Humørprojektor (hacket Philips Hue Light With GSR) TfCD: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Av Laura Ahsmann og Maaike Weber

Formål: Lav stemning og stress er en stor del av det moderne fartsfylte livet. Det er også noe som er usynlig for utsiden. Hva om vi kunne visuelt og akustisk projisere stressnivået vårt med et produkt, for å kunne vise hvordan du føler deg. Det ville gjøre det lettere å kommunisere om disse problemene. Din egen reaksjon kan også være mer tilstrekkelig for øyeblikket når du mottar tilbakemelding på stressnivåene dine.

GSR, eller galvanisk hudresistens, en måling som er tatt på fingertuppene til en bruker, har vist seg å være en veldig god prediktor for stress. Siden svettekjertlene i hånden stort sett reagerer på stress (ikke bare fysisk trening), gir økte stressnivåer en høyere konduktans. Denne variabelen brukes i dette prosjektet.

Idee: Hva om vi raskt kunne oppdage stress eller humør og representere det med farget lys og musikk? Et GSR -system kan få det til å skje. I denne instruksen vil vi lage et Arduino -basert system for å gjøre det! Operert av både Arduino Software og Processing Software, vil det oversette hudledningsverdier til et bestemt fargelampe og en bestemt type musikk.

Hva trenger du?

• Arduino Uno
• Ledninger
• Philips Hue -lys (levende farger)
• Tre 100 Ohm motstander (for RGB LED)
• En 100 KOhm motstand (for GSR -sensoren)
• Noe å fungere som konduktanssensorer, som aluminiumsfolie
• Arduino -programvare
• Behandlingsprogramvare (vi brukte v2.2.1, nyere har en tendens til å krasje)
• SolidWorks, for å designe huset (valgfritt)
• Tilgang til en CNC -kvern (valgfritt)
• Grønt modellskum (EPS)
• Brødbrett (valgfritt, kan også loddes)

Trinn 1: Ta fra hverandre fargetonen

Dette trinnet er enkelt, bare bruk litt kraft (eller en skrutrekker) for å miste og åpne lyset. Noen snap -tilkoblinger holder produktet sammen, så det er enkelt å ta fra hverandre.

Nå kan lyset i toppen skrus av og kobles fra resten av elektronikken. Vi trenger bare lyset og toppen av huset. Lagre eller kast resten, det er opp til deg!

Trinn 2: Klargjøre maskinvaren

For dette prosjektet brukte vi et Philips Hue -lys for å gjøre utførelsen penere og raskere. Du kan imidlertid også bruke en vanlig RGB -LED, som vist på bildet med brødbrettet.

For å betjene RGB -LED -en, koble pinnene til tre forskjellige PWM -porter på Arduino (angitt ba a ~). Bruk 100Ohm motstander for denne tilkoblingen. Koble den lengste pinnen til 5V -utgangen på Arduino. For å se hvilken pinne som tilsvarer hvilken farge, se det siste bildet av dette trinnet.

For Hue Light går de samme trinnene. Lysdioden kobles enkelt til Arduino ved å lodde ledninger til de angitte sporene, se det tredje bildet i dette trinnet. Sporene har en R, en G og en B, som angir hvilken ledning som skal gå hvor. Den har også et + og a - spor, som skal kobles til henholdsvis 5V på Arduino og bakken til Arduino. Når du har koblet til LED -en, kan du skru den tilbake i huset.

For å koble til GSR -sensorene, laget av aluminiumsfolie (eller bruk de aluminiumbeholderne med telys, som ser litt bedre ut), lodd eller teip dem til en ledning og koble en til 5V. Koble den andre til motstanden på 100KOhm og en kondensator på 0, 1mF (parallell), som deretter skal kobles til bakken og A1 -sporet på Arduino. Dette vil gi utgangssignalet fra spenningsnivået, som deretter vil bli brukt som inngang for lysfargen og musikken. Vi festet sensorene til lampen, så det blir et fint produkt å ta tak i mens du måler spenningen. Vær imidlertid forsiktig så sensorene ikke berører!

Det siste bildet viser hvordan det kan gjøres uten et brødbrett.

Trinn 3: Måling av stressnivå

Å måle stressnivået med bare disse hjemmelagde sensorene vil definitivt ikke gi nøyaktige målinger på hvor stresset du er. Men når den er kalibrert riktig, kan den gi en tilnærming.

For å måle GSR -nivåene bruker vi følgende kodebit i Arduino -miljøet. For å få en mindre svingende måling, tas det et gjennomsnitt hver 10. avlesning.

const int numReadings = 10; int avlesninger [numReadings]; // input fra A1 int index = 0; // indeksen for gjeldende lesing int total = 0; // løpende totalt usignert langt gjennomsnitt = 0; // gjennomsnittet

int inputPin = A1;

ugid setupGSR ()

{// sett alle avlesninger til 0:

for (int i = 0; i <numReadings; i ++) avlesninger = 0; }

usignert lang siktGSR () {

total = total - avlesninger [indeks]; // lese fra GSR -sensoravlesninger [indeks] = analogRead (inputPin); // legg til ny lesing til total total = total + avlesninger [indeks]; // neste plassering av matrisindeks = indeks + 1;

// testenden av matrisen

if (indeks> = numReadings) // og start på nytt indeks = 0;

// hva er gjennomsnittet

gjennomsnitt = total / numReadings; // send den til datamaskinen som ASCII -sifre returnerer gjennomsnittet;

}

I en annen fane (for å holde ting organisert), vil vi få koden til å reagere på målingene, se neste trinn!

Trinn 4: Administrere lysene

For å styre lysene må vi først kalibrere målingene. Sjekk hva den øvre grensen er for målingene dine ved å åpne den serielle skjermen. For oss var målingene noe mellom 150 (da vi virkelig prøvde å slappe av) og 300 (da vi virkelig prøvde å bli stresset).

Deretter bestemmer du hvilken farge som skal representere hvilket stressnivå. Vi gjorde det slik at:

1. Lavt stressnivå: hvitt lys, skifter til grønt lys med økende stress

2. Middels stressnivå: grønt lys, skifter til blått lys med økende stress

3. Høy stressnivå: blått lys, skifter til rødt med økende stress

Følgende kode ble brukt til å behandle målingene og gjøre dem til verdier for å sende til lysdioden:

// MASTER #define DEBUG 0

// GSR = A1

int gsrVal = 0; // Variabel for å lagre input fra sensorene

// Som nevnt, bruk pulsbreddemodulering (PWM) pinner

int redPin = 9; // Rød LED, koblet til digital pin 9 int grnPin = 9; // Grønn LED, koblet til digital pin 10 int bluPin = 5; // Blå LED, koblet til digital pin 11

// Programvariabler

int redVal = 0; // Variabler for å lagre verdiene som skal sendes til pinnene int grnVal = 0; int bluVal = 0;

usignert lang gsr = 0;

ugyldig oppsett ()

{pinMode (bluPin, OUTPUT); pinMode (grnPin, OUTPUT); pinMode (redPin, OUTPUT); pinMode (A1, INNGANG);

Serial.begin (9600);

setupGSR (); }

hulrom ()

{gsrVal = gsr; hvis (gsrVal <150) // Laveste tredjedel av gsr-området (0-149) {gsr = (gsrVal /10) * 17; // Normaliser til 0-255 redVal = gsrVal; // av til full grnVal = gsrVal; // Grønn fra off til full bluVal = gsrVal; // Blå av for fulltString SoundA = "A"; Serial.println (SoundA); // for senere bruk i drift av musikk} ellers hvis (gsrVal <250) // Midt tredjedel av gsr-området (150-249) {gsrVal = ((gsrVal-250) /10) * 17; // Normaliser til 0-255 redVal = 1; // Red off grnVal = gsrVal; // Grønn fra full til av bluVal = 256 - gsrVal; // Blå fra off til full streng SoundB = "B"; Serial.println (SoundB); } annet // Øvre tredjedel av gsr-området (250-300) {gsrVal = ((gsrVal-301) /10) * 17; // Normaliser til 0-255 redVal = gsrVal; // Rød fra av til full grnVal = 1; // Grønn av til full bluVal = 256 - gsrVal; // Blå fra full til off String SoundC = "C"; Serial.println (SoundC); }

analogWrite (redPin, redVal); // Skriv verdier til LED -pins analogWrite (grnPin, grnVal); analogWrite (bluPin, bluVal); gsr = runGSR (); forsinkelse (100); }

Så nå reagerer LED -en på stressnivået ditt. La oss legge til litt musikk for å representere humøret ditt, i neste trinn.

Trinn 5: Administrere musikken

Vi valgte å representere de 3 stressnivåene med følgende musikk:

1. Lavt nivå (A): sangskåler og fuglekvitter, en veldig lett lyd

2. Middels nivå (B): et melankolsk piano, litt mer tung lyd

3. Høyt stressnivå (C): Tordenvær, mørk lyd (men ganske avslappende)

Koden er skrevet i Processing, en programvare som gir tilbakemeldingen til programvaren i Arduino:

import processing.serial.*; import ddf.minim.*;

Minim minim;

AudioPlayer -spillere;

int lf = 10; // Linjefeed i ASCII

String myString = null; Seriell myPort; // Seriell port int sensorValue = 0;

ugyldig oppsett () {

// Vis alle tilgjengelige serielle porter printArray (Serial.list ()); // Åpne porten du bruker i samme takt som Arduino myPort = new Serial (this, Serial.list () [2], 9600); myPort.clear (); // klare målinger myString = myPort.readStringUntil (lf); myString = null; // vi sender dette til Minim slik at det kan laste inn filer minim = new Minim (this); spillere = nytt AudioPlayer [3]; // Endre navnet på lydfilen her og legg den til bibliotekets spillere [0] = minim.loadFile ("Singing-bowls-and-birds-chirping-sleep-music.mp3"); spillere [1] = minim.loadFile ("Melankolisk-piano-musikk.mp3"); spillere [2] = minim.loadFile ("Storm-lyd.mp3"); }

ugyldig trekning () {

// sjekk om det er en ny verdi mens (myPort.available ()> 0) {// lagre dataene i myString myString = myPort.readString (); // sjekk om vi virkelig har noe hvis (myString! = null) {myString = myString.trim (); // sjekk om det er noe if (myString.length ()> 0) {println (myString); prøv {sensorValue = Integer.parseInt (myString); } catch (Unntak e) {} if (myString.equals ("A")) // se hvilket stressnivå det måler {spillere [0].play (); // spill i henhold til musikk} annet {spillere [0].pause (); // hvis den ikke måler lavt stressnivå, ikke spill av den aktuelle sangen} if (myString.equals ("B")) {players [1].play (); } annet {spillere [1].pause (); } hvis (myString.equals ("C")) {spillere [2].play (); } annet {spillere [2].pause (); }}}}}

Denne koden skal spille musikken i henhold til stressnivået på våre bærbare høyttalere.

Trinn 6: Utform utførelsen

Vi brukte den øvre delen av Philips Hue Light, men cnc'd en greenfoam bunn. SolidWorksfile er her, men det kan også være morsomt å måle lampen selv og designe noe etter din smak!

Vi brukte et foto av toppen av lampen som et underlag i SV, for å sikre at formen på bunnen følger kurven på toppen (se første bilde).

For å få modellen til å cncd, lagre den som en STL -fil og finn din lokale møller (for eksempel på uni).

Trinn 7: Kilder

Hvis du vil ha mer informasjon om dette emnet, eller se mer omfattende koder for måling av stress, kan du se følgende nettsteder og prosjekter:

• Mer forklaring på utløsning av lydfiler i prosessering (som vi brukte)
• Fin håndbok om GSR
• Kul annerledes tilnærming til stemningsprojeksjon
• Virkelig kul stressdetektor med flere sensorer (stor inspirasjon til dette prosjektet)
• Lyd (i stedet for stress) projektor med RGB LED
• God artikkel om GSR