Оглавление:

HairIO: Волосы как интерактивный материал: 12 шагов (с изображениями)
HairIO: Волосы как интерактивный материал: 12 шагов (с изображениями)

Видео: HairIO: Волосы как интерактивный материал: 12 шагов (с изображениями)

Видео: HairIO: Волосы как интерактивный материал: 12 шагов (с изображениями)
Видео: HARRY POTTER STUDIO TOUR LONDON | COMPLETE WALK THROUGH 2024, Ноябрь
Anonim
Image
Image
HairIO: Волосы как интерактивный материал
HairIO: Волосы как интерактивный материал
HairIO: Волосы как интерактивный материал
HairIO: Волосы как интерактивный материал
HairIO: Волосы как интерактивный материал
HairIO: Волосы как интерактивный материал

HairIO: Человеческие волосы как интерактивный материал

Волосы - уникальный и малоизученный материал для новых носимых технологий. Его долгая история культурного и индивидуального самовыражения делает его плодотворным местом для новых взаимодействий. В этой инструкции мы покажем вам, как делать интерактивные наращивания волос, которые меняют форму и цвет, чувствуют прикосновения и общаются через Bluetooth. Мы будем использовать нестандартную схему, Arduino Nano, плату Adafruit Bluetooth, сплав с памятью формы и термохромные пигменты.

Это руководство было создано Сарой Стерман, Молли Николас и Кристин Дирк и документировало работу, проделанную в Лаборатории гибридной экологии в Калифорнийском университете в Беркли с Эриком Паулосом. Анализ этой технологии и полное исследование можно найти в нашей статье, представленной на TEI 2018. В этом руководстве вы найдете исчерпывающую документацию по аппаратному, программному обеспечению и электронике, а также информацию о принятых нами дизайнерских решениях и трудностях, с которыми мы столкнулись..

Мы начнем с краткого обзора системы и примеров использования HairIO. Далее мы обсудим задействованную электронику, а затем перейдем к оборудованию и созданию наращивания волос. В последних разделах будет рассказано о коде и некоторых советах по внесению изменений.

Ссылки на определенные ресурсы будут предоставлены в каждом разделе, а также собраны в конце.

Удачи!

Шаг 1. Как это работает?

Image
Image
Как это работает?
Как это работает?
Как это работает?
Как это работает?
Как это работает?
Как это работает?

Обзор

Система HairIO работает по двум основным принципам: емкостное прикосновение и резистивный нагрев. Чувствуя прикосновение, мы можем заставить наращивание волос реагировать на прикосновения. И, нагревая удлинитель, мы можем вызвать изменение цвета с помощью термохромных пигментов и изменение формы с помощью сплава с памятью формы. Микросхема Bluetooth позволяет таким устройствам, как телефоны и ноутбуки, также взаимодействовать с волосами, либо вызывать изменение формы или цвета, либо получать сигнал при обнаружении прикосновения к волосам.

Примеры взаимодействия и использования

HairIO - это исследовательская платформа, а это значит, что мы хотели бы увидеть, что вы с ней сделаете! Некоторые разработанные нами взаимодействия демонстрируются в видео выше или в нашем полном видео на Youtube.

Изменяющая форму коса может уведомить пользователя о текстовом сообщении, нежно пощекотав его ухо во время движения.

Или, возможно, он может указывать владельцу направление, перемещаясь в поле зрения, чтобы указать, в каком направлении повернуть.

Волосы могут кардинально измениться в зависимости от стиля или исполнения. Стиль может меняться в течение дня или обновляться для определенного события.

Волосы также могут способствовать социальному взаимодействию; Представьте, что заплетаете волосы друга в косу, а затем можете изменить цвет волос друга, прикоснувшись к своей косе издалека.

Компоненты

Все измерения, логика и управление осуществляется специальной схемой и Arduino Nano, надеваемой на голову. Эта схема состоит из двух основных компонентов: емкостного датчика касания и схемы управления для переключения питания на оплетку. Коммерческое наращивание волос плетется вокруг нитиноловой проволоки, которая представляет собой сплав с памятью формы. Эта проволока будет сохранять одну форму, когда остынет, и перейдет в другую форму при нагревании. Мы можем превратить в проволоку практически любую вторую фигуру (описанную далее в этом Руководстве). Две LiPo батареи питают цепь управления напряжением 5 В, а волосы - 3,7 В.

Шаг 2: Электроника

Image
Image
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника

Управление и емкостное касание

Емкостная сенсорная схема адаптирована из проекта Disney Touché с помощью этого замечательного руководства по воспроизведению Touche на Arduino. Эта установка поддерживает емкостное определение касания с качающейся частотой и позволяет распознавать более сложные жесты, чем простое касание / отсутствие касания. Одно замечание здесь заключается в том, что емкостная сенсорная схема и код предполагают конкретный чип Arduino, Atmega328P. Если вы решите использовать альтернативную микросхему микроконтроллера, вам может потребоваться переработать код или найти альтернативный механизм считывания.

Схема управления использует Arduino Nano для логики и аналоговый мультиплексор, чтобы обеспечить последовательное управление несколькими плетениями от одной и той же схемы и батарей. Емкостное прикосновение воспринимается почти одновременно при быстром переключении между каналами (настолько быстро, что кажется, будто мы ощущаем оба одновременно). Срабатывание кос ограничено доступной мощностью. Включение более мощных или дополнительных батарей может обеспечить одновременное срабатывание, однако здесь мы ограничиваем его последовательным срабатыванием для простоты. Предоставленная принципиальная схема может управлять двумя оплетками (но мультиплексор в схеме может поддерживать до четырех!).

Для простейшей версии схемы не используйте мультиплексор и управляйте одной оплеткой прямо с Arduino.

Цепь привода и термистор

Производим емкостное прикосновение к тому же проводу, что и срабатывание (нитинол). Это означает меньшее количество проводов / сложность в оплетке и больше в цепи.

Схема управления состоит из набора биполярных транзисторов (BJT) для включения и выключения срабатывания волос. Важно, чтобы это были транзисторы с биполярным переходом, а не более распространенные (и, как правило, лучшие) полевые МОП-транзисторы, потому что у BJT отсутствует внутренняя емкость. Внутренняя емкость полевого МОП-транзистора будет перегружать цепь датчика касания.

Мы также должны переключать и землю, и питание, а не просто питание, опять же ради емкостного определения прикосновения, поскольку от заземленного электрода нет емкостного сигнала.

Альтернативная конструкция, в которой используются отдельные источники для емкостного прикосновения и привода, может значительно упростить эту схему, однако усложняет механическую конструкцию. Если емкостное считывание изолировано от источника питания для привода, мы можем обойтись одним переключателем для питания, и это может быть полевой транзистор или что-то еще. К таким решениям можно отнести металлизацию самих волос, как в Hairware Кати Веги.

Чип Bluetooth

Мы использовали bluetooth-чип Bluefruit Friend от Adafruit. Этот модуль является автономным, и его нужно только подключить к Arduino, который будет обрабатывать логику связи.

Выбор батареи

Что касается батарей, вам нужны перезаряжаемые батареи, которые могут обеспечить достаточное напряжение для питания Arduino и достаточный ток для питания нитинола. Это не обязательно должна быть одна и та же батарея. Фактически, чтобы избежать потемнения Arduino, мы сделали все наши первоначальные прототипы с двумя батареями: одна для управления, а другая для привода.

Arduino Nano требует не менее 5 В, а нитинол потребляет максимум около 2 А.

Мы выбрали батарею 3,7 В от ValueHobby для прически и батарею 7,4 В от ValueHobby для питания Arduino. Старайтесь не использовать обычные 9-вольтовые батарейки; они опустеют до уровня ниже полезного в течение 15 минут и вызовут много отходов. (Мы знаем, потому что пытались…)

Разные детали

Мониторинг батареи: резистор 4,7 кОм между линией питания приводной батареи и аналоговым выводом позволяет нам контролировать заряд приводной батареи. Этот резистор нужен вам, чтобы батарея не включала Arduino через аналоговый вывод (что было бы плохо: вы не хотите этого делать). Аккумулятор Arduino можно контролировать с помощью всего кода - см. Раздел о программном обеспечении для демонстрации кода.

Перемычка: между двумя разъемами батареи есть место для перемычки, если вы хотите использовать одну батарею для питания всего. Это рискует вывести из строя Arduino, но при правильном выборе батареи и некоторой программной ШИМ накопителя он должен работать. (Хотя мы еще этого не сделали.) (Если вы попробуете - дайте нам знать, как это происходит!)

Шаг 3: Сборка электроники

Сборка электроники
Сборка электроники
Сборка электроники
Сборка электроники
Сборка электроники
Сборка электроники
Сборка электроники
Сборка электроники

Собираем схему вместе

Схема изначально была спроектирована из двух частей, соединяющих цепи привода и управления гибким кабелем. В нашей версии с интегрированной печатной платой схемы собраны на одной плате. Первая схема позволяет более гибко укладывать косы на голову, а вторая собрать намного проще. Вы можете найти файлы схемы и макета платы в нашем репозитории на Github. Есть два способа сделать схемы: 1) вручную сделать версию перфорированной платы с компонентами со сквозными отверстиями в соответствии со схемой, или 2) сделать печатную плату из файла платы, который мы предоставляем (ссылка выше), и собрать с компонентами для поверхностного монтажа..

Компоненты

Спецификация на версию печатной платы + косы находится здесь.

Мы сами фрезеровали наши тестовые печатные платы на станке Othermill, а затем заказали готовые печатные платы в превосходной компании Bay Area Circuits. Как собственное, так и профессиональное производство плат будет работать нормально, хотя ручная гальваника или пайка всех переходных отверстий - это боль.

подсказки

  • Мы использовали паяльную пасту и печь оплавления или электрическую плиту для компонентов поверхностного монтажа, а затем вручную припаяли компоненты со сквозными отверстиями.
  • Мы рекомендуем макетную / перфорированную версию для быстрого прототипирования и печатную плату для надежности.
  • Мы используем короткие женские разъемы, чтобы удерживать Nano на печатной плате, чтобы его можно было снять. Длинные женские разъемы можно припаять к плате не совсем заподлицо, чтобы поднять чип Bluetooth достаточно высоко, чтобы он мог располагаться над Arduino. (Вы также захотите добавить каптоновую ленту, чтобы предотвратить случайное короткое замыкание).
  • Чип bluetooth на самом деле нужно припаять к его штекерным разъемам в перевернутом виде, чтобы соответствовать порядку контактов на макете печатной платы. (Конечно, вы можете изменить этот макет.) Почему мы это сделали? Потому что это делает контакты более подходящими для макета Arduino.

Шаг 4: Обзор оборудования для волос

Обзор оборудования для волос
Обзор оборудования для волос

HairIO - это наращивание волос, заплетенное вокруг двух соединенных отрезков проволоки, прикрепленных к коннектору и термистору для регулирования температуры. После полной сборки его можно мелить термохромными пигментами. Само изготовление косы HairIO состоит из нескольких этапов:

1) Обучите сплав с памятью формы до желаемой формы.

2) Соберите внутренний провод, обжав и припаяв кусок сплава с памятью формы к изолированному медному проводу.

3) Обожмите и изолируйте термистор.

4) Присоедините провод и термистор к разъему.

5) Заплетите волосы вокруг проволоки.

6) Мелом волосы.

Мы подробно рассмотрим каждый из этапов в следующих разделах.

Шаг 5: Сборка проволоки для волос

Сборка проволоки для волос
Сборка проволоки для волос
Сборка проволоки для волос
Сборка проволоки для волос

Первые этапы включают сборку внутренних проводов, обеспечивающих изменение формы и резистивный нагрев. Здесь вы определяете длину тесьмы, желаемую форму при нагревании и тип соединителя, который вы будете использовать. Если все косы имеют общий тип разъема, их можно легко заменить на одной печатной плате для различных форм и цветов, а также типов и длины волос.

Если вы не хотите, чтобы форма определенной оплетки изменялась, сплав с памятью формы можно заменить на кусок обычной проволоки. Если вы хотите поддерживать емкостное прикосновение, заменяющий провод должен быть неизолированным для достижения наилучшего эффекта.

Тренировка сплава с памятью формы

Сплав с памятью формы, который мы здесь используем, - это нитинол, никель-титановый сплав. В остывшем состоянии он остается в одной форме, но при нагревании возвращается в так называемое «тренированное» состояние. Итак, если нам нужна коса, которая скручивается при нагревании, она может быть прямой, когда остывает, но приучите к завитку. Вы можете создать практически любую форму, какую захотите, хотя способность проволоки поднимать вес ограничена ее диаметром.

Обрежьте нитинол до желаемой длины тесьмы, оставив немного лишнего для изгибов во время плетения, а также для соединений сверху и снизу.

Чтобы тренировать нитинол, посмотрите это фантастическое руководство.

Типы кос, с которыми мы экспериментировали, включают завитки, изгибы под прямым углом, чтобы волосы стояли прямо, и совсем не тренируют нитинол. Это может показаться ленивым, но это позволяет волосам выпрямляться любой формы при нажатии. Проволока будет сохранять форму, в которую вы ее сгибаете, когда остынет, например завиток, затем распрямить эту форму при нагревании. Супер круто, и намного проще!

Сборка проводов

Нитинол неизолирован и движется только в одном направлении. Чтобы создать законченную схему, нам понадобится второй изолированный провод, который соединяется снизу и возвращается к разъему наверху. (Неизолированный провод вызовет короткое замыкание при соприкосновении с нитинолом и предотвратит даже нагрев.)

Отрежьте кусок изолированной медной проволоки такой же длины, как и нитинол. Мы использовали магнитный провод 30 AWG. Снимите изоляцию с обоих концов. Для магнитной проволоки покрытие можно удалить, осторожно обжигая провод открытым пламенем, пока изоляция не загорится и ее можно будет стереть (это занимает около 15 секунд с зажигалкой). Учтите, что это делает провод немного хрупким в месте сгорания.

Интересный факт о нитиноле: к сожалению, припой не липнет к нитинолу. (Это огромная боль.) Лучшее решение - использовать обжим, чтобы создать механическое соединение с нитинолом, а затем добавить припой, чтобы обеспечить электрическое соединение.

Удерживая конец нитинола и вновь неизолированный медный провод вместе, вставьте его в обжим. Сожмите их вместе. Если требуется дополнительная прочность соединения, добавьте немного припоя. Накройте обжим и оставшийся конец проволоки термоусадочной пленкой, чтобы ваш владелец не проткнул себя острыми концами. Неважно, какой тип обжима вы используете внизу, поскольку он предназначен исключительно для механического соединения двух проводов.

На другом конце мы добавим обжимку на каждый наконечник провода. Здесь имеет значение тип обжима. Вы должны использовать ответный обжим для вашего разъема. Эти концы проводов будут прикреплены к разъему для взаимодействия с печатной платой.

Изготовление стоячей косы:

Косы могут быть очень тонкими или очень драматичными. Если вы хотите получить драматический эффект, как на изображении головного убора выше, или в видео перформативной ситуации ранее, необходим один дополнительный шаг. Косы предпочитают закручивать, а не поднимать, поэтому их необходимо закрепить, чтобы они оставались в правильном положении. Наша скоба имеет форму вытянутой буквы Z (посмотрите на картинку). Мы наделали обжим на нитинол, затем припаяли скобу к обжиму и, наконец, покрыли все это термоусадкой и изолентой.

Подготовка термистора

Термистор - это термочувствительный резистор, который позволяет нам измерять температуру оплетки. Мы используем это, чтобы гарантировать, что коса никогда не станет слишком горячей для пользователя. Мы добавим термистор к тому же разъему, к которому будет прикреплена оплетка.

Сначала наденьте термоусадочную пленку на ножки термистора и с помощью термофена усадите ее. Это изолирует ноги, чтобы предотвратить замыкание термистора на неизолированный нитинол. Оставьте на конце немного оголенного провода для обжима. Опять же, эти обжимы должны быть подходящими для вашего разъема.

Обожмите концы термистора. Если можете, приложите немного термоусадки к первым зубцам обжима для снятия натяжения. Не ставьте его полностью вверх, так как провода должны быть подключены для хорошего электрического соединения.

Теперь термистор готов к подключению к разъему.

Сборка разъема

Вы можете использовать любой 4-контактный разъем в верхней части оплетки; Поэкспериментировав, мы остановились на соединителях Molex Nanofit. (Это то, что используется на нашей печатной плате.) Они имеют низкий профиль на печатной плате, прочное механическое соединение с зажимом для фиксации, но при этом их легко вставлять и снимать.

Соединители Nanofit объединяются в три этапа:

Сначала вставьте два обжатых конца термистора в два крайних гнезда на штыревой половине разъема.

Затем вставьте два обжатых верхних конца проволочной оплетки в крайнее левое и крайнее правое гнезда на штыревой половине разъема.

Как только они будут на месте, вставьте фиксатор в гнезда. Это помогает удерживать обжимки на месте, чтобы оплетка не оторвалась от разъема.

Гнездовая половина разъема находится на печатной плате и соединяет клеммы для волос с цепью возбуждения и емкостной сенсорной схемой, а клеммы термистора - с Arduino для измерения температуры.

Готов идти

Теперь проволока готова к плетению.

Шаг 6: плетение и меление

Image
Image
Плетение и меление
Плетение и меление
Плетение и меление
Плетение и меление

Есть несколько способов заплести наращивание волос вокруг внутренней проволоки. Для емкостного определения прикосновения должен быть оголен провод. Однако для того, чтобы плетение выглядело совершенно естественно и скрыло технологию, проволоку можно сплести полностью изнутри. Такая коса не может эффективно реагировать на прикосновения, но все же может приводить в действие, резко меняя цвет и форму.

Стиль оплетки 1: 4-прядь для емкостного прикосновения

Этот урок по плетению косы покажет вам, как плести косу из 4 прядей. Имейте в виду, что в вашем случае одна из «жил» - это на самом деле провода! Ознакомьтесь с изображениями выше для нашей схемы плетения по схеме из 4 прядей с тремя прядями волос и одной проволокой.

Стиль оплетки 2: невидимые провода

В этой косе вы заплетаете косу из трех прядей (это то, о чем думает большинство людей, когда они думают о «косе»), и вы просто связываете провода с одной из прядей. Вот отличный урок по плетению косы из трех прядей.

Мелирование термохромными пигментами

Если вы хотите, чтобы тесьма меняла цвет при нажатии, ее необходимо мелить термохромными пигментами. Сначала повесьте косички на что-нибудь над столом, покрытым пластиком (все станет немного грязно). Следуйте инструкциям по безопасности для ваших термохромных чернил (при необходимости наденьте перчатки!). Обязательно наденьте воздушную маску - вы никогда не захотите дышать твердыми частицами. Теперь возьмите малярную кисть и нанесите на косу немного термохромной пудры, начиная сверху. Аккуратно «закрасьте» тесьму, втирая порошок в тесьму как можно больше. Вы потеряете часть (но если она упадет на пластиковую скатерть, вы можете использовать ее для следующей косы). Вы можете посмотреть таймлапс, который мы опубликовали выше, чтобы увидеть, как мы это сделали!

Шаг 7: Ношение Tech

Image
Image
Ношение технологий
Ношение технологий
Ношение технологий
Ношение технологий

Платы и батареи можно закрепить на повязке на голову или заколке для волос. В качестве альтернативы, для более тонкого стиля косы можно сделать с более длинными проволоками на концах. Эти провода можно проложить под натуральными волосами, шляпами, шарфами или другими элементами в другое место на теле, например, под рубашкой или ожерельем. Таким образом, волосы становятся менее заметными как носимая технология.

Схема может быть уменьшена за счет дополнительных изменений и интегрированной логики и микросхем Bluetooth. Такую меньшую схему было бы легче спрятать на декоративной заколке для волос и т. Д., Однако мощность останется проблемой, поскольку батареи в настоящее время становятся очень маленькими. Конечно, можно было воткнуть его в стену, но тогда далеко уйти не получится.

Вы можете увидеть надетый супер-ранний прототип на видео выше. (Дополнительные изображения окончательных корпусов будут добавлены после публичной демонстрации.)

Вложение

Скоро вы сможете найти корпус для схемы для 3D-печати в нашем репозитории на github. Его можно надеть на повязку для волос или модифицировать для других форм-факторов.

Шаг 8: Обзор программного обеспечения

Обзор программного обеспечения
Обзор программного обеспечения
Обзор программного обеспечения
Обзор программного обеспечения
Обзор программного обеспечения
Обзор программного обеспечения

В нашем репозитории на github вы найдете несколько скетчей Arduino, демонстрирующих различные способы управления волосами.

Набросок 1: demo_timing

Это базовая демонстрация функциональности привода. Волосы включаются и выключаются в течение заданного периода секунд, а при включении мигает встроенный светодиод.

Набросок 2: demo_captouch

Это демонстрация емкостного распознавания касаний. Прикосновение к волосам включает встроенный светодиод. Возможно, вам придется отрегулировать пороговые значения емкостного касания в зависимости от вашей среды и схемы.

Набросок 3: demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch

Интегрированная демонстрация связи по Bluetooth, емкостного сенсорного управления и привода. Загрузите приложение Bluefruit LE Connect на смартфон. Код отправит сигнал bluetooth, когда коснется косы, и распечатает результат в приложении. Нажатие кнопок на контроллере в приложении запускает и останавливает срабатывание кос. Обратите внимание, что распиновка настроена для нашей версии печатной платы. Если вы подключили вывод INH мультиплексора к цифровому выводу, как на схеме печатной платы, вам, возможно, придется добавить строку в код, чтобы установить на этом выводе низкий уровень (мы просто замкнули его на землю).

Этот код также включает метод калибровки, который запускается отправкой символа «c» через интерфейс UART в приложении.

Калибровка емкостного касания

Поскольку емкостное определение касания чувствительно к факторам окружающей среды, таким как влажность, подключение к компьютеру или нет, этот код позволит вам определить подходящее пороговое значение для точного емкостного определения касания. Вы можете найти пример этого в коде demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Следует отметить, что емкость также изменяется с нагревом. Мы еще не рассмотрели проблему, при которой тепло после срабатывания вызывает состояние «прикосновение».

Мониторинг батареи

Примеры мониторинга батареи находятся в скетче demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Встроенный светодиод загорается, когда заряд одной из батарей падает ниже определенного порогового значения, хотя он не делает различий между контрольной батареей и приводной батареей.

Температурная блокировка (безопасное отключение)

Контроль температуры оплетки позволяет нам отключать питание, если оно становится слишком горячим. Эти данные собираются с термистора, вплетенного в оплетку. Пример этого можно найти в скетче demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch.

Шаг 9: загрузка и изменение кода

Мы используем стандартную среду Arduino для написания кода для HairIO и загрузки его на платы.

Arduino Nanos можно получить из нескольких источников; мы купили их, которые требуют дополнительной прошивки для работы со средой Arduino. Вы можете следовать этим инструкциям, чтобы настроить их на своем компьютере. Если вы используете стандартный Arduino Nano (то есть эти), вам не нужно делать этот дополнительный шаг.

При изменении кода убедитесь, что контакты вашего оборудования соответствуют вашей схеме. Если вы все же меняете пин-код, обязательно обновите дизайн и код платы.

Важно отметить, что библиотека емкостных сенсоров Illutron, которую мы используем, опирается на конкретный аппаратный чип (Atmega328p). Если вы хотите использовать другой микроконтроллер, убедитесь, что он совместим, иначе вам придется изменить этот код. (Мы не хотели вдаваться в этот низкоуровневый код для этого проекта, поэтому мы глубоко ценим работу Illutron. Синхронизация с аппаратным таймингом может быть довольно сложной задачей!)

Шаг 10: Будущие проекты: идеи и рекомендации по изменениям

Будущие проекты: идеи и рекомендации по модификациям
Будущие проекты: идеи и рекомендации по модификациям
Будущие проекты: идеи и рекомендации по модификациям
Будущие проекты: идеи и рекомендации по модификациям

Тепловой отклик

Если вы хотите узнать больше о тепловом отклике косичек, вы можете найти математические модели волос в нашей статье. Ключевым моментом является то, что изменение цвета и формы будет происходить в разное время и в разном порядке в зависимости от количества изолирующих волос вокруг провода и количества подаваемой мощности (которое меняет скорость нагрева)

Доработки схемы:

  • Сдвиг модуля bluetooth вправо может позволить уменьшить высоту стека, поскольку он не входит в разъем USB Arduino. Существуют также платы Arduino со встроенными модулями Bluetooth (но большинство из них имеют другой чип, поэтому их использование потребует изменения кода).
  • Следы от разъема аккумулятора могут меняться в зависимости от типа используемых аккумуляторов.
  • Посадочное место коммутатора является общим и, вероятно, должно быть заменено на то, что вы хотите использовать.
  • Возможно, вы захотите иметь возможность ШИМ цепи управления для управления мощностью через оплетку; для этого сигнальный вывод привода должен быть переключен на D3 или другой вывод аппаратного ШИМ.
  • Если вы инвертируете пары мультиплексоров (например, привод braid1 и braid2 касаются канала 0, а привод braid2 и braid1 касаются канала 1, вместо одновременного касания и привода для одной и той же оплетки на одном канале), вы сможете ощутить емкостную прикоснитесь к одной оплетке во время движения другой оплетки, вместо того, чтобы вообще не допускать никаких емкостных измерений во время движения чего-либо.
  • Некоторые модификации могут позволить одной батарее управлять как логикой, так и приводом. Несколько соображений включают:

    • Высокое напряжение (например, батарея LiPo 7,4) будет тормозить Arduino через емкостную чувствительную схему и цифровой вывод. В долгосрочной перспективе это плохо для Arduino. Это можно исправить, включив другой транзистор между емкостной чувствительной цепью и волосами.
    • Слишком большое потребление энергии волосами может привести к потемнению Arduino. Это может быть исправлено с помощью ШИМ сигнала привода.

Улучшения программного обеспечения

Емкостное сенсорное сканирование со свип-частотой можно использовать для обнаружения многих типов касаний, например один или два пальца, щипание, вращение… Это требует более сложной схемы классификации, чем базовая установка пороговых значений, которую мы демонстрируем здесь. Емкость меняется с температурой. Улучшение кода распознавания касания с учетом этого сделает распознавание более надежным

Конечно, если вы сделаете версию HairIO, мы будем рады услышать об этом

Шаг 11: Указания по безопасности

HairIO - это исследовательская платформа, которая не предназначена для использования в коммерческих целях или для повседневного использования. При изготовлении и ношении волос HairIO учитывайте следующие соображения:

Нагревать

Поскольку HairIO работает за счет резистивного нагрева, существует вероятность перегрева. Если термистор выходит из строя или находится недостаточно близко к оплетке, он не сможет правильно определить температуру. Если вы не укажете код отключения температуры, он может нагреться дальше, чем предполагалось. Хотя у нас никогда не было ожогов с помощью HairIO, это важный момент.

Аккумуляторы

В HairIO мы используем LiPo аккумуляторы в качестве источников питания. LiPos - отличные инструменты, так как они перезаряжаемые и могут передавать большой ток в небольшом корпусе. К ним также следует относиться осторожно; при неправильной зарядке или проколе они могут загореться. Пожалуйста, ознакомьтесь с этими ссылками, чтобы узнать больше об уходе за LiPos: подробное руководство; Быстрые советы.

Термохромные пигменты

Те, что мы используем, нетоксичны, но, пожалуйста, не ешьте их. Прочтите инструкции по безопасности для всего, что вы покупаете.

Шаг 12: ссылки и ссылки

Здесь мы собираем ссылки и ссылки в этом Руководстве для легкого доступа:

ВолосыIO

HairIO: человеческие волосы как интерактивный материал - это научная статья, в которой впервые была представлена HairIO.

Репозиторий HairIO на Github - здесь вы найдете репозиторий Git со всеми схемами и кодом, используемыми для этой демонстрации, а также некоторые таблицы данных для важных компонентов.

Youtube - Посмотрите на волосы в действии!

Спецификация материалов для печатной платы HairIO

Емкостное касание

Touché: улучшение сенсорного взаимодействия с людьми, экранами, жидкостями и повседневными объектами

Обучается для версии Arduino репозитория Touche + Illutron Github для кода Arduino

блютуз

Модуль Bluetooth

Приложение Bluetooth

Безопасность LiPo аккумуляторов

Тщательное руководство

Быстрые советы

Другие технологии, связанные с волосами

Посуда, Катя Вега

Огонь, Невидимое

Авторы

Лаборатория гибридной экологии

Кристин Дирк

Молли Николас

Сара Стерман

Рекомендуемые: