ դրանք տեղակայված լինեն, տեղադրեք ամրակը պահարանների մեջ: Սա օգնում է սեղմակները պահել տեղում, որպեսզի հյուսը չքաշի միակցիչից:

Միակցիչի իգական կեսը գտնվում է տպատախտակի վրա և միացնում է մազերի տերմինալները շարժիչային և հպման շղթայի շարժիչին, իսկ ջերմաչափի տերմինալները `Arduino- ին` ջերմաստիճանը որոշելու համար:

Պատրաստ գնալու

Այժմ, մետաղալարը պատրաստ է հյուսել:

Քայլ 6: Հյուսելը և կավիճը

Ներքին լարերի շուրջ մազերի երկարացումը մի քանի եղանակ կա: Կենսունակ շոշափման համար որոշ մետաղալարեր պետք է բացվեն: Այնուամենայնիվ, ամբողջովին բնական տեսք ունեցող հյուս և տեխնոլոգիան թաքցնելու համար մետաղալարը կարող է ամբողջությամբ հյուսվել ներսից: Այսպիսի հյուսը չի կարող արդյունավետ հպման զգայարան կատարել, բայց այն դեռ կարող է գործել գույնի և ձևի կտրուկ փոփոխությամբ:

Հյուսի ոճ 1: 4-շղթա `տարողունակ հպման համար

Այս հյուսի ձեռնարկը ցույց կտա ձեզ, թե ինչպես անել 4-թել հյուս: Հիշեք, որ ձեր դեպքում «թելերից» մեկն իրականում լարերն են: Ստուգեք վերևի նկարները մեր հյուսման կարգի համար ՝ հետևելով 4-շղթայի օրինակին ՝ երեք մազի և մեկ լարով:

Հյուսի ոճ 2. Անտեսանելի լարեր

Այս հյուսում դուք կատարում եք եռաշերտ հյուս (սա այն է, ինչի մասին մտածում են շատերը, երբ մտածում են «հյուս»), և դուք պարզապես կապում եք լարերը թելերից մեկի հետ: Ահա հիանալի ձեռնարկ եռաշերտ հյուսի համար:

Lերմացնող գունանյութերով կավիճ

Եթե ցանկանում եք, որ հյուսը փոխի գույնը, երբ այն գործի դրվի, այն պետք է կավիճել ջերմաքիմիական պիգմենտներով: Նախ, հյուսները կախեք ինչ-որ բանի վրա ՝ պլաստմասե ծածկով սեղանի վերևում (ամեն ինչ մի փոքր խառնաշփոթ կլինի): Հետևեք ձեր թերմոքրոմային թանաքի անվտանգության հրահանգներին (անհրաժեշտության դեպքում հագեք ձեռնոցներ): Անպայման կրեք օդի դիմակ. Երբեք չեք ցանկանում շնչել մասնիկներ: Այժմ, վերցրեք ցավի խոզանակ և մի քանի ջերմաքրոմ փոշի հանեք ձեր հյուսի վրա ՝ սկսած վերևից: Նրբորեն «ներկեք» հյուսը ներքև ՝ փոշին հնարավորինս քսելով հյուսի մեջ: Դուք մի փոքր կկորցնեք (բայց եթե այն ընկնի ձեր պլաստիկ սեղանի կտորի վրա, կարող եք այն փրկել հաջորդ հյուսի համար): Դուք կարող եք դիտել այն timelapse- ը, որը մենք կիսել ենք վերևում ՝ տեսնելու, թե ինչպես ենք դա արել:

Քայլ 7: Տեխնոլոգիա կրելը

Տախտակները և մարտկոցները կարող են տեղադրվել գլխարկի կամ մազի ամրակի վրա: Այլապես, ավելի նուրբ ոճի համար հյուսները կարող են կատարվել ծայրերում ավելի երկար լարերով: Այս լարերը կարող են ուղղվել բնական մազերի, գլխարկների, շարֆերի կամ այլ դիմագծերի տակ ՝ մարմնի այլ վայրում, օրինակ ՝ վերնաշապիկի կամ վզնոցի տակ: Այս կերպ, մազերը ավելի քիչ անմիջապես նկատելի են որպես կրելի տեխնոլոգիա:

Շրջանակը կարող է կրճատվել ՝ լրացուցիչ վերանայումներով և ինտեգրված տրամաբանությամբ և bluetooth չիպերով: Նման փոքր միացումն ավելի հեշտությամբ կթաքնվի դեկորատիվ սանրվածքի և այլնի վրա, սակայն էներգիան խնդիր կմնա, քանի որ մարտկոցներն այս պահին այնքան փոքր են դառնում: Իհարկե, դուք կարող եք այն միացնել պատին, բայց հետո շատ հեռու գնալ չեք կարող:

Դուք կարող եք տեսնել սուպեր վաղ նախատիպը, որը մաշված է վերևի տեսանյութում: (Վերջնական պարիսպների ավելի շատ պատկերներ կավելացվեն հանրային ցուցադրությունից հետո):

Պարիսպ

Շուտով դուք կկարողանաք գտնել տպման համար նախատեսված 3 -րդ պատյան ՝ սխեմայի համար մեր github ռեպոյում:Սա կարող է սահել մազի ժապավենի վրա կամ փոփոխվել ձևի այլ գործոնների համար:

Քայլ 8: Softwareրագրաշարի ակնարկ

Մեր github ռեպոյում դուք կգտնեք մի քանի Arduino էսքիզներ, որոնք ցույց են տալիս մազերը կառավարելու տարբեր եղանակներ:

Էսքիզ 1: demo_timing

Սա սկավառակի գործառույթի հիմնական ցուցադրական տարբերակն է: Մազերը մի քանի վայրկյանում միանում և անջատվում են, և միացված վիճակում թարթում է նավի LED- ը:

Էսքիզ 2: demo_captouch

Սա տարողունակ շոշափման ցուցադրություն է: Մազերին դիպչելը կմիացնի նավի վրա գտնվող LED- ը: Հնարավոր է ՝ ստիպված լինեք հարմարեցնել հպման հզորության շեմերը ՝ կախված ձեր միջավայրից և շրջանից:

Էսքիզ 3: demo_pcb_bluetooth_wri_drive_captouch

Bluetooth հաղորդակցության, capacitive touch sensing- ի և drive- ի ինտեգրված ցուցադրում: Ներբեռնեք Bluefruit LE Connect ծրագիրը սմարթֆոնի վրա: Կոդը կուղարկի bluetooth ազդանշան, երբ հյուսը կպնում է ՝ արդյունքը տպելով հավելվածին: Հավելվածում վերահսկիչի կոճակները սեղմելը կսկսի և կդադարեցնի հյուսների գործարկումը: Նկատի ունեցեք, որ pinouts- ը տեղադրված է մեր PCB տարբերակի համար: Եթե մուլտիպլեքսերատոր INH կապը միացրել եք թվային կապին, ինչպես PCB- ի սխեմատիկայում, գուցե ստիպված լինեք ծածկագրում մի տող ավելացնել, որպեսզի այդ քորոցը ցածր լինի (մենք այն կարճացրեցինք գետնին):

Այս կոդը ներառում է նաև չափագրման մեթոդ, որը գործարկվում է հավելվածում UART ինտերֆեյսի միջոցով «c» նիշ ուղարկելով:

Capacitive Touch Calibration

Քանի որ capacitive touch sensing- ը զգայուն է շրջակա միջավայրի գործոնների նկատմամբ, ինչպիսիք են խոնավությունը, կամ համակարգչին միացված լինելը, թե ոչ, այս կոդը թույլ կտա ձեզ սահմանել համապատասխան շեմային արժեք ճշգրիտ capacitive touch sensing- ի համար: Դրա օրինակը կարող եք գտնել demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch կոդով: Նշումներից մեկն այն է, որ տարողությունը փոխվում է նաև ջերմության հետ: Մենք դեռ չենք լուծել այն հարցը, թե երբ ակտիվացումից հետո ջերմությունը առաջացնում է «դիպչված» վիճակը:

Մարտկոցի մոնիտորինգ

Մարտկոցի մոնիտորինգի օրինակներ կան demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch ուրվագծում: Ինքնաթիռի լուսադիոդային լույսը կլուսավորվի, երբ մեկ մարտկոցի լիցքը իջնի որոշակի շեմից ցածր, չնայած այն չի տարբերում կառավարման մարտկոցի և շարժիչի մարտկոցի միջև:

Temերմաստիճանի արգելափակում (անվտանգության անջատում)

Հյուսի ջերմաստիճանի մոնիտորինգը թույլ է տալիս անջատել հոսանքը, եթե այն շատ տաքանա: Այս տվյալները հավաքվում են հյուսի մեջ հյուսված թերմիստորից: Դրա օրինակը կարելի է գտնել demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch ուրվագծում:

Քայլ 9: Կոդի բեռնում և փոփոխում

Մենք օգտագործում ենք ստանդարտ Arduino միջավայրը HairIO- ի համար ծածկագիր գրելու և այն տախտակներին վերբեռնելու համար:

Arduino Nanos- ը կարելի է ձեռք բերել մի քանի աղբյուրներից. մենք գնել ենք դրանք, որոնք պահանջում են լրացուցիչ որոնվածը Arduino միջավայրի հետ աշխատելու համար: Դուք կարող եք հետևել այս հրահանգներին ՝ դրանք ձեր սարքում տեղադրելու համար: Եթե դուք օգտագործում եք ստանդարտ Arduino Nano (այսինքն ՝ սրանք), ապա ձեզ հարկավոր չէ անել այդ լրացուցիչ քայլը:

Կոդի փոփոխման ժամանակ համոզվեք, որ ձեր ապարատային կապերը համապատասխանում են ձեր սխեմաներին: Եթե դուք իսկապես փոխում եք քորոցը, համոզվեք, որ թարմացնեք ձեր տախտակի դիզայնը և ծածկագիրը:

Կարևոր է նշել, որ Illutron capacitive touch գրադարանը, որը մենք օգտագործում ենք, ապավինում է որոշակի ապարատային չիպին (Atmega328p): Եթե ցանկանում եք օգտագործել այլ միկրոկառավարիչ, համոզվեք, որ այն համատեղելի է, կամ ստիպված կլինեք փոփոխել այդ կոդը: (Մենք չէինք ուզում մտնել այս նախագծի այդ ցածր մակարդակի կոդերի մեջ, ուստի մենք խորապես գնահատում ենք Illutron- ի աշխատանքը: Սարքավորման ժամանակի հետ համաժամացումը կարող է բավականին մազոտ լինել):

Քայլ 10. Ապագա դիզայն. Գաղափարներ և ուղեցույցներ փոփոխությունների համար

Atերմային արձագանք

Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ հյուսվածքների ջերմային արձագանքման վարքագծի մասին, մեր թերթում կարող եք գտնել մազերի մաթեմատիկական մոդելներ: Նրանց հիմնականը այն է, որ գույնի և ձևի փոփոխությունը կգործի տարբեր ժամանակներում և տարբեր կարգերում `հիմնված մետաղալարերի շուրջ մեկուսիչ մազերի քանակի և մատակարարվող էներգիայի քանակի վրա (ինչը փոխում է այն տաքանալու արագությունը):

Շղթայի բարելավումներ

• Bluetooth- ի մոդուլը աջ տեղափոխելը կարող է թույլ տալ, որ կույտի բարձրությունը ավելի կարճ լինի, քանի որ այն չի բախվի Arduino USB միակցիչի հետ: Կան նաև Arduino տախտակներ ՝ ինտեգրված bluetooth մոդուլներով (բայց նրանցից շատերն ունեն այլ չիպ, ուստի դրանց օգտագործումը ենթադրում է կոդի փոփոխություն):
• Մարտկոցի միակցիչի հետքերը կարող են փոխվել ՝ կախված օգտագործվող մարտկոցների տեսակից:
• Անջատիչի ոտնահետքը ընդհանուր է և, հավանաբար, պետք է փոխարինվի այն բանի հետքերով, որը ցանկանում եք օգտագործել:
• Հնարավոր է, որ դուք կարողանաք PWM- ի միջոցով աշխատել միացման սխեմայի վրա `հոսանքի ուժը կառավարելու հյուսի միջոցով. դա անելու համար սկավառակի ազդանշանի քորոցը պետք է փոխարկվի D3- ի կամ այլ ապարատային PWM կապի:
• Եթե դուք շրջում եք մուլտիպլեքսերային զույգերը (օրինակ ՝ braid1 սկավառակ և braid2 դիպչում են 0 -ի ալիքին, և braid2 սկավառակն ու braid1- ը դիպչում են 1 -ին ալիքին ՝ մեկ ալիքի վրա նույն հյուսի հպման և շարժման փոխարեն), դուք կկարողանաք զգալ capacitive դիպչեք մեկ հյուսին մյուս հյուսը քշելիս, այլ ոչ թե ընդհանրապես խոչընդոտել որևէ տարողունակության զգացում կատարելուն, երբ որևէ բան վարում է:

• Որոշ փոփոխություններ կարող են թույլ տալ, որ մեկ մարտկոցը կառավարի և տրամաբանությունը, և սկավառակը: Մի քանի նկատառում ներառում են.

  • Բարձր լարումը (օրինակ ՝ 7.4 LiPo մարտկոց) կաշխատի Arduino- ին հետզգայուն զգայարանային միացման և թվային կապի միջոցով: Երկարաժամկետ հեռանկարում սա լավ չէ Arduino- ի համար: Դա կարող է շտկվել `ներառելով տարողունակ զգայարանային շղթայի և մազերի միջև մեկ այլ տրանզիստոր:
  • Մազերի չափազանց մեծ ուժը կարող է շագանակագույն դարձնել Arduino- ն: Դա կարող է շտկվել PWM- ով `ազդանշանային ազդանշանի միջոցով:

Softwareրագրային ապահովման բարելավումներ

Հաճախակի հոսող հաճախականությամբ հպման զգայարանը կարող է օգտագործվել բազմաթիվ տեսակի հպումների հայտնաբերման համար, օրինակ. մեկ -երկու մատ, սեղմում, պտտվում… Սա պահանջում է ավելի բարդ դասակարգման սխեմա, քան հիմնական շեմը, որը մենք ցույց ենք տալիս այստեղ: Տարողությունը փոխվում է ջերմաստիճանի հետ: Հաշվի զգացողության կոդի բարելավումը `դա հաշվի առնելու համար, զգայունությունը կդարձնի ավելի հուսալի:

Իհարկե, եթե դուք ստեղծեք HairIO- ի տարբերակ, մենք կցանկանայինք լսել դրա մասին:

Քայլ 11: Անվտանգության նշումներ

HairIO- ն հետազոտական հարթակ է և նախատեսված չէ որպես առևտրային կամ ամենօրյա օգտագործման արտադրանք: Ձեր սեփական HairIO- ն պատրաստելիս և կրելիս խնդրում ենք հաշվի առնել հետևյալ նկատառումները.

Heերմություն

Քանի որ HairIO- ն գործում է դիմադրողական ջեռուցման միջոցով, գերտաքացման հավանականություն կա: Եթե թերմիստորը ձախողվում է կամ բավականաչափ մոտ չէ հյուսին, այն կարող է չկարողանալ ճիշտ կարդալ ջերմաստիճանը: Եթե դուք չեք ներառում ջերմաստիճանի անջատման ծածկագիրը, այն կարող է ավելի տաքանալ, քան նախատեսված էր: Թեև մենք երբեք այրվածքներ չենք զգացել HairIO- ի հետ, դա կարևոր նկատառում է:

Մարտկոցներ

HairIO- ում մենք օգտագործում ենք LiPo մարտկոցները որպես էներգիայի աղբյուր: LiPos- ը հիանալի գործիքներ են, քանի որ դրանք վերալիցքավորվող են և կարող են փոքր փաթեթում բարձր հոսանք հաղորդել: Նրանք նաև պետք է ուշադիր վերաբերվեն. եթե դրանք անպատշաճ լիցքավորվեն կամ ծակվեն, դրանք կարող են բռնկվել: Խնդրում ենք տեսնել այս հղումները ՝ ձեր LiPos- ին խնամելու մասին ավելին իմանալու համար. արագ խորհուրդներ:

Թերմոքրոմ գունանյութեր

Մեր օգտագործածները ոչ թունավոր են, բայց խնդրում ենք դրանք չուտել: Կարդացեք անվտանգության ուղեցույցները այն ամենի համար, ինչ գնում եք:

Քայլ 12. հղումներ և հղումներ

Այստեղ մենք հավաքում ենք այս Ուղեցույցում տեղ գտած հղումները և հղումները ՝ հեշտ հասանելիության համար.

HairIO

HairIO. Մարդու մազերը որպես ինտերակտիվ նյութ - Սա այն ակադեմիական աշխատանքն է, որում HairIO- ն առաջին անգամ ներկայացվել է:

HairIO Github repo - Այստեղ դուք կգտնեք այս ցուցադրման համար օգտագործված բոլոր սխեմաների և ծածկագրի git repo, ինչպես նաև կարևոր բաղադրիչների որոշ տվյալների թերթեր:

Youtube - Տեսեք մազերը գործողության մեջ:

Նյութերի հաշիվ HairIO PCB- ի համար

Capacitive Touch

Touché. Մարդու, էկրանների, հեղուկների և ամենօրյա առարկաների վրա հպման փոխազդեցության բարելավում

Ուղղորդելի է Arduino տարբերակի համար Touche + Illutron Github ռեպո Arduino կոդի համար

Bluetooth

Bluetooth մոդուլ

Bluetooth հավելված

LiPo մարտկոցի անվտանգություն

Մանրակրկիտ ուղեցույց

Արագ խորհուրդներ

Մազերի հետ կապված այլ տեխնիկա

Մազերի սպասք, Կատիա Վեգա

Կրակ, անտեսանելի

Հեղինակները

Հիբրիդային էկոլոգիաների լաբորատորիա

Քրիստին Դիրկ

Մոլի Նիկոլաս

Սառա Ստերման