Miếng đệm nhạy cảm với áp suất tinh nghịch (dành cho Sân chơi kỹ thuật số - và hơn thế nữa): 11 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Đây là tài liệu có thể hướng dẫn để hướng dẫn bạn cách tạo một miếng đệm cảm ứng lực - có thể được sử dụng để tạo đồ chơi hoặc trò chơi kỹ thuật số. Nó có thể được sử dụng như một điện trở nhạy cảm với lực quy mô lớn và mặc dù vui tươi, nó có thể được sử dụng cho các dự án nghiêm túc hơn để khám phá các giao diện người dùng nhỏ hơn thuộc mọi loại yêu cầu chạm nhẹ từ bàn tay cho đến lực của cơ thể ngồi xuống, để dừng chân của bạn! Nó có thể tạo ra bất cứ thứ gì từ báo động chống trộm đến trò chơi khiêu vũ! Công nghệ: Velostat và Metal Foil được kết hợp để tạo thành một miếng đệm mỏng thay đổi khả năng chống chịu khi áp lực. Bạn muốn làm gì thì tùy bạn!

Giải pháp đệm áp suất này thực sự bắt đầu với mong muốn một cậu bé Josh, 8 tuổi, được chơi cùng bạn bè trong sân chơi. Josh bị mù do một chứng bệnh có tên là Bệnh Norrie. Cuộc hành trình của anh ấy được ghi lại trong bộ phim tài liệu của BBC, The Big Life Fix, nơi tôi và một nhà thiết kế khác, Ruby Steel, được giao nhiệm vụ làm cho sân chơi không chỉ dễ tiếp cận hơn đối với Josh, mà nếu có thể, tạo ra những trò chơi mà ở đó thị giác không phải là duy nhất xác định tương tác.

Sau một số ý tưởng khá độc đáo - từ IR Retroreflective Fiducials, đến BLE Beacons - cuối cùng chúng tôi đã quyết định một giải pháp đơn giản hơn là tạo một 'Sân chơi kỹ thuật số' - vì điều này, chúng tôi muốn tạo ra một sân chơi hoàn toàn giống như cũ Trò chơi Dance, Dance, Revolution - trong đó nếu bạn bước lên một miếng đệm, nó sẽ phát ra âm thanh… nếu bạn bước lên một chuỗi các miếng đệm đặc biệt, thì phần chơi thay thế sẽ được mở khóa. Tôi nghĩ rằng có điều gì đó thú vị khi đưa ra một ý tưởng như thế này và * thổi bùng nó * lên quy mô lớn! (Tuy nhiên, nó cũng sẽ hoạt động như một trò chơi nhỏ.)

Về cơ bản, công nghệ hoạt động như một công cụ thám hiểm thú vị cho tất cả mọi người và ngoài ra, nó cũng sẽ cho phép chúng tôi chỉ định các âm thanh cụ thể cho phần đầu và phần cuối của một 'con đường', tất cả đều được kết nối với 'Trung tâm' điều hướng trung tâm. Chúng tôi gọi đây là 'những con đường gạch vàng', vì vậy bạn bè của anh ấy sẽ đánh giá cao ý định điều hướng của họ và giúp Josh nếu ở gần trong khi anh ấy đang học. Trên thực tế, anh ấy học rất nhanh, anh ấy cần ít sự giúp đỡ hơn chúng ta tưởng tượng! Dự án đầy đủ tại đây. (LIÊN KẾT)

Nếu bạn thấy Tài liệu hướng dẫn này hữu ích và / hoặc đầy cảm hứng, vui lòng chia sẻ bất kỳ ý tưởng hoặc 'xây dựng' nào dựa trên điều này. Và nếu bạn thích bỏ phiếu - cảm ơn!

Bước 1: Để tạo miếng đệm áp lực - Bạn sẽ cần:

Vật liệu:

Foil: Đồng Foil (thường được gọi là EMI Foil trực tuyến) * - LINK

Velostat: Màng áp suất dẫn điện, cũng có sẵn tại Adafruit, v.v. - LIÊN KẾT

Túi Laminate - LIÊN KẾT

Công cụ:

Laminator: Tôi đề xuất một cái đó là A3, nhưng nó có thể lớn bằng tấm lót mà bạn muốn tạo. Tuy nhiên, tôi khuyên bạn nên mua một cái không làm 'uốn cong' các tờ giấy quá nhiều - lý tưởng là 'thẳng qua', như thể hiện trong các bước sau. LIÊN KẾT

Hàn, Dây điện, Máy rút dây, Đuốc thổi & Co nhiệt - hữu ích để hàn dây vào bất kỳ bộ điều khiển nào bạn đang sử dụng: Arduino UNO là tốt, mặc dù tôi đã đề xuất sử dụng Bare Conductor TouchBoard để phát nhạc và bản thân nó dựa trên kiến trúc Arduino.

* LƯU Ý: Cần phải nói rằng, giấy bạc không cần phải tự dính, vì đặc tính này không quan trọng. Nó cũng không cần phải là đồng, nhưng nhôm chỉ đơn giản là quá mỏng manh ở độ dày có sẵn. Vì vậy, hãy thoải mái thử nghiệm!

Bước 2: Cắt mẫu Velostat

Như đã đề cập, bạn có thể làm món này với bất kỳ kích thước nào, miễn là nó lớn hơn đồng.

Tôi đã chọn hình vuông 24x24cm.

Tôi cũng đã thử nghiệm với độ dày của Velostat cần thiết cho ứng dụng này - tôi thực sự đã trải 3 lớp (ba tấm xếp chồng lên nhau), nhưng bạn có thể thấy một tấm là ổn.

Mẫu đơn giản như tôi biết tôi sẽ làm hơn 35 mẫu này !!

Bước 3: Cắt mẫu lá [Đồng] dẫn điện

Tuy nhiên, tôi đã chọn hình vuông 20x20cm - lưu ý rằng tôi đã thêm một tab 'D' vào một bên! Điều này là để làm cho việc hàn dễ dàng.

Tôi nhận ra rằng các tab này sẽ được đặt đối mặt với nhau, vì vậy chúng sẽ không chồng chéo lên nhau. Chi tiết nhỏ, dường như không quan trọng này được thiết kế để giữ cho mối hàn không ép vào tab khác theo thời gian. Tôi tưởng tượng rằng nếu tôi nhảy lên một khu vực có hàn và dây điện, nó có thể 'cắt qua' Velostat - và do đó 'làm ngắn mạch' miếng đệm, khiến nó luôn ở trạng thái "bật".

Kiểm tra Trình tự: Đồng - úp xuống (giấy bồi trắng hướng về phía bạn). 3 tờ VelostatCopper - úp. Lưu ý Các tab không chồng lên nhau, nhưng nằm trên cùng một mặt.

Bước 4: Hàn vào các tab

Nói một cách an toàn, có một mỏ hàn chất lượng tốt với đầu 'chunky' sẽ giúp việc này dễ dàng hơn.

Sử dụng một số blu-tack để giữ dây kết nối tại chỗ, chảy chất hàn lên dây và đồng. Cho phép một số sợi nhỏ ra ngoài. Dán băng dính để che chúng lại và để giảm căng thẳng cho dây trong khi xử lý.

Lưu ý việc lắp ráp trước cuối cùng, với vị trí thay thế của các 'tab'…. Sẵn sàng để cán.

Không cần thiết phải gán một cực cho tấm đệm, nhưng nó có thể giúp ích cho các cài đặt phức tạp hơn. (Đất).

Bước 5: Laminate

Tập giấy này có kích thước khoảng 24x24cm, nằm gọn trong túi giấy A3.

Tôi để các dây dẫn ra phía dưới đáy túi - ở phía đối diện với nơi túi đã được niêm phong trước. Điều này để nó được 'kéo' vào máy và ít có khả năng bị kẹt hơn.

An toàn để nói rằng đây không phải là ý định ban đầu của các máy cán mỏng, vì vậy hãy cẩn thận để không làm đứt nó bằng cách sử dụng dây quá dày. Tôi đã sử dụng cùng một loại dây đường kính 1mm mà bạn tìm thấy trong dây dẫn jumper và giữ chúng cạnh nhau.

Khi tôi đã niêm phong một mặt, tôi lật ngược nó lại, để đảm bảo niêm phong tốt.

Bước 6: Cắt & chuẩn bị dây

Tôi cắt tấm gỗ thừa đi, để lại một cạnh 20mm xung quanh Velostat.

Tôi đã cẩn thận để sau đó cắt sát dây, nhưng không cắt qua chúng!

Giữ các dây (ở phía miếng đệm) và sau đó kéo đi các tấm gỗ thừa đã hoạt động tốt để giải phóng các dây.

Tôi đã có thể loại bỏ những thứ này - sẵn sàng để hàn vào hệ thống lớn hơn…

Bước 7: Lên dây

Tôi đã sử dụng một dây đo nặng cho dự án này, nhưng một loại mỏng hơn tất nhiên có thể được sử dụng.

Như được hiển thị, tôi đã chuẩn bị một số co nhiệt - để sẵn sàng phủ lên các dây, sau khi được nối.

Tôi quấn các sợi nhỏ xung quanh các sợi lớn hơn, và sau đó hàn.

Cuối cùng, làm co nhiệt các dây (màu xanh), và sau đó là toàn bộ cụm (màu đỏ)…

(Tất nhiên, bạn có thể sử dụng dây đo nhẹ hơn, vì dây này được lắp đặt trong sân chơi, nhưng càng dày càng tốt, vì dây này có điện trở thấp hơn).

Bước 8: Giảm căng thẳng

Những tấm đệm này cần được chôn dưới sân chơi công nghiệp và được lắp đặt bởi các nhà thầu, vì vậy có thể giả định rằng chúng có thể cần một số biện pháp giảm căng để đảm bảo chúng không bị vỡ. Đối với điều này, tôi đã ngẫu hứng một số băng vải, và bảo đảm nó như hình minh họa.

Nó cũng giúp tránh bất kỳ sự xâm nhập nhẹ nào vào xung quanh dây dẫn.

(Nếu không chắc chắn về điều này, có thể sử dụng keo silicon vào khe hở).

Bước 9: Đã xong! (Bây giờ bạn sẽ kiếm được gì với nó?)

Đây là tấm đệm áp lực cuối cùng, đã sẵn sàng để lắp vào sân chơi của Josh. Thông tin thêm về dự án đó tại đây: LINK.

Tất nhiên, bạn có thể thực hiện các dự án nhỏ hơn hoặc với nhiều hoặc ít miếng đệm hơn - mẹo là kết nối với bộ xử lý phù hợp cho tương tác bạn cần.

Rất cám ơn Daljinder "DJ" Sanghera, người đã làm việc suốt mấy giờ đồng hồ nhỏ để giúp tôi làm các tấm đệm trong thời gian đoàn làm phim BBC bắt đầu quay các nhà xây dựng lắp đặt chúng!

Bước 10: Mã Arduino / TouchBoard & Miếng đệm áp lực

Về cơ bản, mã là sự kết hợp của ba nguyên tắc cơ bản của Arduino:

1. THE PAD: Về cơ bản là một biến thể của hướng dẫn ANALOGUE INPUT:

2. THE TRIGGER: Về cơ bản là kết hợp hướng dẫn POTENTIOMETER: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, để cả hai có thể hoạt động cùng nhau. Cuối cùng, TouchBoard về cơ bản là một phiên bản tích hợp hơn của trình phát mp3…

3. Hướng dẫn chơi AUDIO PLAYER: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, sẽ phát khi sự kiện mong muốn đã xảy ra bằng cách bước lên bàn phím.

Dưới đây là cách chúng tôi đã làm điều này, nhưng tất nhiên bạn có thể ứng biến theo ý muốn.

Đối với A Single Pad, tôi khuyên bạn nên sử dụng một số biến thể của mã (đính kèm ở đây - dưới dạng tệp.ino) Hãy để tôi giải thích cách thực hiện và điều gì đang xảy ra…

• Bản chất tấm đệm áp suất là một biến trở nên nó sẽ thay đổi điện trở khi bạn dẫm lên. Chúng tôi muốn nó phát ra âm thanh khi chúng tôi nhận được tín hiệu chắc chắn về việc ai đó đang dẫm lên nó.
• Tấm lót này có thể có giá trị vẫn cố định (giả sử 112Ohms), nhưng rất có thể, nó sẽ thay đổi, hoặc khi cài đặt (chúng tôi đặt một viên ngói 1kg lên trên và dán nó xuống (có lẽ nó lên đến 82Ohms)…. Bạn có thể làm việc gì đó khác biệt).
• Đây là lý do tại sao chúng tôi bao gồm một 'nồi cắt' 500Ohm (LINK) để cho phép chúng tôi điều chỉnh khi chúng tôi muốn miếng đệm được coi là nhấn và khi chúng tôi muốn bỏ qua nó.
• Hãy coi nó giống như một 'cái cưa' - chúng tôi muốn nó ở trạng thái chắc chắn là bật * hoặc * tắt - không nghiêng về cạnh này hay cạnh kia.---
• 'Gối cắt' thứ hai (1kOhm (LINK)) là để cho phép chúng tôi điều chỉnh khi nào đệm phát ra âm thanh.
• Quay trở lại với 'see saw' của chúng ta - giả sử chúng ta có một lần nhấn 'xuống' nhất định - chúng ta muốn xem độ 'cứng' (mức độ thay đổi điện trở) như thế nào trước khi phát âm thanh? Điều này cho phép chúng tôi điều chỉnh điều đó và nói rằng chúng tôi muốn có +/- giả sử là 50Ohms, thì chúng tôi có thể thay đổi điều này tại đây.
• Ngoài ra còn có một điện trở 'kéo xuống' 200Ohms. (LIÊN KẾT)
• Tất nhiên người ta có thể làm điều này trong mã, nhưng khi làm việc trên một cài đặt như thế này, việc điều chỉnh tương tự (với tuốc nơ vít) sẽ thực tế hơn là tải lại Arduino mỗi lần.
• Sơ đồ mạch được vẽ gần giống với Sơ đồ của Arduino Shield (vì vậy hãy tha thứ cho GND ở trên cùng), và hy vọng điều này sẽ hữu ích.---
• Arduino Prototyping Shield (LINK) để giúp kết nối dễ dàng với trình phát nhạc: trong trường hợp này là Bare Conductive TouchBoard (LINK) và mặc dù hữu ích cho việc này, nhưng không cần sử dụng, nếu máy nghe nhạc mp3 có thể được kết nối để chơi dễ dàng hơn (và rẻ). Tuy nhiên, nếu bạn muốn sử dụng nó, hãy hàn các chân tiêu đề vào TouchBoard để cho phép nó kết nối với tấm chắn.
• TouchBoards hoạt động giống như Arduino Unos với cùng giao diện tải lên mã.

Vì vậy, đây là một pad đơn tuyệt vời và những người khác đã thực hiện một số biến thể thú vị - như EmilyG ở đây (LINK).

Tuy nhiên, nếu bạn muốn đưa nó lên cấp độ tiếp theo và về cơ bản tạo ra một 'trò chơi' từ nhiều miếng đệm, với các bước di chuyển / chuỗi bí mật để nhấn chúng để 'mở khóa' tất cả các loại âm thanh ẩn khác nhau, thì hãy xem phần Có thể hướng dẫn tiếp theo này (LINK) - đưa nó từ quy mô nhỏ đến quy mô lớn! Rất cảm ơn Sam Roots vì điều này!

Nếu bạn thích điều này, hãy cân nhắc bỏ phiếu! Cảm ơn =)

Bước 11: Sân chơi kỹ thuật số

www.instructables.com/id/Making-a-Digital-Playground-Inclusive-for-Blind-Ch/