Graffiti ảo: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

Tôi đã thấy một vài hệ thống graffiti ảo trên web nhưng không thể tìm thấy bất kỳ thông tin nào được công bố về cách tạo một hệ thống (mặc dù hãy xem trang liên kết cuối cùng). Tôi nghĩ rằng nó sẽ rất tuyệt vời cho các hội thảo graffiti của tôi, vì vậy tôi đã tự làm một cái và đã xuất bản mọi thứ bạn cần để tự làm ở đây! áp lực và khoảng cách từ màn hình, * mô hình sẽ nhỏ giọt nếu bạn di chuyển quá chậm! Nếu bạn thấy nó hoạt động trên các hệ thống khác, vui lòng đăng hướng dẫn của bạn! Các kỹ năng bạn sẽ cần * gỗ để làm màn hình chiếu phía sau bằng gỗ, * mạch điện tử và lập trình bộ điều khiển vi mô Atmel AVR (hoặc arduino), * có thể cài đặt một số thư viện trên máy tính của bạn để cho phép xử lý để nói chuyện với wiimote.

Bước 1: Cách thức hoạt động

* Bình xịt có đèn LED hồng ngoại chiếu qua màn hình máy chiếu và được camera của wiimote nhìn thấy. * Wiimote gửi tọa độ X và Y của lon tới máy tính thông qua liên kết vô tuyến bluetooth. * Máy tính đang chạy chương trình vẽ tranh đơn giản sử dụng máy chiếu để "vẽ" các đường khi bạn vẽ bằng lon. Nó cũng đảm nhận việc ánh xạ máy ảnh wiimote lên màn hình bằng hệ thống hiệu chuẩn 4 điểm. * Bình xịt cũng có thể phát hiện khoảng cách của nó với màn hình và áp lực vòi phun: bạn càng ở xa thì chấm vẽ càng lớn, bạn nhấn vòi phun càng mạnh thì chấm sơn càng trở nên mờ đục.

Bước 2: Các thành phần

Dưới đây là tất cả các bit bạn cần để tổng hợp lại:

* máy tính - cần khoảng 1.4Ghz, bluetooth và cổng usb, * môi trường xử lý, phần mềm * virtualGraffiti, tải xuống từ bước "thiết lập máy tính", * nintendo wiimote - mua đồ cũ từ ebay, * máy chiếu - cần phải sáng sủa nếu bạn dự định sử dụng vào ban ngày hoặc bên trong có đèn bật sáng, * màn hình chiếu phía sau - tự tạo, * bình xịt ảo - tự làm, * bộ thu bình xịt ảo - tự chế. tích hợp trong usb-> nối tiếp) £ 21 * cặp radio rx / tx £ 9 * các thành phần để xây dựng bình xịt £ 18 cộng với vỏ bọc tùy chọn £ 12 * vỏ bọc tùy chọn cho bộ thu £ 8 * nintendo wiimote - mua đồ cũ từ ebay £ 20

Bước 3: Màn hình chiếu phía sau

Màn hình cần có độ nhìn xuyên thấu phù hợp! Nếu nó không đủ trong suốt, hình ảnh sẽ không được nhìn thấy và đèn LED hồng ngoại sẽ không hiển thị đối với máy ảnh của wiimote. Nếu nó quá trong suốt thì máy chiếu sẽ bị chói mắt và hình ảnh bị trôi đi. (Mặc dù hãy xem trang cuối cùng để biết các cách giảm thiểu điều này).

Tôi đã sử dụng lycra, có tính co giãn nên tôi có thể kéo căng để làm cho nó trong suốt hơn. Hiện tại tôi đang giữ nó bằng đinh ghim, nhưng tôi đang chuẩn bị cho khóa dán khi tôi tiếp cận với một máy may. Tôi đã làm một khung gỗ với sự giúp đỡ của một xưởng và một người thợ mộc (cảm ơn Lou!) Tôi cần nó sập lại để có thể vận chuyển nó trên chiếc xe đạp của mình. Nếu bạn đang làm một cái cho một địa điểm cố định thì sẽ dễ kiếm hơn. Chỉ cần làm cho nó ở tỷ lệ khung hình 4: 3 và đủ cứng để đứng thẳng. Tôi thấy mọi người có xu hướng đẩy vật liệu màn hình lên một chút nên nó cần phải chắc chắn một chút.

Bước 4: Bình xịt

Đây là phần phức tạp nhất của dự án và mất nhiều thời gian nhất để thực hiện đúng. Tin tốt là bạn không cần tất cả những thứ này để làm cho một hệ thống vui nhộn hoạt động. Điều đơn giản nhất là bạn chỉ cần lấy một mạch điện có công tắc, đèn LED hồng ngoại và một điện trở. Khi bạn ấn công tắc, đèn LED sẽ sáng lên và được camera của wiimote nhìn thấy và theo dõi.

Phiên bản này cao cấp hơn, vì nó cũng đo khoảng cách từ màn hình và áp suất vòi phun. Cả hai điều này đều quan trọng khi bạn thực sự phun sơn. Tôi muốn tạo ra một hệ thống đào tạo, vì vậy điều quan trọng là phải làm cho hệ thống càng "thật" càng tốt (trong giới hạn chi phí của tôi). Mạch khá đơn giản. Hãy nhìn vào sơ đồ mạch đính kèm để xem cho chính mình. Bạn cần có các kỹ năng hàn cơ bản và để có thể đặt một mạch lên veroboard. Ngoài ra, bạn sẽ cảm thấy hài lòng với việc lập trình vi điều khiển. Xây dựng mạch từ đầu so với sử dụng bảng arduino Tùy chọn 1: nếu bạn muốn sử dụng bảng arduino trong bình xịt. Sử dụng arduino như cũ và giảm một nửa tốc độ truyền của sóng vô tuyến tx trong mã spycan. tùy chọn 2: bạn muốn tiết kiệm tiền mặt nhưng bạn không có lập trình cầu chì. Xây dựng bảng và sử dụng tinh thể ngoài 16MHz. Giảm một nửa tốc độ truyền như trong tùy chọn 1. tùy chọn 3: bạn muốn tiết kiệm tiền mặt hơn nữa và bạn có một lập trình viên cầu chì. Xây dựng bảng, nhưng bỏ qua tinh thể bên ngoài. Sử dụng bộ lập trình cầu chì để đặt atmel sử dụng đồng hồ bên trong của nó. Tôi tin rằng bộ lập trình song song tự làm này sẽ cho phép bạn lập trình cầu chì. Tôi sử dụng bộ lập trình olimex. Tổng quan về mạch Bộ vi điều khiển đo đầu ra từ cảm biến khoảng cách 2d120x sắc nét (thông tin tuyệt vời về cảm biến này ở đây) và chiết áp tuyến tính. Nó cũng đo đầu ra của chiết áp LED PWM. Điều này được sử dụng để điều chỉnh công suất ánh sáng của đèn LED. Đèn LED hồng ngoại tôi đang sử dụng là 100mA và bước sóng đỉnh là 950nm (lý tưởng cho wiimote). Bộ vi điều khiển sử dụng PWM để nhấp nháy đèn LED rất nhanh. Chúng tôi sử dụng một MOSFET nguồn IRF720 để vi mô không bị cháy hết đầu ra của nó. Ngoài ra, tôi muốn thêm công suất cho một đèn LED sáng hơn trong tương lai. Có một đèn LED trạng thái nhấp nháy mỗi khi gói dữ liệu được phát trên radio. Nếu mọi thứ hoạt động tốt, đèn này sẽ nhấp nháy ở khoảng 15Hz. Cuối cùng, mô-đun phát sóng vô tuyến được gắn vào chân 3 (chân số 1 cho arduino) của bộ vi điều khiển để chúng tôi có thể gửi thông tin mà chúng tôi đang đo tới máy tính. Bạn cũng CẦN một không khí gắn vào bo mạch thu. Tôi đã sử dụng một dây peice dài 12cm. Đây là một nửa những gì được đề xuất trên trang thông tin tuyệt vời này. Lập trình bộ vi điều khiển Sau khi đã xây dựng xong mạch, bạn sẽ cần tải lên chương trình (đính kèm). Tôi sử dụng môi trường lập trình arduino / libaries. Bạn có thể biên dịch nó với arduino IDE, rồi lập trình nó theo cách bạn thường làm. Mạch của tôi được làm đơn giản hơn bằng cách sử dụng xung nhịp 8MHz bên trong của vi. Nếu bạn sử dụng điều này, bạn sẽ cần thiết lập cài đặt cầu chì để sử dụng RC: 1111 0010 = 0xf2 được hiệu chỉnh bên trong 8MHz Điều này có nghĩa là bạn sẽ cần phải có một lập trình viên có thể viết cầu chì../avrdude -C./avrdude.conf -V -p ATmega168 -P / dev / ttyACM0 -c stk500v2 -U lfuse: w: 0xf2: m Nếu bạn không có loại lập trình viên này (giả sử bạn chỉ có arduino bo mạch), chỉ cần sử dụng tinh thể 16MHz giữa các chân 9 và 10 và tất cả sẽ hoạt động (chưa được kiểm tra - bạn có thể cần một tụ điện). Bạn cũng sẽ cần phải sửa đổi mã chương trình để baud của máy phát giảm đi một nửa. Tôi chỉ muốn tối đa hóa sản lượng ánh sáng mà không cần sử dụng đèn LED, vì vậy tôi đã làm tăng một vài điểm và kết thúc với mức trung bình khoảng 120ma. Nếu bạn có đồng hồ vạn năng bạn có thể điều chỉnh cái này khá dễ dàng, còn không thì chỉ cần chỉnh chiết áp khá cao thôi chứ không hết đâu! Bạn cũng có thể kiểm tra các đầu vào tương tự trên các chân 26, 27 và 28 của chiết áp điều chỉnh PWM, cảm biến khoảng cách và chiết áp vòi phun. Nếu bạn có một phạm vi, bạn có thể kiểm tra kênh xung đi ra từ chân 3 vào mô-đun TX radio. Kiểm tra đầu ra pwm của đèn LED trên chân 11. Bạn có thể sử dụng máy ảnh điện thoại di động (hoặc hầu hết các máy ảnh CCD) để xem đèn LED hồng ngoại bật khi bạn nhấn nút vòi phun.

Bước 5: Máy thu có thể phun

Nếu bạn đang sử dụng loại bình xịt đơn giản thì bạn không cần đến thứ này.

Nếu không, tôi chỉ sử dụng một bảng arduino, với bộ thu sóng được cắm vào chân 2. Điều này giúp bạn dễ dàng lấy dữ liệu vào máy tính thông qua USB -> chip nối tiếp trên bảng arduino. Nếu tôi định làm một mạch tùy chỉnh, tôi có thể sẽ sử dụng FTDI USB -> bảng đánh giá UART nối tiếp. Bạn cũng CẦN một không khí gắn vào bo mạch thu. Tôi đã sử dụng một dây peice dài 12cm. Đây là một nửa những gì được đề xuất trên trang thông tin tuyệt vời này. Tải bản phác thảo graffitiCanReader2.pde vào arduino. Khi lon được bật nguồn, bạn sẽ thấy các đèn LED trạng thái trên lon và bảng bộ thu nhấp nháy nhanh chóng. Mỗi khi đèn LED có thể nhấp nháy, một gói dữ liệu sẽ được gửi đi. Mỗi khi đèn LED của bảng bộ thu nhấp nháy, một gói dữ liệu hợp lệ sẽ được nhận. Nếu bạn không thấy thông báo này thì có điều gì đó xảy ra với liên kết radio. Một cái gì đó để thử là kết nối TX của lon với RX của bộ thu bằng một đoạn dây. Nếu điều này không hiệu quả thì có thể bạn có tốc độ truyền của virtualwire không khớp (xem mã). Giả sử bạn có nhiều nhấp nháy đang diễn ra trên bo mạch bộ thu, bạn sẽ có thể theo dõi điều này trên cổng nối tiếp usb của mình. Nếu bạn theo dõi cổng nối tiếp (thường là / dev / ttyUSB0) ở 57600, bạn sẽ thấy dữ liệu phun ra như Got: FF 02 Got: FF 03… Số đầu tiên là áp suất và số thứ hai là khoảng cách. Bây giờ bạn có thể chạy xử lý và sử dụng thông tin này để tạo ra những bức ảnh đẹp! Tải phác thảo xử lý đính kèm (canRadioReader.pde). Khởi động chương trình và kiểm tra đầu ra của chương trình. Bạn sẽ nhận được một tần số (cho bạn biết máy thu nhận được bao nhiêu cập nhật mỗi giây - bạn chắc chắn muốn tần số này ít nhất là 10Hz). Ngoài ra, bạn sẽ nhận được một số đo khoảng cách và vòi phun. Kiểm tra lon bằng cách di chuyển chiết áp vòi phun và bằng cách di chuyển một miếng thẻ trước cảm biến khoảng cách. Nếu tất cả đều hoạt động, thì hãy chuyển sang bước tiếp theo - chuẩn bị cho máy tính sẵn sàng nói chuyện với wiimote!

Bước 6: Thiết lập máy tính: Xử lý và Wiimote

Chính của chúng tôi ở đây là xử lý nói chuyện với wiimote. Các hướng dẫn này dành riêng cho Linux, nhưng tất cả đều phải hoạt động trên mac và windows với một số nghiên cứu về cách đưa dữ liệu của wiimote vào xử lý. Sau khi cài đặt xử lý, tôi tìm trên diễn đàn một số hướng dẫn nhưng vẫn gặp một số vấn đề. Đây là những gì tôi phải làm:

1. cài đặt xử lý
2. cài đặt thư viện bluez: sudo apt-get install bluez-utils libbl Bluetooth-dev
3. tạo./processing/libraries/Loc và./processing/libraries/wrj4P5
4. tải xuống bluecove-2.1.0.jar và bluecove-gpl-2.1.0.jar và đưa vào./processing/libraries/wrj4P5/library/
5. tải xuống wiiremoteJ v1.6 và đặt.jar vào./processing/libraries/wrj4P5/library/
6. tải xuống wrj4P5.jar (tôi đã sử dụng alpha-11) và đưa vào./processing/libraries/wrj4P5/library/
7. tải xuống wrj4P5.zip và giải nén vào./processing/libraries/wrj4P5/lll/
8. tải xuống Loc.jar (tôi đã sử dụng phiên bản beta-5) và đưa vào./processing/libraries/Loc/library/
9. tải xuống Loc.zip và giải nén vào./processing/libraries/Loc/lll/

Sau đó, tôi sử dụng mã lấy cảm hứng từ Classiclll để các nút và thanh cảm biến hoạt động. Mã / bản phác thảo đính kèm chỉ vẽ một vòng tròn nơi wiimote tìm thấy nguồn tia hồng ngoại đầu tiên.

Để kiểm tra bluetooth của bạn, hãy nhấn nút một và hai trên wiimote, sau đó thử quét $ hcitool tại thiết bị đầu cuối. Bạn sẽ thấy wiimote nintendo được phát hiện. Nếu không, bạn sẽ cần xem xét thêm thiết lập bluetooth của mình. Nếu tất cả đều ổn, hãy tải chương trình wiimote_sensor.pde (đính kèm) và khởi động nó. Ở phần trạng thái phía dưới của màn hình, bạn sẽ thấy: BlueCove phiên bản 2.1.0 trên bluez đang cố gắng tìm wii Nhấn các nút 1 và 2 trên wiimote. Sau khi nó được phát hiện, hãy vẫy nguồn hồng ngoại của bạn (bình xịt) xung quanh phía trước nó. Bạn sẽ thấy một vòng tròn màu đỏ sau chuyển động của bạn! Đảm bảo điều này hoạt động trước khi tiếp tục. Nếu bạn không thể làm cho nó hoạt động, hãy tìm kiếm diễn đàn xử lý.

Bước 7: Thiết lập tất cả

Tải xuống phần mềm virtualGraffiti bên dưới. Giải nén nó vào thư mục sổ phác thảo của bạn và sau đó làm theo các bước sau!

* Bật nguồn bình xịt, kiểm tra trạng thái đèn LED nhấp nháy. * bật máy tính, cắm bộ thu bình xịt, * màn hình cài đặt và máy chiếu, * kiểm tra xem đèn LED trạng thái bộ thu bình xịt có nhấp nháy không, * bắt đầu xử lý và tải chương trình virtualGraffiti, * kiểm tra xem bạn có nhận được cả chỉ báo nối tiếp RX và TX không Đèn LED nhấp nháy trên bảng arduino, * nhấn cả hai nút trên wiimote, * hiệu chuẩn 4 điểm khi được nhắc (lần lượt đặt bình xịt lên từng mục tiêu, sau đó nhấn vòi phun cho đến khi chữ viết chuyển sang màu đỏ). * chúc vui vẻ!

Bước 8: Tài nguyên, Liên kết, Cảm ơn, Ý tưởng

Các liên kết Đây là các liên kết vô giá giúp dự án này hoạt động: Thông tin RF: https://narobo.com/articles/rfmodules.html Arduino: www.arduino.cc Xử lý: www.processing.org Sử dụng wii với quá trình xử lý: https://processing.org/discourse/yabb2/YaBB.pl? num = 1186928645/15 Linux: www.ubuntu.org Wiimote: https://www.wiili.org/index.php/Wiimote, https://wiki.wiimoteproject.com / IR_Sensor # Hiệu chuẩn bước sóng 4 điểm: https://www.zaunert.de/jochenz/wii/Thanks! Nếu không có nhiều người xuất bản công việc của họ, dự án này sẽ khó hơn và tốn kém hơn rất nhiều. Vô cùng cảm ơn tất cả nhóm mã nguồn mở, những người đã hack wiimote, Classiclll để làm cho wiimote dễ sử dụng với quá trình xử lý, Jochen Zaunert cho mã để thực hiện hiệu chỉnh, nhóm xử lý, đội arduino, Lou giúp đỡ nghề mộc và tất cả những người khám phá, chế tạo và sau đó xuất bản phát hiện của họ trực tuyến! Hệ thống của người khác * Tôi chỉ tìm thấy https://friispray.co.uk/, với phần mềm mã nguồn mở và cách làm * hệ thống này cho phép sử dụng giấy nến: cool! https://www.wiispray.com/, không có mã hoặc cách thực hiện * hệ thống graffiti ảo của yrwall, không có mã hoặc cách làm. //www.cl.cam.ac.uk/~sjeh3/wii/. Điều này sẽ tốt vì cảm biến khoảng cách hiện là phần yếu nhất của hệ thống. Điều đó cũng có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng màn hình chiếu phía sau thích hợp để có hình ảnh sống động hơn. * sử dụng wiimote trong lon để phát hiện góc của bình xịt. Điều này sẽ thêm tính hiện thực cho mô hình phun sơn.