حذاء Haptic للمكفوفين: 12 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

هناك أكثر من 37 مليون شخص معاق بصريًا في جميع أنحاء العالم. يستخدم معظم هؤلاء الأشخاص عصا أو عصا أو يعتمدون على شخص آخر للتنقل. فهو لا يقلل من اعتمادهم على أنفسهم فحسب ، بل إنه يضر أيضًا في بعض الحالات بتقديرهم لذاتهم. يركز النموذج الحالي على هذه المشكلات ويحاول القضاء على اعتمادها على الآخرين. باستخدام هذا الحذاء ، يمكنهم بسهولة الذهاب إلى أي مكان يريدون ، دون أي مساعدة خارجية.

اللوازم

• حذاء
• 2 × مستشعر بالموجات فوق الصوتية (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (أو Arduino nano)
• محرك هزاز (يمكن إنقاذه من هاتف خلوي قديم)
• الجرس (5 فولت)
• أسلاك العبور
• مصدر طاقة 5 فولت (بطارية 9 فولت + LM7805 أو بنك طاقة رخيص)

الخطوة 1: فهم كيف يعمل

أ) Arduino عبارة عن وحدة تحكم صغيرة تمثل أساسًا عقل المشروع بأكمله. يستشعر المستشعر بالموجات فوق الصوتية العقبات باستخدام مبدأ سونار. يقيس باستمرار المسافة بين أقرب عوائق أمام مرتديها.

ب) عندما يعرف Arduino أن المسافة أقل من متر واحد ، فإنه يرسل موجة مربعة 0.5 هرتز إلى الجرس ، مما يعني تشغيل الجرس لمدة ثانية ، ثم ينطفئ لمدة ثانية أخرى ، ويستمر النمط طالما يبقى العائق في نطاق 1 متر. إنه بمثابة تحذير لمن يرتديها.

ج) إذا اقترب العائق أكثر من ذلك ، أي أن المسافة بين الحذاء والعائق أقل من 50 سم ، يرسل Arduino ثابتًا +5 فولت إلى محرك الاهتزاز وكذلك إلى الجرس. إنها تخلق اهتزازًا قويًا وصوتًا مزعجًا ، نوعًا ما مثل التحذير النهائي.

د) يتم تركيب المستشعر الثاني فوق الصوتي بطريقة للقراءة بين الحذاء والأرض أمامه. إذا اكتشف Arduino بمساعدة هذا المستشعر أي نوع من الحفرة أو الفتحة أمام الحذاء ، فإنه يرسل موجة مربعة 1 هرتز إلى الجرس بالإضافة إلى محرك الاهتزاز. يتم برمجة توقيت كلتا الإشارتين بطريقة تجعل الجرس والمحرك يعملان ويغلقان بشكل بديل.

يتم تضمين محرك الهزاز فقط في النقطة التي يلامس عندها الكعب نعل الحذاء ، وبالتالي يعرف مرتديها أن هناك بعض العوائق أمامه وعليه إما تغيير اتجاهه

الخطوة 2: حدد الحذاء المناسب

سوف تقوم بالكثير من اللحام بالقرب من الحذاء ، ومن المحتمل جدًا في مرحلة ما أن تتلف الحذاء عن طريق الخطأ. لذا اختر حذاءًا قديمًا قد يكون لديك. يجب ألا يكون الحذاء صغيرًا جدًا وإلا سيكون من الصعب التعامل معه.

الخطوة الثالثة: عمل الدائرة

كما ترى في الرسوم البيانية أعلاه ، فإن جميع المكونات الفردية مطلوبة لتوصيل Arduino. اتبع التخطيطي وقم بتجميع الدائرة.

الخطوة 4: ترميز Arduino

الآن أنت بحاجة إلى إخبار Arduino بما يجب القيام به. الكود موجود في الملفات المرفقة ، سواء كملف Word (لتقرأه) أو كملف.ino يمكن تحميله مباشرة إلى Arduino. إذا كنت تستخدم بروميني ، فسيتعين عليك استخدام لوحة FTDI لتحميل الكود

الخطوة الخامسة: تجهيز كل شيء

إذا كان كل شيء يعمل كما هو مفترض بعد تحميل الكود ، فأنت بحاجة إلى فصل الدائرة بأكملها لتناسبها في الحذاء.

الخطوة 6: عمل دعم لأجهزة الاستشعار

تحتاج إلى عمل ثقب في طرف الحذاء لتمرير الأسلاك إليه. ثم بمساعدة بعض الورق المقوى ، تحتاج إلى عمل دعم لتركيب المستشعرات في الجزء العلوي من الحذاء (راجع الصور). قبل إصلاح كل شيء بشكل دائم بالغراء الساخن ، تأكد من لحام الأسلاك طالما كان طول الحذاء لكل دبوس من المستشعرين ثم مررها عبر الفتحة التي قمت بإنشائها مسبقًا.

الخطوة 7: تضمين محرك الاهتزاز

بعد ذلك ، تحتاج إلى تضمين محرك الاهتزاز عند النقطة التي يلامس فيها كعب من يرتدي نعل الحذاء. تأكد من تثبيت المحرك أسفل النعل الداخلي ، لأنه سيغطي كل شيء ولن يشعر مرتديه بأي إزعاج.

الخطوة 8: مصدر الطاقة

بالنسبة لمصدر الطاقة لديك خياران:

1. بطارية 9V و LM7805
2. بنك طاقة رخيص (رخيص حقًا)

لقد استخدمت البطارية في نموذج أولي سابق ولكن في أحدث طراز ، أستخدم بنك طاقة رخيصًا من أمازون. في كلتا الحالتين ، يجب عليك تركيب مصدر الطاقة من الخارج. تأكد من توصيل البطارية بـ LM7805 بشكل صحيح (إذا كنت تفضل ذلك). اصنع ثقبًا صغيرًا على الجانب للحصول على كلا خطي الطاقة داخل الحذاء.

الخطوة 9: أضف مفتاح تبديل

العنوان يقول كل شيء ، اقطع خط الطاقة الذي يدخل الحذاء لإضافة مفتاح.

الخطوة 10: قم بتوصيل العقول بالجسم

حان الوقت الآن لتوصيل جميع الأجهزة الإلكترونية بأردوينو. قم أولاً بتوصيل الجرس بـ Arduino ثم محرك الاهتزاز ، متبوعًا بوصلات المستشعرات وخطوط الطاقة في النهاية

الخطوة 11: إخفاء في مشهد عادي

قم بإخفاء Arduino في الجدران الجانبية للحذاء. قد تضطر إلى القيام ببعض الخياطة واللصق الفائق ، لكنني تمكنت من القيام بذلك بدون أي من هؤلاء.