Mini-Multitouch-grænseflade: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:30

Denne instruktør viser dig, hvordan du opretter en mini-multitouch-grænseflade ud af enkle dele, du kan bestille online eller købe i en typisk bygge-/isenkræmmer. Multitouch -grænseflader er overflader, der kan registrere flere 'berøringspunkter' på samme tid, hvilket betyder, at brugere kan bruge naturlige håndbevægelser til at manipulere digitale objekter. De fleste multitouch -systemer projicerer også skærmbilledet på berøringsfladen, hvilket gør interaktionen mere intuitiv. Da store multitouch-systemer er dyre at bygge, lærer denne instruktive dig, hvordan du bygger et enklere og mindre multitouch-system til $ 50-150 ved hjælp af let tilgængelige dele. En Mini-Multitouch. Mini-Multitouch fungerer efter de samme principper som større systemer og er praktisk til alle former for hack-ish eller kunst-ish-brug (tænk fingermaling, musik-ved-berøring eller andre gestusbaserede interaktioner). Denne instruktion sendes som en del af konkurrencen "Vind en laserskærer" på vegne af Make: Philly, i håb om, at vi muligvis kan komme i gang med oprettelsen af vores nye community -arbejdsområde med introduktionen af en skinnende ny laserskærer:) Nyd! Vanskeligheder: Mellemliggende (eller uforfærdet nybegynder). Kræver grundlæggende viden om lodning, brug af hacksav og værktøjskniv, softwareinstallation og følgende softwaretutorials. At passere fortrolighed med disse emner og en vilje til at lære vil få dig igennem denne Instructable! Build Time: 8-10 timer for en ekspert i ovenstående emner; 16-20 timer for begyndere/mellemstore.

Trin 1: Dele og klargøring

Trin et: Få dine dele! Nedenfor finder du anbefalinger om, hvor du kan købe varer fra materialelisten. Værktøjer: hacksavknivboreløse og borede loddejern T -Square Materialer: Webcam (Phillips SP900 anbefales) - Kan købes på nettet Windows PC (undskyld Atari, vvvv -værktøjssættet) er kun Windows.) 4,3 x 4,3 mm infrarød linse (også kaldet nightvision) - Kan købes på internettet Infrarøde LED'er (anbefales SFH485) - fås fra digikey. en strømforsyning (output 3,3v DC ved 220mA anbefales) - højst tilgængelig hobby-/håndværksbutikker Hurtig indstilling crazy glew (ethvert mærke, og få det i en pensel på flaske) - Fås i de fleste hobby-/håndværksbutikker Sandpapir, 400 grus og 800 grit - Fås i isenkræmmer Græspolsk - Fås i isenkræmmer 8 x 10 ark af Lexans standardtykkelse (0,85) - Fås i isenkræmmer 8ft strimmel "Tile Divider" - Fås i isenkræmmer En papkasse, mindst 1,5 fod høj på den ene side (vi brugte 1,5 'x 1' x 1 ') - Fås ved hardware butik (eller bare lægning rundt!) Små ledninger. Hvis du ikke har ledning, kan du få en lille spole med 20 eller 22 gauge ledning, både i rød og sort.- Fås i de fleste elektronik-/hobbybutikker

Trin 2: Forbered webkameraet til at registrere infrarødt lys

Dette trin beskriver opsætningen af webkameraet, der bruges til at optage klatter af infrarødt lys, der udsendes, når du rører ved berøringsfladen. Denne mini-multitouch-skærm er afhængig af fire LED-lys for at skinne lys ind i et ark Lexan, hvor det vil hoppe rundt uden at slippe væk på grund af brydningsindekset. Dette kaldes total intern refleksion. Når der presses (f.eks. Tryk fra en finger) på Lexan, komprimeres den lidt, ændrer brydningsindekset og lader lyset slippe ud. De steder, hvor lyset slipper ud, vil kun være, hvor overfladen er komprimeret, hvilket giver flotte glødende klatter, hvor noget trykker på Lexan. Det er her, webcamet kommer ind! Du kan se klatterne med et webcam og med speciel software bruge dem som input til din computer, f.eks. En mus eller et tastatur. Til dette projekt (og de fleste multitouch -skærme) er det lys, der bruges til berøringsdetektering, i det infrarøde område og webcam skal ændres for at se i det infrarøde område. Dette gøres let ved at bytte dit eksisterende webkameraobjektiv til en, der kan 'se' infrarødt lys. LED'en, der bruges af mini-multitouch-grænsefladen, ved 880 nm frekvens, ligger inden for området 'nattesyn' overvågningskameraer. Du kan bytte dit eksisterende webkameraobjektiv til et 'nattesyn' -objektiv, og du er klar til at gå. Hvis du bruger den anbefalede SPC900NC, kan du bruge et hvilket som helst IR -objektiv på 4,3 mm x 4,3 mm CCTV -kamera. Prøv at søge i e-bay eller en lokal sikkerhedskamera-butik. Inden du fjerner det eksisterende objektiv på dit webcam, skal du installere webcam -softwaren på din pc og teste webkameraet for at sikre, at kameraet fungerer. Bemærk: det er afgørende at gøre dette, FØR du bortfalder din garanti ved at åbne den og ændre objektivet! Når du med succes har taget et par billeder og sikret, at webkameraet fungerer fint, er du klar til at skifte objektivet. For at udskifte objektivet på SPC900 -kameraet (eller andre sammenlignelige kameraer) skal du først lirke ringen rundt om linse ved hjælp af en skruetrækker. Når ringen er væk, er det let at udskifte den normale linse med en 'overvågning' linse ved forsigtigt (men fast) at skrue objektivet af. Ringen er kun til udseende, så du kan tage den på igen eller lade den være. INår du har skiftet objektivet, skal du kontrollere webkameraet for at sikre, at det stadig fungerer ved hjælp af webcam -softwaren. Du skal muligvis også justere fokus på det nye objektiv. De billeder, du får tilbage fra webkameraet, ser ikke ud, som de gør med et almindeligt objektiv, det betyder kun, at det fungerer som forventet. Hvis kameraet endelig har et indbygget lys til at skinne på det, det optager, skal du dække lys med lidt tape for at blokere det. Hvis du ikke gør det, tilføjer det lidt lys 'støj' og får din skærm til at have 'spøgelses' berøringspunkter.

Trin 3: Byg Touchsurface -rammen

Dette trin dækker bygningen af rammen, der skal huse Lexan, samt den forberedelse, der er nødvendig for at montere LED -lysene i rammen.

Det bedste materiale, jeg fandt til rammen, er 'Tile Divider', som kommer i 6- til 8-fods strimler og kan købes i støbningsafsnittet i de fleste hjemmeværksteder. Se billederne herunder for en visuel beskrivelse (frem for at prøve at forklare her!). Rammen passer meget tæt til Lexan, så du kan klippe fliseskilleren nøjagtigt i størrelse: klip to 8-tommer strimler og to 10-tommer strimler. Når strimlerne er skåret, skal du bruge en T-firkant til at skære enderne af de korte strimler til at skrå indad i en 45% vinkel. Dette får dem til at passe pænt og tæt som en ramme omkring Lexan. Du monterer de fire LED-lys på den ene 8-tommer side af rammen. De skal monteres, så de rører Lexan gennem huller i strimlen og spredes jævnt ud langs kanten. Det er vigtigt at placere hullerne nær toppen af båndet, som vist herunder, så lyset kun skinner ind i kanten af Lexan og IKKE ned på kameraet herunder. Marker placeringen af de fire huller på ca. 1-tommer, 3-tommer, 5-tommer og 7-tommer langs kanten af en 8-tommer fliseafdelingsstrimmel. Fordi fliseskilleren er lavet af blød plast, skal du bore hullerne i flere inkrementelle størrelser for at undgå at bøje eller vride plasten for meget. Bor først et lille hul (1/16 "), bor derefter et lidt større (9/64"). Bor til sidst et 3/16 "hul, som er den ideelle størrelse for lysdioderne til at passe igennem.

Trin 4: Forbered Lexan Touchsurface

Dette trin dækker slibning og polering af Lexans berøringsoverflade for maksimal lysfordeling.

For at få mest lys ind i berøringsoverfladen skal en af de 8-tommer kanter på Lexan-berøringsoverfladen gøres meget glat (det er her, lysdioderne kommer i kontakt med berøringsoverfladen). Ideelt set bruger du tre materialer: 400 sandpapir, 800 sandpapir og messingpolering. Hvis du ikke har messingpolering til rådighed, kan du kun bruge sandpapir af 400 og 800 sandkorn, men resultaterne bliver mindre end spektakulære. Fold et stykke 400 sandpapir af grus over en træklods (eller endda en lille pocketbog), og kør det frem og tilbage tre eller fire gange langs en 8-tommer kant af Lexan-berøringsoverfladen. Du skal se små hvide flager komme af. Gentag dette med sandpapir af 800 grus. Efter hvert pas med sandpapiret skulle du kunne se, at ridser og skavanker på kanten af Lexan bliver mindre og mindre: dette indikerer, at du gør et ordentligt stykke arbejde (og det er ikke opmuntrende!). Efter slibning af skavanker og stød skal du polere kanten af Lexan (kun kanten!) Ved hjælp af din messingpolering (følg instruktionerne på beholderen til messingpolering). Beundre, hvor glat og skinnende din Lexan -kant er blevet.

Trin 5: Tilpas rammen til berøringsoverfladen, monter lysdioderne

Dette trin dækker installationen af Lexans berøringsoverflade og LED -lys i rammen, der er indbygget i trin 3 i denne instruktionsbog.

Inden rammen fastgøres permanent til Lexan, skal du kontrollere, om rammen passer til den 8-tommer-10-tommers Lexan-berøringsoverflade ved at skubbe fliseafdelingsstrimlerne (fra trin 3) på kanterne af berøringsoverfladen: den skal passe godt og tæt ind dens glade nye ramme. Kontroller også for at være sikker på, at der ikke er plastgrater tilbage i fliseafdeleren ved at bore LED -hullerne, da disse kan få rammen til at passe dårligt. Når du har kontrolleret pasformen, er det tid til at lime rammen og Lexan sammen til en enkelt enhed. Fjern Tile Divider -rammen, og skræl beskyttelsesdækslet tilbage cirka en tomme tilbage fra kanterne på Lexan, og pas på ikke at fjerne det helt. Skub derefter rammen tilbage på Lexan uden afdækningen mellem de to. Sørg for, at rammeafsnittet, der har LED -huller, er sat på Lexan -kanten, der var poleret glat! Når alle siderne af rammen er justeret efter din smag, skal du bruge lidt vanvittig lim (eller en hvilken som helst lim) til at lime hjørnerne af rammen til hinanden. Prøv at lime rammesektioner til hinanden ikke til Lexan. Hvis der kommer lim på Lexan, er det ikke en stor ting og bør ikke påvirke din berøringsoverflade. Nu hvor rammen er monteret på Lexan, er det tid til at montere lysdioderne på rammen. Inden permanent limning af lysdioderne gennem hullerne i rammen) prøv et par testkørsler for at sikre, at du har dem placeret korrekt. For 'klatter' af bedste kvalitet bør lysdioderne ikke vende lige ind i kanten af Lexan, de skal monteres i en lille vinkel til kanten af Lexan: ca. 20-30 grader vinkel fra vandret (se billedet for mere detalje). Vinklen vil hjælpe med at gøre lyset til at undslippe, hvor Lexan komprimeres lysere og klarere. Sådan placeres lysdioderne for lettere ledningsføring senere: Sørg for at montere alle lysdioderne, så de drejes for at have jordstiftet (den længere stift) på toppen. Når du er tilfreds med LED'ernes vinkel og position, skal du montere dem permanent i rammen ved at holde LED'en på plads og anvende skør lim rundt om LED'ens yderside, hvor den rører rammen. Hold disse lysdioder på plads, indtil de tørrer helt! (Derfor anbefaler vi at bruge vanvittig lim). Nu hvor lysdioderne er på plads, er det tid til at begynde med ledningerne.

Trin 6: Tilslutning af lysdioderne

Dette afsnit dækker alle de ledninger, du skal gøre, og dækker tilslutning af lysdioderne til en strømkilde.

Vi anbefaler at bruge 1,5 V 100 mA lysdioder, og i denne instruktionsformål antages det, at du bruger en 200 mA 3,3 V jævnstrømforsyning (f.eks. En 'vægurt' eller hobbystrømforsyning). Du skal muligvis justere ledningerne til dine lysdioder baseret på, hvilken strømforsyning du har - tjek med en, der er fortrolig med elektronik, hvis du ikke er sikker på, hvordan du justerer dine ledninger. Lod loddene sammen som vist på billedet herunder … hvis du har brug for lidt øvelse med lodning, skal du prøvekøre med nogle lysdioder, der IKKE er limet ind i rammen. For at teste LED-ledningerne skal du tilslutte strømforsyningen og pege dem mod (IR-filtreret) webcam. Kør din webcam -software: Hvis webkameraet opfanger det infrarøde lys, skal du se et klart rødt lys på webcam -displayet (selvom du ikke kan se noget lys fra selve LED'erne, fordi det er infrarødt!). Nu tilbage til mini-multitouch-displayet. Når du har tilsluttet lysdioderne ved hjælp af dit loddejern (ifølge diagrammet herunder), skal du pege det IR-filtrerede webcam på mini-multitouch-boksen ovenfra. Kør din webcam -software nu, hvis du ikke allerede har den kørende: Du skal se et lys på webcam -displayet langs rammen, når de infrarøde lysdioder er monteret (men igen, du vil ikke se noget lys fra de faktiske lysdioder!). Hvis du ikke kan se gløden, skal du kontrollere dine ledninger og muligvis kontakte en, der er fortrolig med elektronik, hvis du ikke er sikker på, hvordan du reparerer LED -tilslutningen. En hurtig bemærkning: den ovenfor beskrevne glød er lyslækage, og det er uønsket: vi tager os af det i næste trin, så det eneste infrarøde lys, der udsendes fra berøringsoverfladen, er det lys, der kommer fra at røre ved det. Men for nu er det en god måde at kontrollere, at dine lysdioder er korrekt forbundet. Du er så tæt på at have et mini-multitouch-display!

Trin 7: Afslut berøringsoverfladen, placer webkameraet

Dette er det sidste trin i hardwareopbygningen. Nogle lys fra LED'erne vil have en tendens til at lyse opad og nedad i stedet for direkte ind i Lexan, og den ekstra glød (lyslækage) kan forårsage problemer. Dette ekstra lys kan prale af objekter i nærheden, såsom vægge, skærme, lofter osv., Og skabe områder med infrarød glød, der vil vise sig på din webcam -skærm som falske berøringspunkter. Den bedste måde at løse dette problem på er at tilføje lidt ekstra uigennemsigtigt materiale over og under kanterne på Lexans berøringsoverflade for at blokere denne op-glød og ned-glød. Skær en flad 8-tommer med 10-tommers rammåtte ud af pap, cirka 1 tommer tyk og tilpas størrelse lige under berøringsoverfladen. De indvendige dimensioner af denne måtte skal være 6 x 8 tommer, hvilket gør det dybest set en rektangulær kant 1 tommer tyk, der passer tæt ind i rummet lige under Lexan. Hvis disse retninger er uklare, skal du kigge på det udvidede diagram i trin 5, som indeholder en tegning af denne papmåtte. Dette vil tage sig af down-glow. Gentag processen på oversiden af berøringsoverfladen for at blokere up-glow. Hvis du har tid, ser det mere professionelt ud til at bruge noget pænere udseende (som gulv- eller loftskantstøbning) til oplysningsblokeren, men vi har lige brugt en anden papmåtte, og det fungerer fint! På dette tidspunkt har du en touch-overflade sandwich, med Lexan og stel i midten, og op-glød og ned-glød-blokkere på toppen og bunden, sidder tæt på plads og holdes der af skør lim, hvis det ønskes. din hardwareopsætning, skal du bare placere webcam. Den skal sidde cirka 1,5 til 2 fod fra berøringsoverfladen og pege på 'undersiden' af Lexan (f.eks. Siden der ikke røres). Du kan opnå dette ved at bruge en papkasse. Stil kassen op, så dens højde er 1,5 til 2 fod (hvilken side du står den på, afhænger af, hvor stor din kasse er). Dit webcam vil sidde inde i boksen, og din berøringsoverflade vil sidde oven på boksen, så du bliver nødt til at skære et hul i toppen af boksen, der er omtrent på størrelse og form på den udsatte del af Lexan (kun udsatte del, ikke hele rammen!). Se billedet herunder for et visuelt eksempel. Kør webcam -ledningen ud af boksen, sæt berøringsskærmen ovenpå, og beundre skønheden i din gennemførte hardwareopsætning! Nu kan du skrælle den beskyttende belægning af Lexan, hvis du ikke allerede har gjort det. Tillykke! Du er færdig med hardware til din Mini-Multitouch! Hvis du kører din webcam -software, skal du kunne se berøringsfladen lyse, hvor du lægger pres på den, ideelt med dine fingre. Til det sidste trin: software.

Trin 8: Konfigurer Vvvv Toolkit og spil

Dette sidste trin beskriver den softwareopsætning, der bruges til at interagere med din multitouch-skærm. Nu er det tid til at begynde at bruge dit nye mini-multitouch-system! Den nemmeste måde at starte på er at arbejde ved hjælp af 'vvvv' grafikværktøjskassen. Vvvv-værktøjssættet er frit tilgængeligt til ikke-kommerciel brug. Desværre, fordi det er baseret på Microsofts DirectX -software (for hastighed), er vvvv kun tilgængelig til Windows. Vores undskyldning! For at få en kopi af vvvv -værktøjssættet skal du gå til downloadsiden vvvv vvvv og pakke pakken ud til en mappe efter eget valg (jeg anbefaler c: / Program Files / vvvv som præfekt sted).vvvv har intet installations- eller opsætningsprogram, du kører ganske enkelt vvvv.exe, når du vil køre vvvv. Du vil som standard se en svajende trædemo, når du kører vvvv - det er her, du kan starte selvstudiet og få en fornemmelse af, hvad vvvv er i stand til, og hvad det kan bruges til. Vi anbefaler at starte med denne vejledning! Og lidt råd om fejlfinding: Hvis du får en 'dll -fejl', når du prøver at køre vvvv.exe, skal du sandsynligvis opgradere DirectX på din maskine til version 9.0c eller nyere. Følg nedenstående links, og lav de to første (korte) vvvv -øvelser, inden du fortsætter. Introduktionen til vvvv og introduktionen til Hello World lærer dig de fleste af de grundlæggende færdigheder, du har brug for for at bruge vvvv, og kan varmt anbefales. Når du har kørt disse to selvstudier, har du et sidste trin, før du oplever mini-multitouch-magi! Det er tid til at kontrollere, at dit webcam fungerer med vvvv. Du kan teste, om vvvv automatisk registrerer dit webcam ved hjælp af vvvv VideoIn Tutorial. Denne vejledning indeholder instruktioner om, hvordan du tester dit webcam i vvvv: følg disse instruktioner! Inden du går videre til det sidste trin, skal du bruge VideoIn -vejledningen til at sikre, at du får billeder, og at dit kamera generelt fungerer korrekt med vvvv. Hvis dit kamera ikke fungerer med vvvv, skal du gå til vvvv -fora og søge hjælp til opsætning og konfiguration. Hvis du er nået så langt, har du endelig alle stykkerne i gang, bygget og installeret: det er tid til gevinst. Download filen Touch_demo_3.v4p og robot_image-j.webp