Mini-multitouch interfész: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ez az utasítás bemutatja, hogyan lehet mini-multitouch felületet létrehozni egyszerű alkatrészekből, amelyeket online megrendelhet vagy megvásárolhat egy tipikus építőipari/hardverboltban. A multitouch interfészek olyan felületek, amelyek egyszerre több „érintési pontot” regisztrálhatnak, vagyis a felhasználók természetes kézmozdulatokkal manipulálhatják a digitális tárgyakat. A legtöbb multitouch rendszer a képernyő képét az érintőfelületre is kivetíti, intuitívabbá téve az interakciót. Mivel a nagy multitouch rendszereket drága megépíteni, ez az utasítás megtanítja, hogyan lehet egy egyszerűbb és kisebb multitouch rendszert 50-150 dollárért felépíteni a könnyen megtalálható alkatrészek segítségével. Mini multitouch. A Mini-Multitouch ugyanazokkal az elvekkel működik, mint a nagyobb rendszerek, és praktikus mindenféle hack-ish vagy art-ish felhasználáshoz (gondoljunk csak az ujjfestésre, az érintéses zenére vagy más gesztuson alapuló interakciókra). Ezt az utasítást benyújtjuk a "Nyerj egy lézervágót" verseny részeként a Make: Philly nevében, abban a reményben, hogy talán elindíthatjuk új közösségi munkaterületünk létrehozását egy új, fényes lézervágóval:) Élvezd! Nehézség: Középhaladó (vagy rettenthetetlen kezdő). Alapvető ismereteket igényel a forrasztásról, a fűrész és a kés használatáról, a szoftver telepítéséről és a szoftver -oktatóanyagok követéséről. Ha ismeri ezeket a témákat, és hajlandó tanulni, átjut ezen az oktatható! Építési idő: 8-10 óra a fenti témák szakértője számára; Kezdő/középhaladó 16-20 óra.

1. lépés: Alkatrészek és előkészítés

Első lépés: szerezze be az alkatrészeket! Az alábbiakban ajánlásokat talál arra vonatkozóan, hogy hol vásárolhat elemeket az anyagok listájából. Eszközök: fémfűrészkés akkus fúró- és fúróhegesztők forrasztópáka T -szögletes anyagok: webkamera (Phillips SP900 ajánlott) - megvásárolható a weben Windows PC (sajnálom Atari, a vvvv eszközkészlet 4,3 x 4,3 mm -es infravörös (más néven éjjellátó) lencse - Interneten megvásárolható Infravörös LED -ek (ajánlott SFH485) - a digikey -től kapható. Tápegység (3,3 V DC kimenet, 220 mA ajánlott) - Legfeljebb hobbi-/kézművesboltok Gyorsan kötődő őrült csillogás (bármilyen márka, és ecsettel a palackba) - A legtöbb hobbi-/kézművesüzletben kapható Csiszolópapír, 400 és 800 szemcsés - Kapható a boltban Sárgaréz lengyel - Kapható a boltban 8 x 10 lap a Lexan szabványos vastagságából (0,85) - kapható a hardverboltban 8 láb "csempeosztó" csík - kapható a boltban egy kartondoboz, legalább 1,5 láb magas az egyik oldalon (1,5 x 1 x 1 hüvelyk méretet használtunk) - hardverben kapható tárolni (vagy csak fektetni körül!) Apró drótszálak. Ha nem fektet drótot, szerezzen be egy kis orsót, 20 vagy 22 méretű drótból, piros és fekete színben is.- A legtöbb elektronikai/hobbiboltban kapható

2. lépés: Készítse elő a webkamerát az infravörös fény észlelésére

Ez a lépés leírja a webkamera beállítását, amelyet az érintőfelület megérintésekor kibocsátott infravörös fényfoltok rögzítésére használnak. Ez a mini-multitouch kijelző négy LED-lámpán alapul, hogy fényt varázsoljon egy Lexan-lapba, ahol a törésmutatónak köszönhetően menekülés nélkül visszapattan. Ezt nevezzük teljes belső reflexiónak. Ha nyomást (például ujjból) gyakorolnak a Lexanra, az kissé összenyomódik, megváltoztatja a törésmutatót, és lehetővé teszi a fény kiszökését. Azok a helyek, ahol a fény kiszökik, csak ott lesznek, ahol a felület összenyomódik, és szép izzó foltot készít, ahol valami nyomja a Lexant. Itt jön be a webkamera! A blobokat webkamerával nézheti, és speciális szoftverrel használhatja őket a számítógép bemeneteként, például egérként vagy billentyűzetként. Ehhez a projekthez (és a legtöbb multitouch kijelzőhöz) az érintésérzékeléshez használt fény az infravörös tartományban van, és A webkamerát módosítani kell, hogy látható legyen az infravörös tartományban. Ezt könnyen megteheti, ha a meglévő webkamera lencséjét olyanra cseréli, amely „látja” az infravörös fényt. A mini-multitouch interfész által használt LED, 880 nm-es frekvencián, az „éjjellátó” megfigyelő kamerák tartományán belül van. Lecserélheti a meglévő webkamera lencséjét egy „éjjellátó” objektívre, és készen áll a használatra. Ha az ajánlott SPC900NC -t használja, akkor használhat bármilyen 4,3 mm x 4,3 mm -es CCTV kamera infravörös objektívet. Keresse meg az e-bay-t vagy egy helyi biztonsági kamera boltot. Mielőtt eltávolítja a meglévő lencsét a webkameráról, telepítse a webkamera szoftvert a számítógépére, és tesztelje a webkamerát, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a kamera működik. Megjegyzés: elengedhetetlen, hogy ezt megtegye, mielőtt a garancia érvényét veszti, ha kinyitja és kicseréli a lencsét! Miután sikeresen készített néhány képet, és megbizonyosodott arról, hogy a webkamera megfelelően működik, készen áll a lencse cseréjére. Az SPC900 fényképezőgép (vagy más hasonló fényképezőgép) objektívjének cseréjéhez először le kell húzni a gyűrűt a lencsét csavarhúzóval. Ha ez a gyűrű eltűnt, a lencsét óvatosan (de határozottan) lecsavarva könnyű kicserélni a normál lencsét „megfigyelő” lencsére. A gyűrű csak kinézetre szolgál, így visszahelyezheti vagy elhagyhatja. IA lencse cseréje után ellenőrizze, hogy a webkamera továbbra is működik -e a webkamera szoftver használatával. Előfordulhat, hogy az új objektív fókuszát is módosítania kell. A webkamerából visszakapott képek nem úgy fognak kinézni, mint egy normál lencsével, ez csak azt jelenti, hogy a várakozásoknak megfelelően működik. Végül, ha a fényképezőgép beépített lámpával világít a felvételkészítés során, takarja le a fényt valamilyen ragasztószalaggal elzárni. Ha nem, akkor némi „zajt” ad hozzá, és a kijelző „szellem” érintési pontokkal rendelkezik.

3. lépés: Építse fel az érintőfelületi keretet

Ez a lépés kiterjed a Lexan elhelyezésére szolgáló keret felépítésére, valamint a LED -lámpák keretbe szereléséhez szükséges előkészületekre.

A legjobb anyag, amelyet a kerethez találtam, a "Csempeosztó", amely 6-8 láb hosszú csíkokban kapható, és megvásárolható a legtöbb otthoni javítóüzlet fröccsöntő részében. Vizuális leírásért tekintse meg az alábbi képeket (ahelyett, hogy itt megpróbálná elmagyarázni!). A keret nagyon szorosan illeszkedik a Lexanhoz, így a csempeosztót pontosan méretre vághatja: vágjon két 8 hüvelykes csíkot és két 10 hüvelykes csíkot. A csíkok levágása után T-négyzet segítségével vágja le a rövid csíkok végét, hogy 45% -os szögben befelé dőljön. Így szépen és szorosan illeszkednek keretként a Lexan köré. A négy LED-lámpát a keret egyik 8 hüvelykes oldalára fogja felszerelni. Ezeket úgy kell felszerelni, hogy a szalagon lévő lyukakon keresztül hozzáérjenek a Lexanhoz, és egyenletesen el kell teríteni a széle mentén. Fontos, hogy a lyukakat a szalag teteje közelében helyezze el, az alábbi ábra szerint, hogy a fény csak a Lexan szélébe ragyogjon, és ne az alábbi kamerára. Jelölje meg a négy lyuk helyét körülbelül 1 hüvelykes, 3 hüvelykes, 5 hüvelykes és 7 hüvelykes méretben egy 8 hüvelykes csempeosztó szalag mentén. Mivel a csempeosztó puha műanyagból készül, több lyukban kell lyukakat fúrnia, hogy elkerülje a műanyag túlzott hajlítását vagy deformálódását. Először fúrjon egy kis lyukat (1/16 "), majd fúrjon egy kicsit nagyobbat (9/64"). Végül fúrjon egy 3/16 hüvelykes lyukat, amely ideális a LED -ek beillesztéséhez.

4. lépés: Készítse elő a Lexan érintőfelületet

Ez a lépés magában foglalja a Lexan érintőfelület csiszolását és polírozását a maximális fényeloszlás érdekében.

Ahhoz, hogy a lehető legtöbb fényt érje el az érintőfelületen, a Lexan érintőfelület egyik 8 hüvelykes szélét nagyon simára kell állítani (itt érintkeznek a LED-ek az érintőfelülettel). Ideális esetben három anyagot használhat: 400 -as csiszolópapírt, 800 -as csiszolópapírt és sárgaréz polírozót. Ha nincs rézfényező, csak 400 és 800 szemcsés csiszolópapírt használhat, de az eredmények nem lesznek látványosak. Hajtson egy darab 400 szemcsés csiszolópapírt egy fatömbre (vagy akár egy kis papírkötéses könyvre), és futtassa oda-vissza három-négy alkalommal a Lexan érintőfelület egyik 8 hüvelykes szélén. Látnia kell, hogy kis fehér pelyhek jönnek le. Ismételje meg ezt a 800 -as csiszolópapírral. A csiszolópapírral való minden egyes átjárás után látnia kell, hogy a karcolások és a foltok a Lexan szélén egyre kisebbek lesznek: ez azt jelzi, hogy megfelelő munkát végez (és ez nem biztató!). A foltok és dudorok lecsiszolása után fényesítse a Lexan szélét (csak az élét!) A sárgaréz lakkjával (kövesse a sárgaréz polírozó tartályon található utasításokat). Csodálja meg, milyen sima és fényes lett a Lexan széle.

5. lépés: Illessze a keretet az érintőfelületre, szerelje fel a LED -eket

Ez a lépés magában foglalja a Lexan érintőfelület és LED -lámpák beépítését a jelen útmutató 3. lépésében épített keretbe.

Mielőtt véglegesen rögzíti a keretet a Lexan-hez, ellenőrizze, hogy a keret illeszkedik-e a 8 hüvelykes és 10 hüvelykes Lexan érintőfelülethez, és csúsztassa a csempeválasztó csíkokat (a 3. lépéstől kezdve) az érintőfelület széleire: jól illeszkednie kell. boldog új kerete. Ellenőrizze azt is, hogy a LED -lyukak fúrásakor nem maradt -e műanyag sorja a csempeosztóban, mivel ezek rosszul illeszkedhetnek a kerethez. Miután ellenőrizte az illeszkedést, ideje ragasztani a keretet és a Lexant egyetlen egységbe. Távolítsa el a csempeosztó keretet, és húzza le a védőburkolatot körülbelül egy hüvelyknyire a Lexan széleitől, ügyelve arra, hogy ne távolítsa el teljesen. Ezután csúsztassa vissza a keretet a Lexanra, a kettő közötti burkolat nélkül. Győződjön meg arról, hogy a LED lyukakkal ellátott keretrész a simára csiszolt Lexan élre került! Ha a keret minden oldala be van állítva az Ön ízlése szerint, használjon őrült ragasztót (vagy bármilyen ragasztót) a keret sarkainak egymáshoz való ragasztásához. Próbálja a keretrészeket egymáshoz ragasztani, nem a Lexanhoz. Ha valamilyen ragasztó kerül a Lexanra, az nem nagy dolog, és nem befolyásolhatja az érintőfelületet. Most, hogy a keret a Lexanra van szerelve, ideje a LED -eket a keretre szerelni. Mielőtt véglegesen ragasztaná a LED -eket a keret lyukain), próbálja meg néhány próbaüzemet, hogy megbizonyosodjon arról, hogy helyesen vannak -e elhelyezve. A legjobb minőségű „folt” érdekében a LED-eknek nem kell egyenesen a Lexan széléhez nézniük, hanem kissé szögben kell felszerelni őket a Lexan széléhez képest: körülbelül 20-30 fokos szögben a vízszintestől (bővebben lásd a képen) Részlet). A szög segít abban, hogy a fény világosabb és tisztább legyen, amikor a Lexan összenyomódik. A LED -ek elhelyezése a későbbi bekötés megkönnyítése érdekében: győződjön meg arról, hogy az összes LED -et úgy szerelte fel, hogy azok el legyenek forgatva, hogy a földelőcsap (a hosszabb tüske) legyen a tetején. Ha elégedett a LED -ek szögével és helyzetével, rögzítse őket tartósan a keretbe úgy, hogy a LED -et a helyén tartja, és őrült ragasztót visz fel a LED -re, ahol az hozzáér a kerethez. Tartsa a LED -eket a helyükön, amíg teljesen megszáradnak! (Ezért javasoljuk az őrült ragasztó használatát). Most, hogy a LED -ek a helyükön vannak, ideje elkezdeni a kábelezést.

6. lépés: A LED -ek bekötése

Ez a szakasz az összes kábelezést lefedi, amit meg kell tennie, és a LED -ek áramforráshoz való csatlakoztatását is.

Javasoljuk, hogy 1,5 V -os 100 mA -es LED -eket használjon, és ebben az utasításban feltételezzük, hogy 200 mA -es, 3,3 V -os egyenáramú tápegységet használ (például „fali sörtét” vagy hobbi tápegységet). Előfordulhat, hogy a tápellátása alapján módosítania kell a LED -ek vezetékeit - kérdezze meg az elektronikát ismerő valakit, ha nem tudja, hogyan kell beállítani a vezetékeket. Forrasztja össze a LED -eket az alábbi képen látható módon … ha némi gyakorlásra van szüksége a forrasztáshoz, végezzen próbaüzemet néhány olyan LED segítségével, amelyek NEM vannak ragasztva a keretbe. A LED-vezetékek teszteléséhez csatlakoztassa a tápegységet, és irányítsa őket az (IR-szűrt) webkamera felé. Futtassa a webkamera szoftverét: ha a webkamera felveszi az infravörös fényt, akkor élénkpiros fényt kell látnia a webkamera kijelzőjén (bár nem fogja látni, hogy maguk a LED -ek jönnek, mert az infravörös!). Most térjünk vissza a mini-multitouch kijelzőhöz. Miután bekapcsolta a LED-eket a forrasztópáka segítségével (az alábbi ábra szerint), irányítsa az IR-szűrt webkamerát felülről a mini-multitouch dobozra. Futtassa most a webkamera szoftverét, ha még nem futtatta: az infravörös LED -ek felszerelésekor ragyogást kell látnia a webkamera kijelzőjén, a keret mentén (de ismét nem fog látni fényt a tényleges LED -ekről!). Ha nem látja az izzást, ellenőriznie kell a kábelezést, és esetleg konzultálnia kell valakivel, aki ismeri az elektronikát, ha nem tudja, hogyan javítsa ki a LED -csatlakozást. Gyors megjegyzés: a fent leírt izzás fényszivárgás, és nem kívánatos: erről a következő lépésben gondoskodni fogunk, hogy az érintőfelületről kibocsátott egyetlen infravörös fény az a fény, amely az érintésből származik. De egyelőre jó módszer annak ellenőrzésére, hogy a LED -ek megfelelően vannak -e bekötve. Nagyon közel van a mini multitouch kijelzőhöz!

7. lépés: Fejezze be az érintőfelületet, helyezze el a webkamerát

Ez az utolsó lépés a hardverépítésben. A LED-ek némi fénye felfelé és lefelé fog világítani, nem pedig közvetlenül a Lexanba, és ez az extra fény (fényszivárgás) problémákat okozhat. Ez az extra fény visszaverődhet a közeli tárgyakról, például a falakról, a képernyőkről, a mennyezetről stb., És infravörös fényt hozhat létre, amely hamis érintési pontként jelenik meg a webkamera kijelzőjén. A probléma megoldásának legjobb módja, ha egy kis extra átlátszatlan anyagot ad hozzá a Lexan érintőfelület élei fölé és alá, hogy megakadályozza ezt a felfelé és lefelé világítást. Vágjon ki egy lapos, 8 hüvelykes és 10 hüvelykes keret szőnyeget kartonból, körülbelül 1 hüvelyk vastag, és mérete az érintőfelület alá illeszkedik. Ennek a szőnyegnek a belső méreteinek 6 x 8 hüvelyknek kell lennie, így alapvetően 1 hüvelyk vastag téglalap alakú szegélyről van szó, amely jól illeszkedik a Lexan alatti helyhez. Ha ezek az irányok nem világosak, nézze meg az 5. lépésben a kibővített diagramot, amely a kartonszőnyeg rajzát tartalmazza. Ez gondoskodik a lefelé világításról. Ismételje meg az eljárást az érintőfelület felső oldalán, hogy megakadályozza a felcsillanást. Ha van ideje, professzionálisabbnak tűnik valami szebb megjelenést (például padló- vagy mennyezetszegély -díszítést) használni a felfelé izzó blokkolóhoz, de mi csak egy második kartonszőnyeget használtunk, és ez tökéletesen működik! Ezen a ponton van egy érintéses felületű szendvics, a Lexan és a keret közepén, a felfelé és lefelé izzó blokkolók felül és alul, szorosan illeszkednek a helyükre, és őrült ragasztóval tartják ott, ha szükséges. hardverbeállításait, csak a webkamerát kell elhelyezni. Körülbelül 1,5-2 láb távolságra kell ülnie az érintőfelülettől, a Lexan "alsó" oldalára mutatva (pl. Az érintetlen oldal). Ezt megteheti egy kartondoboz használatával. Állítsa fel a dobozt úgy, hogy magassága 1,5-2 láb legyen (attól függően, hogy melyik oldalon áll, attól függ, hogy mekkora a doboza). A webkamera a doboz belsejében, az érintőfelülete pedig a doboz tetején fog elhelyezkedni, ezért lyukat kell vágni a doboz tetején, amely megközelítőleg a Lexan látható részének mérete és alakja (csak a szabad része, nem a teljes keret!). Vizuális példát lásd az alábbi képen. Futtassa ki a webkamera kábelét a dobozból, állítsa felül az érintőképernyőt, és csodálja meg a befejezett hardverbeállítás szépségét! Most lehúzhatja a védőbevonatot a Lexanról, ha még nem tette meg. Gratulálunk! Befejezte a Mini-Multitouch hardverét! Ha a webkamera szoftverét futtatja, látnia kell, hogy az érintőfelület kigyullad, ahol nyomást gyakorol rá, ideális esetben az ujjaival. Az utolsó lépésre: szoftver.

8. lépés: Állítsa be a Vvvv Toolkit programot és játsszon

Ez az utolsó lépés leírja a multitouch kijelzővel való interakcióhoz használt szoftverbeállítást. Most itt az ideje, hogy elkezdje használni az új mini-multitouch rendszert! A legegyszerűbb módja a „vvvv” grafikus eszköztár használata. A vvvv eszközkészlet szabadon, nem kereskedelmi célokra használható. Sajnos, mivel a Microsoft DirectX szoftverén alapul (a sebesség érdekében), a vvvv csak a Windows számára érhető el. Elnézést kérünk! A vvvv eszközkészlet másolatának beszerzéséhez lépjen a vvvv vvvv letöltési oldalra, és bontsa ki a csomagot az Ön által választott könyvtárba (javaslom a c: / Program Files / vvvv prefektus helyét). A vvvv nem rendelkezik telepítő vagy telepítő programmal, egyszerűen futtassa a vvvv.exe fájlt, amikor a vvvv fájlt szeretné futtatni. A vvvv futtatásakor alapból látni fog egy lengő fa demót - itt indíthatja el az oktatóanyagot, és érezheti, mire képes a vvvv, és mire használható. Javasoljuk, hogy ezzel az oktatóanyaggal kezdje! És egy kis hibaelhárítási tanács: ha „dll hibát” kap, amikor megpróbálja futtatni a vvvv.exe fájlt, valószínűleg frissítenie kell a gép DirectX -jét a 9.0c vagy újabb verzióra. Miután végigfutott a vvvv oktatóanyagon, kövesse az alábbi linkeket, és a folytatás előtt végezze el az első két (rövid) vvvv oktatóanyagot. A vvvv bemutató bevezető és a Hello World bemutató megtanítja a vvvv használatához szükséges alapvető készségek nagy részét, és nagyon erősen ajánlott. Miután elvégezte ezt a két oktatóanyagot, még egy utolsó lépése van, mielőtt megtapasztalja a mini-multitouch varázslatot! Ideje ellenőrizni, hogy a webkamera működik -e a vvvv -vel. A vvvv VideoIn Tutorial segítségével tesztelheti, hogy a vvvv automatikusan felismeri -e webkameráját. Ez az oktatóanyag utasításokat tartalmaz a webkamera vvvv teszteléséhez: kövesse ezeket az utasításokat! Mielőtt folytatná az utolsó lépést, a VideoIn Tutorial segítségével győződjön meg arról, hogy képeket kap, és hogy fényképezőgépe általában megfelelően működik a vvvv -vel. Ha fényképezőgépe nem működik a vvvv -vel, keresse fel a vvvv fórumokat, és kérjen segítséget a beállításhoz és a konfiguráláshoz. Ha idáig eljutott, végre minden alkatrésze működik, épül és telepítve van: itt az ideje a kifizetésnek. Töltse le az asztalon a Touch_demo_3.v4p fájlt és a robot_image-j.webp