Giao diện đa điểm mini: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Có thể hướng dẫn này chỉ cho bạn cách tạo giao diện cảm ứng đa điểm mini từ các bộ phận đơn giản mà bạn có thể đặt hàng trực tuyến hoặc mua tại cửa hàng xây dựng / phần cứng thông thường. Giao diện cảm ứng đa điểm là các bề mặt có thể đăng ký nhiều 'điểm chạm' cùng một lúc, có nghĩa là người dùng có thể sử dụng các chuyển động tay tự nhiên để thao tác các đối tượng kỹ thuật số. Hầu hết các hệ thống cảm ứng đa điểm cũng chiếu hình ảnh màn hình lên bề mặt cảm ứng, giúp việc tương tác trở nên trực quan hơn. Vì các hệ thống cảm ứng đa điểm lớn rất tốn kém để xây dựng, tài liệu hướng dẫn này dạy bạn cách xây dựng một hệ thống cảm ứng đa điểm đơn giản hơn và nhỏ hơn với giá 50-150 đô la bằng cách sử dụng các bộ phận dễ tìm. Một Mini-Multitouch. Mini-Multitouch hoạt động theo các nguyên tắc giống như các hệ thống lớn hơn và tiện dụng cho tất cả các loại hình sử dụng hack-ish hoặc art-ish (nghĩ rằng vẽ bằng ngón tay, âm nhạc bằng cách chạm hoặc các tương tác dựa trên cử chỉ khác). Tài liệu hướng dẫn này đang được gửi là một phần của cuộc thi "Giành máy cắt laser" thay mặt cho Make: Philly, với hy vọng rằng chúng tôi có thể khởi động việc tạo ra không gian làm việc cộng đồng mới của chúng tôi với việc giới thiệu một máy cắt laser mới sáng bóng:) Hãy tận hưởng! Khó khăn: Trung cấp (hoặc người mới bắt đầu gan dạ). Yêu cầu kiến thức cơ bản về hàn, sử dụng cưa sắt và dao tiện ích, cài đặt phần mềm và làm theo hướng dẫn phần mềm. Việc làm quen với các chủ đề này và sẵn sàng học hỏi sẽ giúp bạn vượt qua bài giảng Có thể giảng dạy này! Thời gian xây dựng: 8-10 giờ cho một chuyên gia về các chủ đề trên; 16-20 giờ cho người mới bắt đầu / trung cấp.

Bước 1: Các bộ phận và chuẩn bị

Bước một: lấy các bộ phận của bạn! Dưới đây, bạn sẽ tìm thấy các đề xuất về nơi mua các mặt hàng từ danh sách vật liệu. chỉ dành cho Windows.) Ống kính hồng ngoại 4,3 x 4,3 mm (hay còn gọi là giám sát ban đêm) - Có sẵn để mua trên web Đèn LED hồng ngoại (khuyến nghị SFH485) - có sẵn từ digikey. cửa hàng đồ thủ công / sở thích Nhanh chóng thiết lập nhanh chóng điên cuồng (bất kỳ thương hiệu nào và lấy nó trong một bàn chải trên chai) - Có sẵn tại hầu hết các cửa hàng sở thích / thủ công Giấy nhám, 400 grit và 800 grit - Có sẵn tại cửa hàng phần cứng có độ dày tiêu chuẩn Lexan (0,85) - Có sẵn tại cửa hàng phần cứng Dải 8ft của "Tile Divider" - Có sẵn tại cửa hàng phần cứng Một hộp các tông, cao ít nhất 1,5 feet trên một mặt (chúng tôi đã sử dụng 1,5 'x 1' x 1 ') - Có sẵn tại phần cứng lưu trữ (hoặc chỉ đặt xung quanh!) Các bit nhỏ của dây. Nếu bạn không có dây đặt xung quanh, hãy mua một cuộn nhỏ gồm dây cỡ 20 hoặc 22, có cả màu đỏ và đen. - Có bán tại hầu hết các cửa hàng điện tử / sở thích

Bước 2: Chuẩn bị Webcam để phát hiện ánh sáng hồng ngoại

Bước này mô tả thiết lập của webcam được sử dụng để ghi lại các đốm màu của ánh sáng hồng ngoại phát ra khi bạn chạm vào bề mặt cảm ứng. Màn hình cảm ứng đa điểm mini này dựa vào bốn đèn LED để chiếu ánh sáng vào một tấm Lexan, nơi nó sẽ bật ra xung quanh mà không thoát ra ngoài do chỉ số khúc xạ. Đây được gọi là Tổng phản ánh nội bộ. Khi áp lực (chẳng hạn như từ ngón tay) được đặt lên Lexan, nó sẽ nén lại một chút, làm thay đổi chỉ số khúc xạ và cho phép ánh sáng thoát ra. Những nơi ánh sáng thoát ra sẽ chỉ là nơi bề mặt bị nén lại, tạo thành những đốm màu sáng đẹp ở nơi có thứ gì đó đè lên Lexan. Đây là nơi xuất hiện của webcam! Bạn có thể xem các đốm màu bằng webcam và với phần mềm đặc biệt, sử dụng chúng làm đầu vào máy tính của bạn, chẳng hạn như chuột hoặc bàn phím. webcam phải được sửa đổi để xem trong phạm vi hồng ngoại. Điều này có thể dễ dàng thực hiện bằng cách trao đổi ống kính webcam hiện có của bạn lấy một ống kính có thể 'nhìn thấy' ánh sáng hồng ngoại. Đèn LED được sử dụng bởi giao diện cảm ứng đa điểm mini, ở tần số 880 nm, nằm trong phạm vi của camera giám sát 'tầm nhìn ban đêm'. Bạn có thể hoán đổi ống kính webcam hiện có của mình cho ống kính 'nhìn ban đêm' và bạn sẽ sẵn sàng sử dụng. Nếu bạn đang sử dụng SPC900NC được khuyến nghị, bạn có thể sử dụng bất kỳ ống kính IR Camera quan sát 4.3MM x 4.3 MM nào. Hãy thử tìm kiếm trên e-bay hoặc một cửa hàng camera an ninh địa phương. Trước khi tháo ống kính hiện có trên webcam của bạn, hãy cài đặt phần mềm webcam trên PC và kiểm tra webcam để đảm bảo máy ảnh hoạt động. Lưu ý: điều quan trọng là phải làm điều này TRƯỚC KHI hết hiệu lực bảo hành của bạn bằng cách mở nó ra và thay đổi ống kính! Khi bạn đã chụp thành công một vài hình ảnh và đảm bảo rằng webcam hoạt động tốt, bạn đã sẵn sàng chuyển đổi ống kính. ống kính bằng tuốc nơ vít. Sau khi chiếc vòng đó biến mất, bạn có thể dễ dàng thay thế ống kính thông thường bằng ống kính 'giám sát' bằng cách tháo ống kính một cách cẩn thận (nhưng chắc chắn). Chiếc nhẫn chỉ dành cho vẻ ngoài, vì vậy bạn có thể đeo lại hoặc bỏ đi. Sau khi bạn đổi ống kính, hãy kiểm tra webcam để đảm bảo nó vẫn hoạt động bằng phần mềm webcam. Bạn cũng có thể cần điều chỉnh tiêu cự của ống kính mới. Hình ảnh bạn quay lại từ webcam sẽ không giống với ống kính thông thường, điều này chỉ có nghĩa là nó đang hoạt động như mong đợi. ánh sáng bằng một số băng keo để chặn nó. Nếu không, nó sẽ thêm một số 'tiếng ồn' nhẹ và sẽ khiến màn hình của bạn có các điểm tiếp xúc 'ma'.

Bước 3: Xây dựng Khung mặt cảm ứng

Bước này bao gồm việc xây dựng khung sẽ chứa Lexan, cũng như việc chuẩn bị cần thiết để gắn đèn LED vào khung.

Vật liệu tốt nhất mà tôi tìm thấy cho khung là 'Tile Divider', có dạng dải dài từ 6 đến 8 foot và có thể mua được trong phần đúc của hầu hết các cửa hàng sửa chữa gia đình. Xem các hình ảnh dưới đây để mô tả trực quan (thay vì cố gắng giải thích ở đây!). Khung sẽ rất khít với Lexan, vì vậy bạn có thể cắt Tile Divider chính xác theo kích thước: cắt hai dải 8 inch và hai dải 10 inch. Sau khi các dải được cắt, bạn nên sử dụng T-Square để cắt các đầu của dải ngắn để vát vào trong một góc 45%. Điều này sẽ làm cho chúng vừa khít và vừa khít như một khung bao quanh Lexan. Bạn sẽ gắn bốn đèn LED trên một cạnh 8 inch của khung. Chúng cần được gắn sao cho chúng chạm vào Lexan qua các lỗ trên dải và trải đều dọc theo cạnh. Điều quan trọng là phải đặt các lỗ gần đầu dải, như được hiển thị bên dưới, để ánh sáng chỉ chiếu vào cạnh của Lexan, và KHÔNG chiếu xuống máy ảnh bên dưới. Đánh dấu vị trí của bốn lỗ ở khoảng 1 inch, 3 inch, 5 inch và 7 inch dọc theo cạnh của một dải Tile Divider 8 inch. Vì Dải phân cách Ngói được làm bằng nhựa mềm, bạn sẽ cần phải khoan các lỗ theo nhiều kích thước tăng dần để tránh nhựa bị cong hoặc vênh quá mức. Đầu tiên, khoan một lỗ nhỏ (1/16 "), sau đó khoan một lỗ lớn hơn một chút (9/64"). Cuối cùng, khoan một lỗ 3/16 ", đây là kích thước lý tưởng để các đèn LED có thể luồn qua.

Bước 4: Chuẩn bị Mặt cảm ứng Lexan

Bước này bao gồm việc chà nhám và đánh bóng bề mặt cảm ứng Lexan, để phân phối ánh sáng tối đa.

Để nhận được nhiều ánh sáng nhất vào bề mặt cảm ứng, một trong các cạnh 8 inch của bề mặt cảm ứng Lexan phải được làm rất mịn (đây là nơi các đèn LED sẽ tiếp xúc với bề mặt cảm ứng). Lý tưởng nhất là bạn sẽ sử dụng ba vật liệu: giấy nhám 400 grit, giấy nhám 800 grit và đồng thau đánh bóng. Nếu không có sẵn chất đánh bóng đồng thau, bạn có thể chỉ sử dụng giấy nhám 400 và 800, nhưng kết quả sẽ kém đẹp mắt. Gấp một mảnh giấy nhám 400 grit lên trên một khối gỗ (hoặc thậm chí một cuốn sách bìa mềm nhỏ), và chạy nó qua lại ba hoặc bốn lần dọc theo một cạnh 8 inch của mặt cảm ứng Lexan. Bạn sẽ thấy những vảy trắng nhỏ bong ra. Lặp lại điều này với giấy nhám 800 grit. Sau mỗi lần sử dụng giấy nhám, bạn sẽ có thể thấy rằng các vết xước và vết mờ trên cạnh của Lexan ngày càng nhỏ đi: điều này cho thấy rằng bạn đang làm một công việc thích hợp (và điều đó không đáng khích lệ!). Sau khi chà nhám các vết xước và vết va đập, hãy đánh bóng cạnh Lexan (chỉ cạnh!) Bằng cách sử dụng chất đánh bóng đồng thau của bạn (làm theo hướng dẫn trên hộp đựng chất đánh bóng bằng đồng thau). Hãy chiêm ngưỡng cạnh Lexan của bạn đã trở nên mịn màng và sáng bóng như thế nào.

Bước 5: Lắp Khung vào Mặt cảm ứng, Gắn đèn LED

Bước này bao gồm việc lắp đặt bề mặt cảm ứng Lexan và đèn LED vào khung được xây dựng trong Bước 3 của Hướng dẫn này.

Trước khi dán vĩnh viễn khung vào Lexan, hãy kiểm tra để đảm bảo khung vừa với mặt cảm ứng Lexan 8 inch x 10 inch bằng cách trượt các dải Tile Divider (từ Bước 3) lên các cạnh của mặt cảm ứng: nó phải vừa vặn và đẹp mắt khung hình mới hạnh phúc của nó. Ngoài ra, hãy kiểm tra để đảm bảo rằng không có gờ nhựa nào còn sót lại trong Bộ chia gạch khi khoan lỗ LED, vì chúng có thể làm cho khung kém khít. Khi bạn đã kiểm tra độ vừa vặn, đã đến lúc dán khung và Lexan lại với nhau thành một đơn vị duy nhất. Tháo khung Tile Divider và bóc lớp vỏ bảo vệ trở lại cách các cạnh của Lexan khoảng một inch, cẩn thận không tháo nó ra hoàn toàn. Sau đó, trượt khung trở lại Lexan, không có tấm che ở giữa hai khung. Hãy chắc chắn rằng phần khung có các lỗ LED được đặt trên cạnh Lexan đã được đánh bóng nhẵn! Khi tất cả các mặt của khung đã được điều chỉnh theo ý muốn của bạn, hãy sử dụng một ít keo điên (hoặc bất kỳ loại keo nào) để dán các góc của khung vào nhau. Cố gắng dán các phần khung với nhau để không dính vào Lexan. Nếu một số keo dính trên Lexan, đó không phải là vấn đề lớn và không ảnh hưởng đến bề mặt cảm ứng của bạn. Bây giờ khung đã được gắn vào Lexan, đã đến lúc gắn các đèn LED vào khung. Trước khi dán cố định các đèn LED qua các lỗ trên khung) hãy thử một vài lần chạy thử để đảm bảo rằng bạn đã đặt chúng đúng vị trí. Để có 'đốm màu' chất lượng tốt nhất, đèn LED không nên hướng thẳng vào cạnh của Lexan, chúng cần được gắn ở một góc nhỏ so với cạnh của Lexan: góc lệch khoảng 20-30 độ so với phương ngang (xem hình ảnh để biết thêm chi tiết). Góc sẽ giúp làm cho ánh sáng thoát ra nơi Lexan được nén sáng hơn và rõ ràng hơn. Để định vị các đèn LED để đi dây dễ dàng hơn sau này: hãy đảm bảo gắn tất cả các đèn LED để chúng được xoay để có chân nối đất (chân dài hơn) ở trên cùng. Khi bạn đã hài lòng với góc độ và vị trí của đèn LED, hãy gắn chúng cố định vào khung bằng cách giữ đèn LED tại chỗ và bôi keo điên cuồng xung quanh bên ngoài của đèn LED nơi nó tiếp xúc với khung. Giữ các đèn LED đó tại chỗ cho đến khi chúng khô hoàn toàn! (Đây là lý do tại sao chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng keo điên điển). Bây giờ các đèn LED đã ở vị trí, đã đến lúc bắt đầu đi dây.

Bước 6: Đấu dây cho đèn LED

Phần này bao gồm tất cả các dây bạn phải làm và bao gồm việc kết nối các đèn LED với nguồn điện.

Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng đèn LED 1,5 V 100 mA và cho các mục đích của Hướng dẫn này, giả sử bạn đang sử dụng nguồn điện một chiều 200mA 3,3V (chẳng hạn như nguồn điện 'tường wort' hoặc nguồn điện sở thích). Bạn có thể cần điều chỉnh hệ thống dây điện của đèn LED dựa trên nguồn điện mà bạn có - hãy kiểm tra với người quen về thiết bị điện tử nếu bạn không chắc chắn về cách điều chỉnh hệ thống dây điện của mình. Hàn các đèn LED lại với nhau như thể hiện trong hình bên dưới… nếu bạn cần thực hành một số kỹ thuật hàn, hãy chạy thử bằng cách sử dụng một số đèn LED KHÔNG được dán vào khung. Để kiểm tra hệ thống dây dẫn của đèn LED, hãy kết nối nguồn điện và hướng chúng về phía webcam (được lọc IR). Chạy phần mềm webcam của bạn: nếu webcam đang nhận ánh sáng hồng ngoại, bạn sẽ thấy đèn màu đỏ sáng trên màn hình webcam (mặc dù bạn sẽ không thấy bất kỳ ánh sáng nào phát ra từ chính các đèn LED, vì đó là tia hồng ngoại!). Bây giờ quay lại màn hình cảm ứng đa điểm mini. Khi bạn đã nối dây các đèn LED bằng mỏ hàn (theo sơ đồ bên dưới), hãy hướng webcam được lọc IR vào hộp cảm ứng đa điểm mini từ phía trên. Chạy phần mềm webcam của bạn ngay bây giờ nếu bạn chưa chạy phần mềm này: bạn sẽ thấy ánh sáng trên màn hình webcam, dọc theo khung khi các đèn LED hồng ngoại được gắn (nhưng, một lần nữa, bạn sẽ không thấy bất kỳ ánh sáng nào từ các đèn LED thực tế!). Nếu bạn không thể nhìn thấy ánh sáng, bạn sẽ cần kiểm tra hệ thống dây điện của mình và có thể tham khảo ý kiến của một người quen thuộc với thiết bị điện tử nếu bạn không chắc chắn về cách sửa lỗi đèn LED. Lưu ý nhanh: ánh sáng được mô tả ở trên là rò rỉ ánh sáng và điều đó là không mong muốn: chúng tôi sẽ xử lý vấn đề đó trong bước tiếp theo để ánh sáng hồng ngoại duy nhất phát ra từ bề mặt cảm ứng là ánh sáng phát ra từ việc chạm vào nó. Tuy nhiên, hiện tại, đó là một cách tốt để kiểm tra xem đèn LED của bạn có được nối dây chính xác hay không. Bạn sắp có một màn hình cảm ứng đa điểm mini!

Bước 7: Hoàn thiện Mặt cảm ứng, Định vị Webcam

Đây là bước cuối cùng trong quá trình xây dựng phần cứng. Một số ánh sáng từ đèn LED sẽ có xu hướng phát sáng từ trên xuống dưới thay vì chiếu trực tiếp vào Lexan và việc phát sáng thêm (rò rỉ ánh sáng) có thể gây ra vấn đề. Ánh sáng bổ sung này có thể dội lại từ các vật thể gần đó như tường, màn hình, trần nhà, v.v., tạo ra các vùng phát sáng hồng ngoại sẽ hiển thị trên màn hình webcam của bạn dưới dạng điểm cảm ứng giả. Cách tốt nhất để khắc phục sự cố này là thêm một chút vật liệu mờ đục ở trên và dưới các cạnh của mặt cảm ứng Lexan để chặn sự phát sáng lên và phát sáng xuống này. Cắt một tấm thảm phẳng có kích thước 8 inch x 10 inch ra khỏi bìa cứng, dày khoảng 1 inch và có kích thước vừa với bề mặt cảm ứng. Kích thước bên trong của tấm thảm này phải là 6 x 8 inch, về cơ bản nó có một đường viền hình chữ nhật dày 1 inch vừa khít với không gian ngay bên dưới Lexan. Nếu các hướng này không rõ ràng, hãy xem sơ đồ mở rộng ở Bước 5, trong đó có bản vẽ tấm bìa cứng này. Thao tác này sẽ xử lý hiện tượng phát sáng xuống. Lặp lại quy trình ở phía trên cùng của bề mặt cảm ứng để chặn hiện tượng phát sáng lên. Nếu bạn có thời gian, sẽ chuyên nghiệp hơn nếu sử dụng thứ gì đó đẹp hơn (như một số khuôn đúc cạnh sàn hoặc trần nhà) cho tấm chặn ánh sáng lên, nhưng chúng tôi chỉ sử dụng tấm lót bìa cứng thứ hai và nó hoạt động tốt! Tại thời điểm này, bạn có một chiếc bánh sandwich có bề mặt cảm ứng, với Lexan và khung ở giữa, và các bộ chặn ánh sáng lên và phát sáng xuống ở trên cùng và dưới cùng, vừa khít vào vị trí và giữ ở đó bằng keo điên nếu muốn. thiết lập phần cứng của bạn, bạn chỉ cần đặt webcam. Nó cần phải ngồi cách bề mặt cảm ứng khoảng 1,5 đến 2 feet, hướng vào phía 'dưới cùng' của Lexan (ví dụ: phía không được chạm vào). Bạn có thể thực hiện điều này bằng cách sử dụng một hộp các tông. Dựng hộp lên sao cho chiều cao của nó là 1,5 đến 2 feet (bạn đứng nó ở phía nào sẽ tùy thuộc vào kích thước hộp của bạn). Webcam của bạn sẽ nằm bên trong hộp và mặt cảm ứng của bạn sẽ nằm trên đầu hộp, vì vậy bạn sẽ cần phải khoét một lỗ trên đầu hộp có kích thước và hình dạng xấp xỉ với phần tiếp xúc của Lexan (chỉ phần tiếp xúc, không phải toàn bộ khung!). Xem hình ảnh bên dưới để có ví dụ trực quan. Tháo dây webcam ra khỏi hộp, đặt màn hình cảm ứng lên trên và chiêm ngưỡng vẻ đẹp của thiết lập phần cứng đã hoàn thành của bạn! Bây giờ bạn có thể bóc lớp phủ bảo vệ đó ra khỏi Lexan, nếu bạn chưa làm như vậy. Bạn đã hoàn thành phần cứng cho Mini-Multitouch của mình! Nếu bạn chạy phần mềm webcam của mình, bạn sẽ có thể thấy bề mặt cảm ứng sáng lên khi bạn đặt áp lực lên nó, lý tưởng nhất là dùng ngón tay của bạn.

Bước 8: Thiết lập Bộ công cụ Vvvv và chơi

Bước cuối cùng này mô tả thiết lập phần mềm được sử dụng để tương tác với màn hình cảm ứng đa điểm của bạn. Bây giờ đã đến lúc bắt đầu sử dụng hệ thống cảm ứng đa điểm mini mới của bạn! Cách dễ nhất để bắt đầu là sử dụng bộ công cụ đồ họa 'vvvv'. Bộ công cụ vvvv được cung cấp miễn phí, cho mục đích sử dụng phi thương mại. Thật không may, vì nó dựa trên phần mềm DirectX của Microsoft (về tốc độ), vvvv chỉ có sẵn cho Windows. Lời xin lỗi của chúng tôi! Để có được một bản sao của bộ công cụ vvvv, hãy truy cập trang tải xuống vvvv vvvv và giải nén gói vào thư mục bạn chọn (tôi khuyên bạn nên dùng c: / Program Files / vvvv làm vị trí ban đầu).vvvv không có chương trình cài đặt hoặc thiết lập, bạn chỉ cần chạy vvvv.exe khi bạn muốn chạy vvvv. Bạn sẽ thấy bản trình diễn cây lắc lư theo mặc định khi chạy vvvv - đây là nơi bạn có thể khởi chạy hướng dẫn và cảm nhận những gì vvvv có khả năng và nó có thể được sử dụng để làm gì. Chúng tôi khuyên bạn nên bắt đầu với hướng dẫn này! Và, một chút lời khuyên khắc phục sự cố: nếu bạn gặp 'lỗi dll' khi cố chạy vvvv.exe, có thể bạn cần nâng cấp DirectX trên máy của mình lên phiên bản 9.0c hoặc mới hơn. theo các liên kết bên dưới và thực hiện hai hướng dẫn vvvv (ngắn) đầu tiên trước khi tiếp tục. Phần Giới thiệu Hướng dẫn vvvv và Hướng dẫn Xin chào Thế giới sẽ dạy cho bạn hầu hết các kỹ năng cơ bản bạn cần để sử dụng vvvv và rất được khuyến khích. Đã đến lúc kiểm tra xem webcam của bạn có hoạt động với vvvv hay không. Bạn có thể kiểm tra xem vvvv có tự động phát hiện webcam của bạn hay không bằng cách sử dụng Hướng dẫn vvv VideoIn. Hướng dẫn này đi kèm với hướng dẫn về cách kiểm tra webcam của bạn trong vvvv: hãy làm theo các hướng dẫn sau! Trước khi chuyển sang bước cuối cùng, hãy sử dụng Hướng dẫn VideoIn để đảm bảo rằng bạn đang nhận được hình ảnh và máy ảnh của bạn nói chung đang hoạt động bình thường với vvvv. Nếu máy ảnh của bạn không hoạt động với vvvv, hãy truy cập diễn đàn vvvv và tìm kiếm trợ giúp về thiết lập và cấu hình. Tải tệp Touch_demo_3.v4p và robot_image-j.webp