رابط مینی چند لمسی: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

این دستورالعمل به شما نشان می دهد که چگونه می توانید یک رابط کوچک چند لمسی را از قسمتهای ساده ای که می توانید بصورت آنلاین سفارش دهید یا در یک فروشگاه ساختمانی/سخت افزار معمولی خریداری کنید ، ایجاد کنید. رابط های چند لمسی سطوحی هستند که می توانند همزمان چندین نقطه تماس را ثبت کنند ، به این معنی که کاربران می توانند از حرکات طبیعی دست برای دستکاری اشیا دیجیتالی استفاده کنند. اکثر سیستم های چند لمسی نیز تصویر صفحه را روی سطح لمسی نشان می دهند و تعامل را بصری تر می کنند. از آنجا که ساخت سیستم های چند لمسی بزرگ هزینه بر است ، این دستورالعمل به شما می آموزد که چگونه با استفاده از قطعات آسان ، یک سیستم چند لمسی ساده و کوچکتر را با قیمت 50-150 دلار بسازید. مینی چند لمسی Mini-Multitouch با همان اصول سیستم های بزرگتر کار می کند و برای انواع استفاده های هک یا هنری مفید است (فکر کنید نقاشی با انگشت ، موسیقی با لمس یا سایر تعاملات مبتنی بر حرکت). این دستورالعمل در حال ارائه است به عنوان بخشی از مسابقه "برنده لیزر برنده شوید" به نمایندگی از Make: Philly ، به این امید که بتوانیم با معرفی یک برش لیزری براق جدید ، ایجاد فضای کاری جدید جامعه را آغاز کنیم:) لذت ببرید!: متوسط (یا مبتدی جسور). نیاز به دانش اولیه در مورد لحیم کاری ، استفاده از اره برقی و چاقو ، نصب نرم افزار و آموزش نرم افزار دارد. آشنایی با این موضوعات و تمایل به یادگیری شما را از طریق این دستورالعمل راهنمایی می کند! زمان ساخت: 8-10 ساعت برای یک متخصص در موضوعات فوق ؛ 16 تا 20 ساعت برای مبتدیان/متوسط.

مرحله 1: قطعات و آماده سازی

مرحله اول: قطعات خود را تهیه کنید! در زیر ، توصیه هایی در مورد نحوه خرید اقلام از لیست مواد خواهید یافت. فقط برای ویندوز استفاده می شود.) لنز مادون قرمز 4.3 4. 4.3 میلی متر (معروف به Nightvision) - برای خرید در وب LED های مادون قرمز (توصیه می شود SFH485) - از digikey موجود است. منبع تغذیه (خروجی 3.3 ولت DC در 220 میلی آمپر توصیه می شود) - حداکثر موجود است سرگرمی/مغازه های صنایع دستی تنظیم سریع دیوانگی ضخامت استاندارد Lexan (0.85) - موجود در فروشگاه سخت افزار نوار 8ft "Tile Divider" - موجود در فروشگاه سخت افزار جعبه مقوایی ، ارتفاع حداقل 1.5 فوت در یک طرف (ما از 1.5 'x 1' x 1 'استفاده کردیم) - در سخت افزار موجود است ذخیره (یا فقط تخمگذار) قطعات کوچک سیم. اگر سیم در اطراف خود ندارید ، یک قرقره کوچک 20 یا 22 سیم اندازه گیری کنید ، در دو رنگ قرمز و سیاه.- موجود در اکثر فروشگاه های لوازم الکترونیکی/سرگرمی

مرحله 2: وب کم را برای تشخیص نور مادون قرمز آماده کنید

این مرحله نحوه تنظیم وب کم را برای ضبط لکه های مادون قرمز منتشر شده هنگام لمس سطح لمس توضیح می دهد. این صفحه نمایش مینی چند لمسی متکی به چهار چراغ LED است تا نور را به ورقه ای از Lexan منتقل کند ، جایی که به دلیل ضریب شکست ، بدون فرار از آن دور می زند. به این می گویند بازتاب داخلی داخلی. هنگامی که فشاری (مانند فشار انگشت) به لکسان وارد می شود ، کمی فشرده می شود و ضریب شکست را تغییر می دهد و اجازه خروج نور را می دهد. مکانهایی که نور از آنجا خارج می شود فقط در جایی است که سطح فشرده می شود ، و در آنجا جایی که چیزی روی Lexan فشار می دهد ، باعث ایجاد لکه های درخشان می شود. این جایی است که وب کم وارد می شود! شما می توانید حباب ها را با یک وب کم تماشا کنید و با نرم افزار خاصی از آنها به عنوان ورودی در رایانه خود استفاده کنید ، مانند ماوس یا صفحه کلید. برای این پروژه (و اکثر نمایشگرهای چند لمسی) نور مورد استفاده برای تشخیص لمس در محدوده مادون قرمز و برای مشاهده در محدوده مادون قرمز ، وب کم باید تغییر کند. این کار به راحتی با تعویض لنزهای وب کم موجود با لنزهایی که می توانند نور مادون قرمز را ببینند انجام می شود. شما می توانید لنز وب کم موجود خود را با یک لنز "دید در شب" عوض کنید و آماده حرکت خواهید بود. اگر از SPC900NC توصیه شده استفاده می کنید ، می توانید از هر لنز IR دوربین مداربسته 4.3MM x 4.3 MM استفاده کنید. جستجوی e-bay یا فروشگاه دوربین امنیتی محلی را امتحان کنید. قبل از برداشتن لنز موجود در وب کم خود ، نرم افزار وب کم را روی رایانه خود نصب کرده و وب کم را تست کنید تا از عملکرد دوربین اطمینان حاصل کنید. توجه: انجام این کار قبل از لغو گارانتی با بازکردن و تغییر لنز بسیار مهم است! هنگامی که با موفقیت چند عکس گرفتید و مطمئن شدید که وب کم به خوبی کار می کند ، آماده تغییر لنز هستید. برای تعویض لنز در دوربین SPC900 (یا سایر دوربین های قابل مقایسه) ، ابتدا باید حلقه را در اطراف لنز با استفاده از پیچ گوشتی هنگامی که حلقه از بین رفت ، به راحتی می توانید لنز معمولی را با یک لنز «نظارتی» با شل کردن دقیق لنز (اما محکم) باز کنید. این انگشتر فقط برای ظاهر است ، بنابراین می توانید آن را دوباره بپوشید یا بگذارید. I بعد از تعویض لنز ، وب کم را بررسی کنید تا مطمئن شوید هنوز با استفاده از نرم افزار وب کم کار می کند. همچنین ممکن است نیاز به تنظیم فوکوس لنز جدید داشته باشید. تصاویری که از وب کم دریافت می کنید مانند یک لنز معمولی به نظر نمی رسد ، این فقط به این معنی است که همانطور که انتظار می رود کار می کند. در نهایت ، اگر دوربین دارای یک چراغ داخلی است تا بتواند بر روی آنچه که فیلم می گیرد روشن شود ، آن را بپوشانید. با مقداری نوار چسبنده آن را مسدود کنید. اگر این کار را نکنید ، کمی نویز ایجاد می کند و باعث می شود صفحه نمایش شما دارای نقاط تماس "شبح" باشد.

مرحله 3: قاب Touchsurface Frame را بسازید

این مرحله ساختمان قاب را که Lexan در آن قرار دارد ، و همچنین آماده سازی لازم برای نصب چراغ های LED را در قاب پوشش می دهد.

بهترین متریالی که برای قاب پیدا کردم "Tile Divider" است که در نوارهای 6 تا 8 فوت عرضه می شود و می توان آن را در قسمت قالب گیری اکثر فروشگاه های تعمیرات منزل خریداری کرد. برای توضیح بصری به تصاویر زیر مراجعه کنید (به جای اینکه سعی کنید در اینجا توضیح دهید!). قاب با Lexan بسیار مناسب است ، بنابراین می توانید تقسیم کننده کاشی را دقیقاً به اندازه ببرید: دو نوار 8 اینچی و دو نوار 10 اینچی را ببرید. هنگامی که نوارها بریده می شوند ، باید از مربع T استفاده کنید تا انتهای نوارهای کوتاه را ببرید تا با زاویه 45 in به سمت داخل متمایل شوند. این باعث می شود آنها به صورت چارچوبی منظم و محکم در اطراف لکسان جا بیفتند. شما چهار چراغ LED را در یک طرف 8 اینچی قاب نصب می کنید. آنها باید طوری نصب شوند که لکسان را از طریق سوراخ های نوار لمس کرده و به طور مساوی در امتداد لبه پخش شوند. مهم است که سوراخ ها را در بالای نوار ، مانند تصویر زیر ، قرار دهید ، به طوری که نور فقط به لبه لکسان بتابد و نه به دوربین زیر. مکان های چهار سوراخ را در حدود 1 اینچ ، 3 اینچ ، 5 اینچ و 7 اینچ در امتداد لبه یک نوار تقسیم کننده کاشی 8 اینچی علامت گذاری کنید. از آنجا که تقسیم کاشی از پلاستیک نرم ساخته شده است ، باید از خم شدن یا پیچ خوردگی زیاد پلاستیک در چندین اندازه افزایشی سوراخ کنید. ابتدا یک سوراخ کوچک (1/16 اینچ) ایجاد کنید ، سپس یک سوراخ کمی بزرگتر (9/64 اینچ) ایجاد کنید. در نهایت ، یک سوراخ 3/16 اینچی ایجاد کنید ، که اندازه ایده آل برای قرار گرفتن LED ها در آن است.

مرحله 4: سطح لمسی Lexan را آماده کنید

این مرحله سنباده زنی و پرداخت سطح لمسی Lexan را برای حداکثر توزیع نور پوشش می دهد.

برای دریافت بیشترین نور در سطح لمسی ، یکی از لبه های 8 اینچی سطح لمسی Lexan باید بسیار صاف باشد (این جایی است که LED ها با سطح لمسی تماس می گیرند). در حالت ایده آل ، از سه ماده استفاده می کنید: کاغذ سنباده 400 دانه ای ، کاغذ سنباده 800 دانه ای و لاک برنجی. اگر پولیش برنجی در دسترس ندارید ، می توانید فقط از کاغذ سنباده 400 و 800 استفاده کنید ، اما نتایج کمتر از دیدنی خواهد بود. یک تکه کاغذ سنباده 400 تکه را روی یک تکه چوب (یا حتی یک کتاب کوچک جلد کاغذی) تا کنید ، و آن را سه یا چهار بار در امتداد یک لبه 8 اینچی سطح لمسی Lexan بچرخانید. شما باید دانه های سفید کوچکی را در حال جدا شدن ببینید. این کار را با کاغذ سنباده 800 دانه ای تکرار کنید. پس از هر بار عبور با کاغذ سنباده ، باید بتوانید ببینید که خط و خش های روی لکسان کوچکتر و کوچکتر می شوند: این نشان می دهد که شما کار درستی انجام می دهید (و این چندان دلگرم کننده نیست!). پس از سنباده زدن لکه ها و برآمدگی ها ، لبه Lexan (فقط لبه آن!) را با استفاده از لاک برنج خود صیقل دهید (دستورالعمل های موجود در محفظه براق کننده برنجی را دنبال کنید). تحسین کنید که لبه لکسان شما چقدر صاف و براق شده است.

مرحله 5: قاب را به سطح لمسی وصل کنید ، LED ها را نصب کنید

این مرحله نصب چراغ های لمسی و LED لکسان را در قاب ساخته شده در مرحله 3 این دستورالعمل پوشش می دهد.

قبل از چسباندن دائمی قاب به لکسان ، با کشیدن نوارهای تقسیم کننده کاشی (از مرحله 3) بر روی لبه های سطح لمسی ، مطمئن شوید که قاب با سطح لمسی 8 اینچی در 10 اینچی مطابقت دارد: باید مناسب و محکم باشد قاب جدید شاد آن همچنین ، مطمئن شوید که از سوراخ های LED در سوراخ LED هیچ تکه پلاستیکی در جداکننده کاشی باقی نمانده باشد ، زیرا این موارد باعث می شوند قاب ضعیف باشد. هنگامی که تناسب را بررسی کردید ، وقت آن است که قاب و لکسان را در یک واحد به هم بچسبانید. قاب Tile Divider را بردارید و پوشش محافظ را حدود یک اینچ از لبه های Lexan به عقب بردارید ، مراقب باشید آن را به طور کامل بردارید. سپس ، قاب را بر روی لکسان بکشید ، بدون روکش بین این دو. اطمینان حاصل کنید که قسمت قاب که دارای سوراخ های LED است در لبه Lexan قرار داده شده است که صیقل داده شده است! وقتی همه طرف قاب به دلخواه تنظیم شد ، از مقداری چسب دیوانه (یا هر چسب) برای چسباندن گوشه های قاب به یکدیگر استفاده کنید. سعی کنید قسمت های قاب را به یکدیگر بچسبانید نه به Lexan. اگر مقداری چسب روی Lexan وارد شود ، مسئله مهمی نیست و نباید بر سطح لمسی شما تأثیر بگذارد. اکنون که قاب روی Lexan نصب شده است ، وقت آن است که LED ها را روی قاب نصب کنید. قبل از چسباندن دائمی LED ها از طریق سوراخ های موجود در قاب) چند مرحله آزمایشی را امتحان کنید تا مطمئن شوید که آنها به درستی قرار گرفته اند. برای بهترین "لکه ها" ، LED ها نباید مستقیم به لبه Lexan نگاه کنند ، آنها باید در زاویه کمی تا لبه Lexan نصب شوند: حدود 20-30 درجه زاویه افقی (برای تصویر بیشتر به تصویر مراجعه کنید) جزئیات) این زاویه باعث می شود که نور در جایی که لکسان فشرده شده است روشن تر و واضح تر شود. برای قرار دادن LED ها برای سیم کشی آسانتر بعداً: مطمئن شوید که همه LED ها را سوار کرده تا آنها را بچرخانید تا پایه زمین (پین بلندتر) در بالا باشد. هنگامی که از زاویه و موقعیت LED ها راضی هستید ، آنها را به طور دائم در قاب نگه دارید و LED را در جای خود نگه دارید و چسب دیوانه ای را در قسمت بیرونی LED در جایی که به قاب برخورد می کند ، بمالید. آن LED ها را در جای خود نگه دارید تا کاملا خشک شوند! (به همین دلیل توصیه می کنیم از چسب دیوانه استفاده کنید). اکنون که LED ها در محل خود قرار دارند ، زمان شروع سیم کشی است.

مرحله 6: سیم کشی LED ها

این بخش تمام سیم کشی هایی که باید انجام دهید را پوشش می دهد و اتصال LED ها به منبع تغذیه را پوشش می دهد.

توصیه می کنیم از LED های 1.5 ولت 100 میلی آمپر استفاده کنید و برای اهداف این دستورالعمل فرض کنید از منبع تغذیه 200 میلی آمپر 3.3 ولت DC (مانند منبع تغذیه دیواری یا منبع سرگرمی) استفاده می کنید. ممکن است لازم باشد سیم کشی LED های خود را بر اساس منبع تغذیه خود تنظیم کنید - اگر از نحوه تنظیم سیم کشی مطمئن نیستید ، با فردی که با لوازم الکترونیکی آشنا است مشورت کنید. همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است LED ها را به هم لحیم کنید … در صورت نیاز به تمرین لحیم کاری ، با استفاده از برخی LED ها که به قاب چسبانده نشده اند ، یک آزمایش آزمایشی انجام دهید. برای آزمایش سیم کشی LED ، منبع تغذیه را وصل کرده و آنها را به سمت وب کم (فیلتر IR) نشان دهید. نرم افزار وب کم خود را اجرا کنید: اگر وب کم نور مادون قرمز را دریافت می کند ، باید یک نور قرمز روشن روی صفحه وب کم مشاهده کنید (اگرچه هیچ نوری از خود LED ها نمی آید ، زیرا مادون قرمز است!). اکنون به صفحه نمایش مینی چند لمسی بازگردید. هنگامی که LED ها را با استفاده از لحیم کاری خود وصل کردید (طبق نمودار زیر) ، وب کم فیلتر IR را از بالا به جعبه مینی چند لمسی نشان دهید. اگر هنوز نرم افزار وب کم خود را در حال اجرا ندارید ، آن را اجرا کنید: در هنگام نصب LED های مادون قرمز باید درخشش را در صفحه وب کم مشاهده کنید (اما باز هم ، هیچ نوری از LED های واقعی مشاهده نخواهید کرد!) اگر نمی توانید درخشش را مشاهده کنید ، باید سیم کشی خود را بررسی کنید و اگر مطمئن نیستید که چگونه می توانید اتصال LED را تعمیر کنید ، با یک فرد آشنا با لوازم الکترونیکی مشورت کنید. یک نکته سریع: درخششی که در بالا توضیح داده شد نشت نور دارد و نامطلوب است: ما در مرحله بعدی به آن توجه می کنیم تا تنها نور مادون قرمز ساطع شده از سطح لمسی ، نوری باشد که از لمس آن به وجود می آید. اما ، در حال حاضر ، یک راه خوب برای بررسی صحت سیم کشی LED های شما است. شما بسیار نزدیک به داشتن یک صفحه نمایش مینی چند لمسی هستید!

مرحله 7: سطح لمسی را به پایان برسانید ، وب کم را قرار دهید

این آخرین مرحله در ساخت سخت افزار است. برخی از نور LED ها به جای مستقیم به داخل Lexan به سمت بالا و پایین می درخشند و این درخشش اضافی (نشت نور) می تواند مشکلاتی را ایجاد کند. این نور اضافی می تواند از اجسام مجاور مانند دیوار ، صفحه نمایش ، سقف و غیره پرش کند و مناطقی از درخشندگی مادون قرمز ایجاد کند که روی صفحه وب کم شما به عنوان نقاط تماس کاذب نشان داده می شود. بهترین راه برای برطرف کردن این مشکل ، افزودن کمی مواد مات اضافی در بالا و زیر لبه های سطح لمسی Lexan است تا جلوی این درخشندگی بالا و پایین را بگیرد. یک تخت فریم 8 اینچی 10 اینچی از مقوا ، با ضخامت تقریبی 1 اینچ و اندازه ای که درست در زیر سطح لمسی قرار می گیرد ، برش دهید. ابعاد داخلی این حصیر باید 6 در 8 اینچ باشد و اساساً یک حاشیه مستطیلی به ضخامت 1 اینچ است که به خوبی در فضای درست زیر لکسان جا می گیرد. اگر این مسیرها نامشخص است ، به نمودار بزرگ شده در مرحله 5 نگاه کنید ، که شامل نقاشی این حصیر مقوایی است. با این کار از درخشندگی پایین مراقبت می شود. این عمل را در قسمت بالای سطح لمسی تکرار کنید تا جلوه درخشش را مسدود کنید. اگر وقت دارید ، استفاده از چیزهای زیباتر (مانند قالب های کف یا سقف) برای مسدود کننده درخشندگی حرفه ای تر به نظر می رسد ، اما ما فقط از یک تشک مقوایی دوم استفاده کرده ایم و بسیار خوب کار می کند! در این مرحله ، شما یک ساندویچ سطح لمسی دارید ، با لکسان و قاب در وسط ، و مسدود کننده های درخشش بالا و پایین در بالا و پایین ، محکم در جای خود قرار می گیرند و در صورت تمایل با چسب دیوانه در آنجا نگه داشته می شوند. تنظیمات سخت افزاری شما ، فقط باید وب کم را قرار دهید. باید تقریباً 1.5 تا 2 پا از سطح لمس نشسته و در سمت "پایین" لکسان (به عنوان مثال ، طرفی که لمس نمی شود) اشاره کند. شما می توانید این کار را با استفاده از یک جعبه مقوایی انجام دهید. جعبه را طوری قرار دهید که ارتفاع آن 1.5 تا 2 فوت باشد (بستگی به وسعت جعبه شما از کدام طرف دارد). وب کم شما در داخل جعبه قرار می گیرد و سطح لمسی شما در بالای جعبه قرار می گیرد ، بنابراین شما باید سوراخی را در قسمت بالای جعبه که تقریباً اندازه و شکل قسمت در معرض Lexan است (فقط بخش در معرض ، نه کل قاب!). برای مشاهده نمونه بصری به تصویر زیر مراجعه کنید. سیم وب کم را از جعبه بیرون بیاورید ، صفحه لمسی را در بالا قرار دهید و زیبایی تنظیمات سخت افزاری کامل خود را تحسین کنید! اگر قبلاً این کار را نکرده اید ، می توانید آن پوشش محافظ را از Lexan جدا کنید. تبریک می گویم! شما سخت افزار مینی مولتی تاچ خود را به پایان رسانده اید! اگر نرم افزار وب کم خود را اجرا می کنید ، باید بتوانید سطح لمس را در جایی که به آن فشار می آورید ، به طور ایده آل با انگشتان دست خود روشن کنید. در آخرین مرحله: نرم افزار.

مرحله 8: Vvvv Toolkit را راه اندازی کرده و بازی کنید

این مرحله نهایی تنظیمات نرم افزاری مورد استفاده برای تعامل با صفحه نمایش چند لمسی شما را توضیح می دهد. اکنون وقت آن است که از سیستم مینی چند لمسی جدید خود استفاده کنید! ساده ترین راه برای شروع کار این است که از ابزار گرافیکی vvvv استفاده کنید. مجموعه ابزار vvvv به صورت رایگان ، برای مصارف غیر تجاری در دسترس است. متأسفانه ، زیرا بر اساس نرم افزار DirectX مایکروسافت (برای سرعت) است ، vvvv فقط برای ویندوز در دسترس است. عذرخواهی ما! برای به دست آوردن یک نسخه از جعبه ابزار vvvv ، به صفحه بارگیری vvvv vvvv بروید و بسته را به فهرست دلخواه خود فشرده کنید (من c: / Program Files / vvvv را بعنوان محل سکونت توصیه می کنم).vvvv برنامه نصب یا راه اندازی ندارد ، وقتی می خواهید vvvv را اجرا کنید ، به سادگی vvvv.exe را اجرا کنید. به طور پیش فرض هنگام اجرای vvvv یک نمای درخت تکان می خورید - در اینجا می توانید آموزش را راه اندازی کرده و احساس کنید vvvv قادر به استفاده از چه چیزی است و برای چه چیزی می توان از آن استفاده کرد. توصیه می کنیم با این آموزش شروع کنید! و کمی توصیه عیب یابی: اگر هنگام اجرای vvvv.exe خطای dll دریافت می کنید ، احتمالاً باید DirectX را روی دستگاه خود به نسخه 9.0c یا جدیدتر ارتقا دهید. هنگامی که آموزش vvvv را اجرا کردید ، پیوندهای زیر را دنبال کنید و قبل از ادامه ، دو آموزش اولیه (کوتاه) vvvv را انجام دهید. Vvvv Tutorial Introduction و Hello World Tutorial اکثر مهارت های اساسی مورد نیاز برای استفاده از vvvv را به شما آموزش می دهد و بسیار توصیه می شود. هنگامی که این دو آموزش را اجرا کردید ، قبل از تجربه جادوی مینی چند لمسی ، آخرین مرحله را دارید! وقت آن است که بررسی کنید که وب کم شما با vvvv کار می کند. با استفاده از آموزش vvvv VideoIn می توانید آزمایش کنید که آیا vvvv به طور خودکار وب کم شما را تشخیص می دهد یا خیر. این آموزش با دستورالعمل هایی برای آزمایش وب کم در vvvv همراه است: این دستورالعمل ها را دنبال کنید! قبل از رفتن به مرحله آخر ، از VideoIn Tutorial استفاده کنید تا مطمئن شوید که تصاویر دریافت می کنید و دوربین شما عموماً با vvvv به درستی کار می کند. اگر دوربین شما با vvvv کار نمی کند ، به انجمن vvvv بروید و از راه اندازی و پیکربندی کمک بخواهید. اگر تا اینجا پیش رفته اید ، در نهایت همه قطعات کار کرده ، ساخته و نصب شده اند: وقت پرداخت است. فایل Touch_demo_3.v4p و robot_image-j.webp