Mini-Multitouch-grensesnitt: 8 trinn

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

Denne instruksjonsfilen viser deg hvordan du lager et mini-multitouch-grensesnitt av enkle deler du kan bestille online eller kjøpe i en typisk bygg/jernvarehandel. Multitouch -grensesnitt er overflater som kan registrere flere 'berøringspunkter' samtidig, noe som betyr at brukerne kan bruke naturlige håndbevegelser til å manipulere digitale objekter. De fleste multitouch -systemer projiserer også skjermbildet på berøringsflaten, noe som gjør interaksjonen mer intuitiv. Siden store multitouch-systemer er dyre å bygge, lærer denne instruktøren deg hvordan du bygger et enklere og mindre multitouch-system for $ 50-150 ved hjelp av lett tilgjengelige deler. En Mini-Multitouch. Mini-Multitouch fungerer etter de samme prinsippene som større systemer, og er praktisk for alle slags hack-ish eller kunst-ish bruk (tenk fingermaling, musikk-ved-berøring eller andre bevegelsesbaserte interaksjoner). Denne instruksjonen sendes som en del av "Win a Laser Cutter" -konkurransen på vegne av Make: Philly, i håp om at vi kanskje kan starte opprettelsen av vårt nye arbeidsområde med introduksjonen av en skinnende ny laserskjærer:) Nyt! Vanskeligheter: Middels (eller fryktløs nybegynner). Krever grunnleggende kunnskap om lodding, bruk av baufil og verktøykniv, installasjon av programvare og følgende programvareopplæringer. Gjennom å bli kjent med disse temaene og en vilje til å lære vil du komme igjennom denne Instructable! Build Time: 8-10 timer for en ekspert i ovennevnte emner; 16-20 timer for nybegynnere/middels.

Trinn 1: Deler og klargjøring

Trinn ett: få delene dine! Nedenfor finner du anbefalinger om hvor du kan kjøpe varer fra materiallisten Verktøy: hacksagknivboreløse bor og borekroner loddejern T -Square Materials: Webcam (Phillips SP900 anbefalt) - Tilgjengelig for kjøp på nettet Windows PC (beklager Atari, vvvv -verktøykassen er bare Windows.) 4,3 x 4,3 mm infrarødt objektiv - også tilgjengelig for kjøp på nettet Infrarøde lysdioder (anbefalt SFH485) - tilgjengelig fra digikey. hobby/håndverksbutikker Rask innstilling crazy glew (ethvert merke, og få det i en pensel på flaske) - Tilgjengelig på de fleste hobby-/håndverksbutikker Sandpapir, 400 grus og 800 grit - Tilgjengelig i jernvarehandel Grasspolsk - Tilgjengelig i jernvarehandel 8 x 10 ark av Lexan standard tykkelse (0,85) - Tilgjengelig på jernvarehandel butikk (eller bare legging rundt!) Små biter av ledning. Hvis du ikke har ledninger, kan du få en liten tråd med 20 eller 22 gauge, både i rødt og svart.- Tilgjengelig i de fleste elektronikk-/hobbybutikker

Trinn 2: Forbered webkameraet for å oppdage infrarødt lys

Dette trinnet beskriver oppsettet av webkameraet som ble brukt til å registrere blokker av infrarødt lys som sendes ut når du berører berøringsflaten. Denne mini-multitouch-skjermen er avhengig av fire LED-lys for å skinne lys inn i et ark Lexan, hvor den vil hoppe rundt uten å rømme, på grunn av brytningsindeksen. Dette kalles total intern refleksjon. Når trykk (slik som fra en finger) påføres Lexan, komprimeres den litt, endrer brytningsindeksen og lar lyset slippe ut. Stedene hvor lyset slipper ut vil bare være der overflaten er komprimert, noe som gir fine glødende klatter der noe trykker på Lexan. Det er her webkameraet kommer inn! Du kan se blobs med et webkamera, og med spesiell programvare bruke dem som inngang til datamaskinen din, som en mus eller et tastatur. For dette prosjektet (og de fleste multitouch -skjermer) er lyset som brukes for berøringsdeteksjon i det infrarøde området og webkameraet må endres for å se det infrarøde området. Dette gjøres enkelt ved å bytte ut ditt eksisterende webkameraobjektiv med et som kan "se" infrarødt lys. LED-en som brukes av mini-multitouch-grensesnittet, ved 880 nm frekvens, ligger innenfor området "nattesyn" overvåkingskameraer. Du kan bytte det eksisterende webkameraobjektivet for et "nattesyn" -objektiv, og du er klar til å gå. Hvis du bruker den anbefalte SPC900NC, kan du bruke et hvilket som helst IR -objektiv på 4,3 mm x 4,3 mm CCTV -kamera. Prøv å søke i e-bay eller en lokal sikkerhetskamera-butikk. Før du fjerner det eksisterende objektivet på webkameraet, må du installere webkamera -programvaren på PCen og teste webkameraet for å sikre at kameraet fungerer. Merk: det er avgjørende å gjøre dette FØR du opphever garantien ved å åpne den og bytte objektiv! Når du har tatt noen få bilder og sørget for at webkameraet fungerer bra, er du klar til å bytte objektiv. For å bytte ut objektivet på SPC900 -kameraet (eller andre sammenlignbare kameraer), må du først lirke av ringen rundt linse ved hjelp av en skrutrekker. Når denne ringen er borte, er det enkelt å bytte ut det vanlige objektivet med et 'overvåkings' objektiv ved å skru ut linsen forsiktig (men bestemt). Ringen er bare for utseende, slik at du kan sette den på igjen eller la den være av. IEtter at du har byttet objektivet, må du kontrollere webkameraet for å kontrollere at det fortsatt fungerer med webkamera -programvaren. Du må kanskje også justere fokuset på det nye objektivet. Bildene du får tilbake fra webkameraet vil ikke se ut som med et vanlig objektiv, dette betyr bare at det fungerer som forventet. Til slutt, hvis kameraet har et innebygd lys for å skinne på det det filmer, dekker du lys med litt tape for å blokkere den. Hvis du ikke gjør det, vil det legge til litt "støy" og gjøre at skjermen har "spøkelses" berøringspunkter.

Trinn 3: Bygg Touchsurface -rammen

Dette trinnet dekker bygningen av rammen som skal huse Lexan, samt forberedelsen som er nødvendig for å montere LED -lysene i rammen.

Det beste materialet jeg fant for rammen er 'Tile Divider', som kommer i 6- til 8-fots strimler og kan kjøpes i støpeseksjonen i de fleste reparasjonsbutikker. Se bildene nedenfor for en visuell beskrivelse (i stedet for å prøve å forklare her!). Rammen vil passe veldig godt til Lexan, slik at du kan kutte fliseskilleren nøyaktig i størrelse: kutt to 8-tommers strimler og to 10-tommers strimler. Når strimlene er kuttet, bør du bruke en T-firkant til å kutte endene på de korte strimlene for å skrå innover i en 45% vinkel. Dette får dem til å passe pent og godt som en ramme rundt Lexan. Du monterer de fire LED-lysene på en 8-tommers side av rammen. De må monteres slik at de berører Lexan gjennom hullene i stripen og spres jevnt ut langs kanten. Det er viktig å plassere hullene nær toppen av stripen, som vist nedenfor, slik at lyset bare skinner inn i kanten på Lexan, og IKKE ned på kameraet nedenfor. Merk plasseringen av de fire hullene på omtrent 1-tommers, 3-tommers, 5-tommers og 7-tommers langs kanten av en 8-tommers Tile Divider-stripe. Fordi Tile Divider er laget av myk plast, må du bore hullene i flere trinn for å unngå å bøye eller forvride plasten for mye. Bor først et lite hull (1/16 "), deretter bor du et litt større (9/64"). Til slutt borer du et 3/16 "hull, som er den ideelle størrelsen for lysdiodene å passe gjennom.

Trinn 4: Forbered Lexan Touchsurface

Dette trinnet dekker sliping og polering av Lexans berøringsoverflate, for maksimal lysfordeling.

For å få mest mulig lys inn i berøringsoverflaten må en av de 8-tommers kantene på Lexan-berøringsflaten være veldig glatt (det er her lysdiodene kommer i kontakt med berøringsoverflaten). Ideelt sett bruker du tre materialer: 400 sandpapir, 800 sandpapir og messingpolering. Hvis du ikke har messingpolering tilgjengelig, kan du bare bruke sandpapiret 400 og 800, men resultatene blir mindre spektakulære. Brett et stykke sandpapir av 400 grus over en trebit (eller til og med en liten pocketbok), og kjør det frem og tilbake tre eller fire ganger langs en 8-tommers kant av Lexan-berøringsoverflaten. Du bør se små hvite flak som kommer av. Gjenta dette med 800 sandpapir. Etter hver pasning med sandpapiret, bør du kunne se at riper og skavanker på kanten av Lexan blir mindre og mindre: dette indikerer at du gjør en skikkelig jobb (og er ikke så oppmuntrende!). Etter at du har slipt flekkene og støtene, må du polere kanten på Lexan (bare kanten!) Ved å bruke messingpoleringen (følg instruksjonene på beholderen for messingpolering). Beundre hvor glatt og skinnende Lexan -kanten din har blitt.

Trinn 5: Monter rammen på berøringsoverflaten, monter lysdiodene

Dette trinnet dekker installasjon av Lexans berøringsoverflate og LED -lys i rammen som ble bygget i trinn 3 i denne instruksjonsboken.

Før du fester rammen permanent til Lexan, må du kontrollere at rammen passer til den 8-tommers Lexan-berøringsoverflaten ved å skyve fliseskillestrimlene (fra trinn 3) på kantene på berøringsoverflaten: den skal passe godt og godt inn den lykkelige nye rammen. Kontroller også at det ikke er noen plastgrater igjen i fliseskilleren når du borer LED -hullene, da disse kan få rammen til å passe dårlig. Når du har sjekket passformen, er det på tide å lime rammen og Lexan sammen til en enkelt enhet. Fjern Tile Divider -rammen, og skrell beskyttelsesdekselet tilbake omtrent en tomme tilbake fra kantene på Lexan, og pass på at du ikke fjerner det helt. Skyv deretter rammen tilbake på Lexan, uten dekselet mellom de to. Pass på at rammeseksjonen som har LED -hullene er satt på Lexan -kanten som var polert glatt! Når alle sidene av rammen er justert etter din smak, bruk litt sprø lim (eller lim) for å lime hjørnene på rammen til hverandre. Prøv å lime rammeseksjoner til hverandre, ikke til Lexan. Hvis det kommer lim på Lexan, er det ikke så farlig og bør ikke påvirke berøringsoverflaten. Nå som rammen er montert på Lexan, er det på tide å montere lysdiodene på rammen. Før du limer lysdiodene permanent gjennom hullene i rammen), prøv noen testkjøringer for å sikre at du har dem riktig plassert. For beste "blobs" bør lysdiodene ikke vende rett inn i kanten på Lexan, de må monteres i en liten vinkel mot kanten av Lexan: ca 20-30 grader vinkel av horisontal (se bildet for mer detalj). Vinkelen vil bidra til å gjøre lyset rømmer der Lexan komprimeres lysere og tydeligere. For å plassere lysdiodene for lettere ledninger senere: sørg for å montere alle lysdiodene slik at de roteres for å ha jordpinnen (den lengre pinnen) på toppen. Når du er fornøyd med vinkelen og posisjonen til lysdiodene, monterer du dem permanent i rammen ved å holde lysdioden på plass og påføre sprø lim rundt utsiden av lysdioden der den berører rammen. Hold disse lysdiodene på plass til de tørker helt! (Det er derfor vi anbefaler å bruke sprø lim). Nå som lysdiodene er på plass, er det på tide å begynne med ledningene.

Trinn 6: Tilkopling av lysdiodene

Denne delen dekker alle ledninger du må gjøre, og dekker tilkobling av lysdiodene til en strømkilde.

Vi anbefaler å bruke 1,5 V 100 mA lysdioder, og i denne instruksen må du anta at du bruker en 200 mA 3,3 V likestrømforsyning (for eksempel en "veggurt" eller hobbystrømforsyning). Du må kanskje justere ledningene til lysdiodene dine basert på hvilken strømforsyning du har - ta kontakt med noen som er kjent med elektronikk hvis du ikke er sikker på hvordan du skal justere ledningene. Lodd lysdiodene sammen som vist på bildet nedenfor … hvis du trenger litt øvelse med lodding, gjør en prøvekjøring med noen lysdioder som IKKE er limt inn i rammen. For å teste LED-ledningene, koble til strømforsyningen og pek dem mot (IR-filtrert) webkamera. Kjør webkamera -programvaren: Hvis webkameraet henter det infrarøde lyset, bør du se et sterkt rødt lys på webkameraets skjerm (selv om du ikke vil se noe lys fra selve LED -lampene, fordi det er infrarødt!). Nå tilbake til mini-multitouch-skjermen. Når du har koblet til lysdiodene med loddejernet (i henhold til diagrammet nedenfor), peker du det IR-filtrerte webkameraet på mini-multitouch-boksen ovenfra. Kjør webkamera -programvaren din nå hvis du ikke allerede har den i gang: Du bør se en glød på webkameraets skjerm langs rammen når de infrarøde lysdiodene er montert (men igjen, du vil ikke se noe lys fra de faktiske lysdiodene!). Hvis du ikke kan se gløden, må du sjekke ledningene, og eventuelt konsultere noen som er kjent med elektronikk hvis du ikke er sikker på hvordan du fikser LED -tilkoblingen. Et raskt notat: gløden beskrevet ovenfor er lyslekkasje, og det er uønsket: vi vil ta vare på det i neste trinn, slik at det eneste infrarøde lyset som sendes ut fra berøringsoverflaten er lyset som kommer fra å berøre det. Men foreløpig er det en god måte å kontrollere at lysdiodene dine er koblet til riktig. Du er så nær å ha en mini-multitouch-skjerm!

Trinn 7: Fullfør berøringsoverflaten, plasser webkameraet

Dette er det siste trinnet i maskinvarebygningen. Noen lys fra lysdiodene vil ha en tendens til å lyse oppover og nedover i stedet for direkte inn i Lexan, og den ekstra gløden (lyslekkasje) kan forårsake problemer. Dette ekstra lyset kan sprette av objekter i nærheten, for eksempel vegger, skjermer, tak, etc., og skape områder med infrarød glød som vil vises på webkameraets skjerm som falske berøringspunkter. Den beste måten å fikse dette problemet på er å legge til litt ekstra ugjennomsiktig materiale over og under kantene på Lexan-berøringsoverflaten for å blokkere denne oppglødningen og nedglansen. Skjær en flat 8-tommers med 10-tommers rammematte av papp, omtrent 1-tommers tykk og så stor at den passer like under berøringsflaten. De innvendige dimensjonene til denne matten bør være 6 x 8 tommer, noe som gjør den i utgangspunktet til en rektangulær kant på 1 tommers tykk som passer godt inn i rommet rett under Lexan. Hvis disse retningene er uklare, kan du se på det utvidede diagrammet i trinn 5, som inkluderer en tegning av denne pappmatten. Dette vil ta vare på ned-gløden. Gjenta prosessen på oversiden av berøringsoverflaten for å blokkere opp-glød. Hvis du har tid, ser det mer profesjonelt ut å bruke noe bedre utseende (som gulv- eller takkantlist) til glødelampen, men vi brukte bare en annen pappmatte, og det fungerer helt fint! På dette tidspunktet har du en sandwich med berøringsoverflaten, med Lexan og rammen i midten, og oppglødende og nedglødende blokkere på toppen og bunnen, passer godt på plass og holdes der med gal lim om ønskelig. maskinvareoppsettet ditt, trenger du bare å plassere webkameraet. Den må sitte omtrent 1,5 til 2 fot fra berøringsoverflaten og peke på undersiden av Lexan (f.eks. Siden som ikke berøres). Du kan oppnå dette ved å bruke en pappeske. Stå boksen opp slik at høyden er 1,5 til 2 fot (hvilken side du står den på vil avhenge av hvor stor esken din er). Webkameraet ditt vil sitte inne i esken, og berøringsoverflaten din vil sitte på toppen av esken, så du må kutte et hull i toppen av boksen som er omtrent på størrelse og form på den eksponerte delen av Lexan (bare eksponerte delen, ikke hele rammen!). Se bildet nedenfor for et visuelt eksempel. Kjør nettkabelsnoren ut av esken, sett berøringsskjermen på toppen, og beundre skjønnheten i det ferdige maskinvareoppsettet ditt! Nå kan du fjerne det beskyttende belegget fra Lexan, hvis du ikke allerede har gjort det. Gratulerer! Du har fullført maskinvaren til Mini-Multitouch! Hvis du kjører webkamera -programvaren din, bør du kunne se berøringsflaten lyse der du legger press på den, helst med fingrene. Til det siste trinnet: programvare.

Trinn 8: Sett opp Vvvv Toolkit og spill

Dette siste trinnet beskriver programvareoppsettet som brukes til å samhandle med multitouch-skjermen. Nå er det på tide å begynne å bruke det nye mini-multitouch-systemet! Den enkleste måten å starte er å jobbe med 'vvvv' grafikkverktøy. Vvvv-verktøysettet er fritt tilgjengelig for ikke-kommersiell bruk. Dessverre, fordi det er basert på Microsofts DirectX -programvare (for hastighet), er vvvv bare tilgjengelig for Windows. Vi beklager! For å få en kopi av vvvv -verktøysettet, gå til nedlastingssiden for vvvv vvvv og pakk ut pakken til en katalog du ønsker (jeg anbefaler c: / Program Files / vvvv som prefekt).vvvv har ikke noe installerings- eller oppsettprogram, du bare kjører vvvv.exe når du vil kjøre vvvv. Du vil som standard se en svingende tre -demo når du kjører vvvv - det er her du kan starte opplæringen og få en følelse av hva vvvv er i stand til, og hva den kan brukes til. Vi anbefaler å starte med denne opplæringen! Og litt feilsøkingsråd: hvis du får en dll -feil når du prøver å kjøre vvvv.exe, må du sannsynligvis oppgradere DirectX på maskinen til versjon 9.0c eller nyere. Når du har kjørt gjennom vvvv -opplæringen, følg koblingene nedenfor og gjør de to første (korte) vvvv -opplæringsprogrammene før du fortsetter. Vvvv-opplæringen og introduksjonen til Hello World vil lære deg de fleste grunnleggende ferdighetene du trenger for å bruke vvvv, og anbefales på det sterkeste. Når du har kjørt de to opplæringsprogrammene, har du et siste trinn før du opplever mini-multitouch-magi! Det er på tide å sjekke at webkameraet ditt fungerer med vvvv. Du kan teste om vvvv automatisk oppdager webkameraet ditt ved hjelp av vvvv VideoIn -opplæringen. Denne opplæringen inneholder instruksjoner om hvordan du tester webkameraet ditt i vvvv: følg disse instruksjonene! Før du går videre til det siste trinnet, kan du bruke VideoIn -opplæringen for å sikre at du får bilder og at kameraet generelt fungerer som det skal. Hvis kameraet ikke fungerer med vvvv, kan du gå til vvvv -forumene og søke hjelp med oppsett og konfigurasjon. Hvis du har kommet så langt, har du endelig alle brikkene som fungerer, er bygget og installert: det er på tide med gevinst. Last ned Touch_demo_3.v4p-filen og robot_image-j.webp