التقنية القابلة للارتداء: براميل الهواء: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

كان هدفنا في هذا المشروع هو صنع مجموعة طبول يمكن ارتداؤها من بعض مقاييس التسارع وأقراص الضغط. كانت الفكرة أنه عند ضرب اليد ، ستسمع ضوضاء كمين ؛ أو ، عند الضغط على القدم ، سيتم تشغيل صوت طبل عالي أو صوت طبل. للتحكم في المجموعة ، استخدمنا وحدة تحكم دقيقة Hexwear ، وبرنامج ترميز Arduino ، وركوب الدراجات '74 MAX لإخراج الصوت والاختيار. كان هذا المشروع جزءًا من شراكة أكبر بين كلية بومونا وأكاديمية فريمونت للهندسة.

الخطوة 1: الأجزاء والأدوات

فيما يلي قائمة بالأجزاء التي يتكون منها مشروعنا وقائمة بجميع المواد المستخدمة.

القطع:

• قميص فلانيل (x1)
• جوارب ضبابية (x2)
• أقراص بيزو (x2) (https://www.sparkfun.com/products/10293)
• مقاييس التسارع MMA8451 (x2) (https://www.adafruit.com/product/2019)
• متحكم ATmega32U4 HexWear (x1) (https://hexwear.com)
• RN42 Microchip Bluetooth (x1) (https://www.sparkfun.com/products/12576)
• 18 سلك قياس
• # 2 براغي (x14)
• # 2 غسالات (x14)
• موصلات تجعيد قياس 22-16 (x14) (https://www.elecdirect.com/crimp-wire-terminals/ring-crimp-terminals/pvc-ring-terminals/ring-terminal-pvc-red-22-18-6- 100pk)
• دبوس لاصق ذاتي (x1)

• موصلات بعقب التماس معزول بالفينيل (x15) (https://www.delcity.net/catalogdetails؟

أدوات:

• مقص
• طقم لحام
• أدوات تقشير الأسلاك
• قواطع للاسلاك
• شريط كهربائي
• أداة العقص
• مفك براغي
• مسدس الغراء الساخن
• طابعة ثلاثية الأبعاد (اختياري)
• بندقية الهواء الساخن

برمجة:

• ماكس لركوب الدراجات الهوائية '74 (https://cycling74.com)
• برنامج ترميز Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)

تنزيل برامج التشغيل:

1) (Windows فقط ، يمكن لمستخدمي Mac تخطي هذه الخطوة) قم بتثبيت برنامج التشغيل من خلال زيارة https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… قم بتنزيل وتثبيت برنامج التشغيل (ملف exe. مدرج في الخطوة 2 في الجزء العلوي من صفحة RedGerbera المرتبطة).

2) قم بتثبيت المكتبة المطلوبة لـ Hexware. افتح Arduino IDE. ضمن "ملف" ، حدد "تفضيلات". في المساحة المتوفرة لعناوين URL لمدير اللوحات الإضافية ، الصق https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… ثم انقر فوق "موافق". انتقل إلى Tools -> Board: -> Board Manager. من قائمة الزاوية العلوية اليسرى ، حدد "مساهمة". ابحث عن ، ثم انقر فوق Gerbera Boards وانقر فوق تثبيت. قم بإنهاء Arduino IDE وإعادة فتحه. للتأكد من تثبيت المكتبة بشكل صحيح ، انتقل إلى Tools -> Board ، وانتقل إلى أسفل القائمة. يجب أن ترى قسمًا بعنوان "Gerbera Boards" ، والذي يجب أن تظهر تحته على الأقل HexWear (إن لم يكن المزيد من اللوحات مثل mini-HexWear).

3) لتنزيل مكتبة مقياس التسارع ، استخدم الرابط التالي: https://learn.adafruit.com/adafruit-mma8451-accelerometer-breakout/wiring-and-test. ثم انقر فوق "تنزيل مكتبة MMA8451"

الخطوة 2: تحضير الأسلاك

قطع 9 قطع من الأسلاك طويلة بما يكفي لتمديد ذراعك (حوالي 1 متر). ستتصل هذه القطع بمقياسي التسارع. قطع 4 قطع أطول ، طويلة بما يكفي للوصول إلى قدميك من جيب قميص الفانيلا (حوالي 2 متر). هذه سوف تتصل بالبيزوز. قص 3 قطع أخرى أقصر (حوالي 15 سم) لشريحة البلوتوث. قم بفصل طرفي جميع قطع الأسلاك ، مع ترك 2 سم من الأسلاك العارية.

الخطوة 3: قم بتوصيل الأسلاك بأجهزة الاستشعار

استخدم مكواة لحام لتلحيم 4 من الأسلاك التي يبلغ طولها 1 متر بأحد مقياس التسارع و 5 من الأسلاك التي يبلغ طولها متر واحد إلى مقياس التسارع الآخر. لقد حددت مقاييس التسارع دبابيس وقمنا بتوفير مخطط دائرة لتوضيح المكان الذي يجب أن يذهب إليه كل سلك. إلى جانب الرسم التخطيطي للدائرة ، قمنا بإرفاق علامات على مخططات مقاييس التسارع: قم بتوصيل الأسلاك بالدبابيس المحاطة بدائرة باللون الأسود.

يحتوي كل مستشعر بيزو على سلكين. قم بفك أطراف الأسلاك بيزو ولحامها في الأسلاك التي يبلغ طولها 2 متر. استخدم موصلات الفينيل المعزولة ومسدس الهواء الساخن لتأمين التوصيلات.

أخيرًا ، قم بتوصيل الأسلاك 3 15 سم بشريحة Bluetooth الدقيقة (راجع مخطط الدائرة وعلامات الدبابيس المحددة).

ملاحظة: رقاقة البلوتوث وأجهزة قياس التسارع لها دبابيس ضيقة للغاية. لقد اخترنا 18 سلك قياس للقوة ولأنه يطابق موصلات التجعيد التي كنا نستخدمها ، ولكن إذا لزم الأمر ، يمكنك لحام الأسلاك الرقيقة بالمستشعرات ، ثم لحام الأسلاك العيار 18 بالأسلاك الرفيعة.

يجب أن يكون لديك الآن نهاية واحدة لجميع الأسلاك المتصلة! الأطراف الأخرى تتصل بـ Hex.

** العلامات الخاصة بمقاييس التسارع والبلوتوث والبيزو مقدمة من سباركفون (https://www.sparkfun.com) و adafruit (https://www.adafruit.com)

الخطوة 4: الاتصال بالمخطط السداسي والدائرة

أعلاه هو رسم تخطيطي بالتفصيل التجميع. لتوصيل الأسلاك بـ Hexware ، استخدمنا صواميل ومسامير وموصلات تجعيد (في الصورة أعلاه على أنها اتصالات حمراء). بمجرد توصيل السلك بموصل التجعيد ، يمكن توصيله بالعرافة باستخدام غسالة ومسمار كما هو موضح في الصورة أعلاه. للحصول على رسم تخطيطي للأداة السداسية ، انظر علامة الدبوس أعلاه.

باتباع الرسم التخطيطي ، وتحديدًا الخطوط السوداء ، قم بتوصيل الأرض لكل من البيزو بدبوس أرضي على الشكل السداسي. بعد ذلك ، بالنسبة لمقياسي التسارع ، اربط كلا من أرضياتهما بدبوس أرضي على السداسي. نظرًا لوجود عدد قليل من المسامير الأرضية ، نوصي بلحام جميع الأسلاك التي ستصل إلى الأرض من مقياس التسارع ، أو جميع الأسلاك التي تتجه إلى الأرض من البيزو ؛ ومع ذلك ، احرص على تتبع كل شيء! يجب أيضًا توصيل الدبوس المسمى A (أو العنوان) الموجود بمقاييس التسارع بالأرض. هذا للتمييز بين مقياسي التسارع عن بعضهما البعض ، وإعطاء أحدهما تعريفًا آخر. أخيرًا ، قم بتوصيل أرض البلوتوث بالأرض على شكل سداسي عشري.

الانتهاء من توصيل الأرض ، ثم ابدأ التوصيلات بـ VCC ، المبينة باللون الأحمر أعلاه. يجب توصيل Vin من كلا مقياسي التسارع بـ VCC على السداسي ، كما هو الحال مع دبوس VCC على البلوتوث. مرة أخرى ، بسبب نقص المسامير ، نوصي بأسلاك اللحام قبل الاتصال النهائي بالعرافة.

يوجد على كل من مقاييس التسارع دبابيس تحمل علامة SCL و SDL. قم بتوصيل هذه المسامير بنفس المسامير الموجودة على الملابس السداسية (SCL عبارة عن خزفي و SDA أرجواني في الرسم التخطيطي أعلاه). بعد ذلك ، في وحدة البلوتوث ، قم بتوصيل RX-1 بـ RX على السداسي (البحرية أعلاه) ، و TX-1 بـ TX على السداسي (اللون الأخضر الفاتح أعلاه). هذا يتيح اتصالات البلوتوث. أخيرًا ، قم بتوصيل الجزء الثاني من أحد البيزو بالدبوس D12 (أخضر داكن) والساق الثاني من الضيق الثاني بـ D9 (أرجواني أعلاه). هذا من أجل أخذ إخراج تناظري من مستشعرات بيزو إلى الملابس السداسية.

** ترميز دبوس hexwear من باب المجاملة Red Gerbera (https://www.redgerbera.com) ، صور مقياس التسارع مقدمة من adafruit ، و piezo / bluetooth mate بإذن من sparkfun

الخطوة الخامسة: تحميل الكود

لبدء استخدام الأسطوانات ، افتح أولاً رمز MAX (يسمى Max_Drum.maxpat). لتتمكن من تحرير الكود أو حفظه ، ستحتاج إلى أن يكون لديك حساب في Cycling '74 ، ولكن كل شيء يعمل بدون حساب. تريد إرفاق وحدة البلوتوث السداسية بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. للقيام بذلك ، قم بتوصيل السداسي بالطاقة. بمجرد توصيل الملابس السداسية ، يجب أن يضيء ضوء أحمر على وحدة البلوتوث. بعد ذلك ، افتح تفضيلات البلوتوث. على حاسوبك. يجب أن يظهر اسم على غرار 9CBO. عندما يُطلب منك إدخال رمز مرور ، اكتب 1234. ثم يجب توصيل البلوتوث بالكمبيوتر.

بعد ذلك ، قم بتحميل كود Arduino إلى الشكل السداسي (يسمى final_electronics.ino). كل ما تبقى الآن هو توصيل البلوتوث بجهاز MAX. في الكود الأقصى ، يجب أن ترى شيئًا يسمى "طباعة". إذا قمت بالنقر فوق هذا وفتح الشاشة التسلسلية ، فسترى جميع المنافذ المتاحة ومنافذ البلوتوث المتاحة. في المربع المسمى serial o 9600. هنا ، التسلسلي يعني الشاشة التسلسلية ، o هو المنفذ ، و 9600 هو عرض النطاق الترددي للاتصال. لتوصيل البلوتوث ، استبدل o بأسماء منافذ البلوتوث الأخرى. غالبًا ما يتعين عليك تجربة كل منهم ، لكن وحدة البلوتوث ستتحول إلى اللون الأخضر بمجرد توصيلها بالمنفذ الصحيح عبر MAX.

بمجرد تحميل الشفرة ، تأكد من إعطاء المسار الصحيح لملفات الصوت في MAX. أفضل طريقة للقيام بذلك هي سحب ملفات الصوت إلى MAX.