HairIO: Hair As Interactive Materiál: 12 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

HairIO: Lidské vlasy jako interaktivní materiál

Vlasy jsou jedinečný a málo prozkoumaný materiál pro nové nositelné technologie. Jeho dlouhá historie kulturního a individuálního projevu z něj činí plodné místo pro nové interakce. V tomto Instructable vám ukážeme, jak vytvořit interaktivní prodlužování vlasů, které mění tvar a barvu, cítí dotek a komunikuje přes bluetooth. Použijeme vlastní obvod, Arduino Nano, desku Bluetooth Adafruit, slitinu s tvarovou pamětí a termochromní pigmenty.

Tento Instructable vytvořili Sarah Sterman, Molly Nicholas a Christine Dierk, dokumentující práci provedenou v laboratoři Hybrid Ecologies Lab na UC Berkeley s Ericem Paulosem. Analýzu této technologie a úplnou studii najdete v našem příspěvku, který byl představen na TEI 2018. V tomto Instructable najdete komplexní dokumentaci k hardwaru, softwaru a elektronice, stejně jako informace o návrzích, které jsme učinili, a bojích, kterým jsme čelili.

Začneme stručným přehledem systému a příklady použití HairIO. Dále probereme zapojenou elektroniku, poté se přesuneme k hardwaru a vytvoříme prodloužení vlasů. Poslední části se budou zabývat kódem a několika tipy pro provádění úprav.

Odkazy na konkrétní zdroje budou poskytnuty v každé sekci a také shromážděny na konci.

Šťastné tvoření!

Krok 1: Jak to funguje?

Přehled

Systém HairIO funguje na dvou základních principech: kapacitní dotek a odporový ohřev. Vnímáním dotyků dokážeme přimět prodloužení vlasů reagovat na doteky. A zahřátím rozšíření můžeme způsobit změnu barvy pomocí termochromních pigmentů a změnu tvaru slitinou s tvarovou pamětí. Čip bluetooth umožňuje zařízením, jako jsou telefony a notebooky, komunikovat také s vlasy, a to buď způsobením změny tvaru nebo barvy, nebo přijímáním signálu při dotyku vlasů.

Příklad interakcí a použití

HairIO je výzkumná platforma, což znamená, že bychom rádi viděli, co s ní děláte! Některé interakce, které jsme navrhli, jsou ukázány ve výše uvedených videích nebo v našem kompletním videu na Youtube.

Tvar měnící cop může upozornit nositele na textovou zprávu jemným lechtáním ucha nositele při jeho pohybu.

Nebo to může dát uživateli pokyny, pohybující se do zorného pole, aby naznačil, kterým směrem se má otočit.

Vlasy se mohou dramaticky změnit, kvůli stylu nebo výkonu. Styl se může proměňovat po celý den nebo aktualizovat pro konkrétní událost.

Vlasy mohou také umožňovat sociální interakce; představte si splétání zesílených vlasů přítele a poté možnost změnit kamarádovu barvu vlasů dotykem na vlastní cop z dálky.

Komponenty

Veškeré snímání, logiku a ovládání zajišťuje vlastní obvod a Arduino Nano, které se nosí na hlavě. Tento obvod má dvě hlavní součásti: kapacitní obvod pro snímání dotyku a obvod pohonu pro přepínání napájení do opletení. Komerční prodloužení vlasů je spleteno kolem nitinolového drátu, což je slitina s tvarovou pamětí. Tento drát bude v chladu držet jeden tvar a po zahřátí přejde do druhého tvaru. Do drátu můžeme natrénovat téměř jakýkoli druhý tvar (popsaný dále v tomto Instructable). Dvě baterie LiPo napájí řídicí obvod na 5V a vlasy na 3,7V.

Krok 2: Elektronika

Ovládání a kapacitní dotek

Kapacitní dotykový obvod je převzat z projektu Disney Touché prostřednictvím tohoto nádherného Instructable o replikaci Touche na Arduinu. Toto nastavení podporuje kapacitní snímání dotyku s rychlou frekvencí a umožňuje komplexnější rozpoznávání gest než prostý dotek/žádný dotek. Jedna poznámka je, že kapacitní dotykový obvod a kód předpokládají konkrétní čip Arduino, Atmega328P. Pokud se rozhodnete použít alternativní čip mikrokontroléru, bude možná nutné znovu navrhnout kód nebo najít alternativní mechanismus snímání.

Řídicí obvod používá pro logiku Arduino Nano a analogový multiplexor, který umožňuje sekvenční ovládání více copánků ze stejných obvodů a baterií. Kapacitní dotek je snímán téměř souběžně rychlým přepínáním mezi kanály (tak rychle, že je to v podstatě jako bychom snímali oba najednou). Ovládání copánků je omezeno dostupným výkonem. Zahrnutí výkonnějších nebo přídavných baterií by mohlo umožnit souběžné ovládání, ale zde to kvůli jednoduchosti omezujeme na sekvenční spouštění. Poskytnuté schéma obvodu může ovládat dva copánky (ale multiplexor v obvodu může podporovat až čtyři!).

Pro nejjednodušší verzi obvodu vynechejte multiplexer a ovládejte jeden cop přímo z Arduina.

Obvod pohonu a termistor

Kapacitní dotyk provádíme na stejném drátu jako ovládání (nitinol). To znamená méně vodičů/složitost v opletení a více v obvodu.

Hnací obvod se skládá ze sady bipolárních tranzistorů (BJT) pro zapnutí a vypnutí ovládání vlasů. Je důležité, aby se jednalo o bipolární tranzistory, spíše než o běžnější (a obecně lepší) MOSFETy, protože BJT postrádají interní kapacitu. Vnitřní kapacita MOSFETu přemůže obvod snímání dotyku.

Kvůli kapacitnímu dotykovému snímání musíme také přepnout jak uzemnění, tak napájení, nikoli pouze napájení, protože z uzemněné elektrody neexistuje žádný kapacitní signál.

Alternativní design, který používá oddělené zdroje pro kapacitní dotyk a pohon, může tento obvod výrazně zjednodušit, ale zkomplikoval mechanický návrh. Pokud je kapacitní snímání izolováno od napájení pro pohon, můžeme se dostat pryč jediným vypínačem pro napájení a může to být FET nebo cokoli jiného. Taková řešení by mohla zahrnovat metalizaci samotných vlasů, jako v Hairware Katia Vega.

Bluetooth čip

Použitý bluetooth čip je Bluefruit Friend od společnosti Adafruit. Tento modul je samostatný a stačí jej připojit k Arduinu, které zvládne logiku kolem komunikace.

Výběr baterie

U baterií chcete nabíjecí baterie, které mohou poskytnout dostatečné napětí pro napájení Arduina a dostatek proudu pro pohon nitinolu. Nemusí se jednat o stejnou baterii. Ve skutečnosti, abychom se vyhnuli zhnědnutí Arduina, jsme vyrobili všechny naše první prototypy se dvěma bateriemi: jednou pro ovládání a jednou pro pohon.

Arduino Nano vyžaduje alespoň 5 V a nitinol odebírá maximum přibližně 2 ampéry.

Pro pohon vlasů jsme vybrali 3,7 V baterii od ValueHobby a pro napájení Arduina 7,4 V baterii od ValueHobby. Snažte se nepoužívat běžné 9V baterie; vypustí pod užitečnost do 15 minut a způsobí spoustu odpadu. (Víme, protože jsme se snažili …)

Různé detaily

Monitorování baterie: odpor 4,7 kOhm mezi napájecím vedením baterie disku a analogovým pinem nám umožňuje sledovat nabití baterie disku. Tento odpor potřebujete k tomu, aby se baterie nezapnula přes Arduino přes analogový pin (což by bylo špatné: nechcete to dělat). Baterii Arduino lze monitorovat pouhým kódem - ukázku kódu v této části softwaru.

Propojka: Mezi dvěma konektory baterie je prostor pro propojku, pokud chcete k napájení všeho použít jedinou baterii. To riskuje zhnědnutí Arduina, ale s řádným výběrem baterie a některým softwarovým PWM disku by to mělo fungovat. (I když jsme to ještě nedostali.) (Pokud to vyzkoušíte - dejte nám vědět, jak to jde!)

Krok 3: Sestavení elektroniky

Sestavení obvodu dohromady

Obvod jsme původně navrhli na dvě části, přičemž propojujeme hnací a řídicí obvody flexibilním kabelem. V naší integrované verzi DPS jsou obvody kondenzovány na jednu desku. První schéma umožňuje flexibilnější umístění copánků na hlavě, ale druhé je mnohem jednodušší na sestavení. Schémata desek a soubory rozvržení najdete v našem repo Githubu. Existují dva způsoby, jak vyrobit obvody: 1) ručně vyrobit verzi desky s průchozími součástkami podle schématu nebo 2) vyrobit desku plošných spojů ze souboru desky, který poskytneme (odkaz výše) a sestavit pomocí komponent pro povrchovou montáž.

Komponenty

Rozpis materiálu pro verzi DPS + copánky je zde.

Naše testovací desky plošných spojů jsme frézovali sami na jiném mlýně a poté jsme objednali naše konečné desky plošných spojů z vynikajících obvodů Bay Area. Vlastní i profesionální výroba desek bude fungovat dobře, i když ruční pokovování nebo pájení všech spojů je bolest.

Tipy

• Pro součásti pro povrchovou montáž jsme použili pájecí pastu a přetavovací pec nebo horkou desku, poté jsme součásti pájedla následně pájili ručně.
• Doporučujeme verzi breadboard/perf board pro rychlé prototypování a PCB pro spolehlivost.
• K držení Nano na desce plošných spojů používáme krátké zásuvkové lišty, aby je bylo možné vyjmout. Dlouhé ženské záhlaví lze k desce připájet ne zcela zarovnaně, aby se čip bluetooth nadzvedl dostatečně vysoko, aby se mohl vnořit nad Arduino. (Budete také chtít přidat pásku Kapton, abyste zabránili náhodnému zkratu).
• Čip bluetooth ve skutečnosti musí být připájen k mužským hlavičkám vzhůru nohama, aby odpovídal uspořádání pinů na rozvržení desky plošných spojů. (Toto rozložení samozřejmě můžete upravit.) Proč jsme to udělali? Protože to dělá kolíky lépe sladěné s rozložením Arduino.

Krok 4: Přehled hardwaru pro vlasy

HairIO je prodloužení vlasů spletené kolem dvou spojených délek drátu, připevněné ke konektoru a termistoru pro regulaci teploty. Po úplné montáži lze křídovat pomocí termochromních pigmentů. Samotná výroba copu HairIO se skládá z několika fází:

1) Trénujte slitinu s tvarovou pamětí na požadovaný tvar.

2) Sestavte vnitřní vodič zalisováním a připájením délky slitiny s tvarovou pamětí k izolovanému měděnému drátu.

3) Zalisujte a izolujte termistor.

4) Připojte vodič a termistor ke konektoru.

5) Omotejte vlasy kolem drátu.

6) Křídou vlasy.

V následujících částech se budeme podrobně věnovat každé z fází.

Krok 5: Sestavení vlasových drátů

První fáze zahrnují montáž vnitřních vodičů, které zajišťují změnu tvaru a odporové zahřívání. Zde určujete délku opletení, požadovaný tvar, když je zahřátý, a typ konektoru, který použijete. Pokud mají všechny copánky společný typ konektoru, lze je snadno vyměnit na stejné desce plošných spojů za různé tvarové a barevné ovládání, stejně jako typy a délky vlasů.

Pokud si nepřejete změnu tvaru v konkrétním opletení, slitinu s tvarovou pamětí lze nahradit délkou běžného drátu. Pokud chcete podporovat kapacitní dotek, náhradní vodič by měl být neizolovaný, aby byl efekt co nejlepší.

Trénink slitiny tvarové paměti

Slitina s tvarovou pamětí, kterou zde používáme, je nitinol, slitina nikl-titan. Když vychladne, zůstane v jednom tvaru, ale po zahřátí se vrátí do stavu, kterému se říká „vycvičený“. Pokud tedy chceme cop, který se při zahřívání kroutí, může být v chladu rovný, ale musíme být vyškoleni na zvlnění. Můžete vytvořit téměř jakýkoli tvar, který chcete, i když schopnost drátu zvedat váhu je omezena jeho průměrem.

Odřízněte nitinol na požadovanou délku opletení a nechte trochu navíc pro křivky během pletení a pro připojení nahoře a dole.

Chcete -li trénovat nitinol, podívejte se na tento fantastický Instructable.

Mezi typy copů, se kterými jsme experimentovali, patří kudrlinky, ohyby v pravém úhlu, aby vlasy mohly stát vzpřímeně, a vůbec netrénují nitinol. Může to znít líně, ale umožňuje to vlasům narovnat se v jakémkoli tvaru, když jsou aktivovány. Drát bude mít tvar, do kterého jej ohnete, když je chladný, např. stočit, pak se po zahřátí z tohoto tvaru narovnat. Super cool a mnohem jednodušší!

Sestavení drátů

Nitinol je neizolovaný a běží pouze jedním směrem. Abychom vytvořili kompletní obvod, potřebujeme druhý izolovaný vodič, který se připojí ve spodní části a vrátí se ke konektoru nahoře. (Neizolovaný vodič způsobí zkrat, když se dotkne nitinolu, a zabrání rovnoměrnému zahřátí.)

Odřízněte délku izolovaného měděného drátu na stejnou délku jako nitinol. Použili jsme magnetický drát 30 AWG. Odstraňte izolaci na obou koncích. U magnetického drátu lze povlak odstranit jemným spálením drátu otevřeným plamenem, dokud izolace nezuhoří a lze jej setřít (což trvá asi 15 sekund se zapalovačem). Všimněte si toho, že drát je v místě spálení mírně křehký.

Zábavný fakt o Nitinolu: Pájka se bohužel nerad drží nitinolu. (Je to obrovská bolest.) Nejlepší řešení je použít krimpování k vytvoření mechanického spojení s nitinolem a poté přidat pájku, aby bylo zajištěno elektrické spojení.

Držte konec nitinolu a nově neizolovaného měděného drátu pohromadě a zasuňte do krimpu. Pevně je spojte. Pokud je zapotřebí další síla připojení, přidejte malý kousek pájky. Zakryjte zvlnění a zbývající ocas drátu tepelným smršťováním, aby se váš nositel nepíchl špičatými konci. Nezáleží na tom, jaký typ krimpování použijete ve spodní části, protože jde čistě o mechanické spojení mezi dvěma vodiči.

Na druhém konci přidáme na každý hrot drátu zvlnění. Zde záleží na typu krimpování. Pro konektor musíte použít protikus. Tyto konce vodičů budou připojeny ke konektoru pro propojení s deskou s obvody.

Vytvoření stojatého copu:

Prýmky mohou být velmi jemné nebo velmi dramatické. Pokud chcete dramatický efekt, jako na obrázku čelenky výše nebo na videu s performativní situací dříve, je potřeba jeden další krok. Copánky dávají přednost zkroucení, než aby se zvedaly, takže musí být vyztuženy, aby zůstaly ve správné orientaci. Naše rovnátka má tvar roztaženého Z (podívejte se na obrázek). Nasunuli jsme krimp na nitinol, potom jsme pásku připájili ke krimpu a nakonec jsme to celé obalili smršťováním a elektrickou páskou.

Příprava termistoru

Termistor je odpor citlivý na teplo, který nám umožňuje měřit teplotu opletení. Používáme to, abychom zajistili, že se cop nikdy příliš nezahřeje, aby ho uživatel mohl nosit. Do stejného konektoru, ke kterému bude opletení připevněno, přidáme termistor.

Nejprve nasuňte tepelný smršťovač na nohy termistoru a pomocí horkovzdušné pistole jej zmenšete. Tím se izolují nohy, aby se zabránilo zkratu termistoru na neizolovaný nitinol. Na konci nechte trochu drátu obnažit, aby se zvlnilo. Opět platí, že tyto krimpy musí být vhodné pro váš konektor.

Krimpujte konce termistoru. Pokud můžete, nechte trochu tepla zmenšit do prvních zubů záhybu jako odlehčení tahu. Nepokládejte to však úplně, protože dráty se musí stále spojovat, aby bylo zajištěno dobré elektrické připojení.

Nyní je termistor připraven k připojení ke konektoru.

Sestavení konektoru

V horní části opletení můžete použít jakýkoli druh 4-koncového konektoru; po nějakém experimentování jsme se rozhodli pro konektory Molex Nanofit. (Toto používá naše deska plošných spojů.) Mají nízký profil na desce s plošnými spoji, pevné mechanické spojení se sponou, která je drží zamčené, ale přesto je lze snadno vložit a vyjmout.

Konektory Nanofit jdou dohromady ve třech fázích:

Nejprve vložte dva zvlněné konce termistoru do dvou nejvzdálenějších zásuvek na vnější polovině konektoru.

Dále vložte dva zvlněné horní konce opleteného drátu do zdířek nejvíce vlevo a nejvíce vpravo na mužské polovině konektoru.

Jakmile jsou na svém místě, vložte držák do nádob. To pomáhá držet zvlnění na místě, aby cop nevytáhl konektor.

Ženská polovina konektoru je na desce plošných spojů a spojuje vlasové svorky s obvodem pohonu a kapacitním dotykovým obvodem a svorky termistoru s Arduinem pro snímání teploty.

Připraven jít

Nyní je drát připraven k opletení.

Krok 6: Pletení a křídování

Existuje několik způsobů, jak splétat prodloužení vlasů kolem vnitřních drátů. Pro kapacitní dotykové snímání musí být některý vodič odkrytý. Aby však měl cop zcela přirozený vzhled a technologii skrýval, může být drát zcela opleten zevnitř. Tento druh copu neumí efektivně snímat dotek, ale přesto může fungovat s dramatickou změnou barvy a tvaru.

Styl copu 1: 4 pramenů pro kapacitní dotek

Tento tutoriál vám ukáže, jak udělat 4-pramenný cop. Mějte na paměti, že ve vašem případě jsou jedním z „pramenů“vlastně dráty! Podívejte se na výše uvedené obrázky pro naše nastavení opletení podle 4-pramenného vzoru se třemi prameny vlasů a jedním drátem.

Styl copu 2: Neviditelné dráty

V tomto copu uděláte třípramenný cop (na to většina lidí myslí, když se řekne „cop“) a jednoduše spojíte dráty jedním z pramenů. Tady je skvělý návod na třípramenný cop.

Křída s termochromními pigmenty

Pokud si přejete, aby cop při aktivaci změnil barvu, musí být křídový s termochromními pigmenty. Nejprve zavěste copánky na něco, nad stůl pokrytý plastem (věci se trochu rozcuchají). Dodržujte bezpečnostní pokyny pro svůj termochromní inkoust (v případě potřeby noste rukavice!). Rozhodně noste vzduchovou masku - nikdy nechcete dýchat žádné částice. Nyní si vezměte štětec proti bolesti a naberte na svůj cop termochromní prášek, počínaje od vrcholu. Jemně „namalujte“cop, přičemž prášek do copu vklepejte co nejvíce. Něco ztratíte (ale pokud to spadne na váš plastový ubrus, můžete jej zachránit pro další cop). Můžete sledovat timelapse, který jsme sdíleli výše, abyste zjistili, jak jsme to udělali!

Krok 7: Nošení techniky

Obvody a baterie lze namontovat na čelenku nebo sponku do vlasů. Alternativně pro jemnější styl mohou být copánky vyrobeny s delšími dráty na koncích. Tyto dráty mohou být vedeny pod přírodními vlasy, klobouky, šátky nebo jinými prvky na jiné místo na těle, například pod košili nebo na náhrdelník. Tímto způsobem jsou vlasy méně viditelné jako nositelná technologie.

Obvody lze zmenšit pomocí dalších revizí a integrovaných logických a bluetooth čipů. Takový menší obvod by byl snadněji ukrytý na ozdobné sponce do vlasů atd., Napájení však zůstane problémem, protože baterie jsou v tuto chvíli jen tak malé. Samozřejmě jste jej mohli zapojit do zdi, ale pak jste nemohli dojít příliš daleko.

Ve videu výše můžete vidět nošení super raného prototypu. (Další obrázky finálních příloh budou přidány po veřejné ukázce.)

Ohrada

Brzy najdete v našem github repo kryt pro obvody pro 3D tisk. To lze navléknout na čelenku nebo upravit pro jiné tvarové faktory.

Krok 8: Přehled softwaru

V našem github repo najdete několik skic Arduino, které ukazují různé způsoby ovládání vlasů.

Skica 1: demo_timing

Toto je základní ukázka funkce disku. Vlasy se zapínají a vypínají v nastaveném časovém intervalu a při zapnutí blikají integrované LED.

Skica 2: demo_captouch

Toto je ukázka kapacitního dotykového snímání. Dotekem vlasů se rozsvítí integrovaná LED. V závislosti na prostředí a obvodu může být nutné upravit kapacitní prahové hodnoty dotyku.

Skica 3: demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch

Integrované demo bluetooth komunikace, kapacitní dotykové snímání a pohon. Stáhněte si aplikaci Bluefruit LE Connect do smartphonu. Kód pošle signál bluetooth, když se dotknete copu, a výsledek vytisknete do aplikace. Stisknutím tlačítek na ovladači v aplikaci se spustí a zastaví aktivace copánků. Všimněte si, že vývody jsou nastaveny pro naši verzi DPS. Pokud jste připojili pin INH multiplexeru k digitálnímu pinu podle schématu desky plošných spojů, možná budete muset do kódu přidat řádek, aby byl tento kolík nízko (právě jsme jej zkrátili na kostru).

Tento kód také obsahuje metodu kalibrace, která se spouští odesláním znaku „c“prostřednictvím rozhraní UART v aplikaci.

Kapacitní dotyková kalibrace

Protože kapacitní dotykové snímání je citlivé na faktory prostředí, jako je vlhkost, připojení k počítači nebo ne, tento kód vám umožní určit vhodnou prahovou hodnotu pro přesné kapacitní dotykové snímání. Příklad toho najdete v kódu demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Jedna poznámka je, že kapacita se také mění s teplem. Dosud jsme neřešili problém, kdy teplo po aktivaci spouští stav „dotyku“.

Monitorování baterie

Příklady monitorování baterie jsou v náčrtu demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Integrovaná LED se rozsvítí, když nabití jedné baterie klesne pod určitou prahovou hodnotu, ačkoli nerozlišuje mezi řídicí baterií a pohonnou baterií.

Teplotní blokování (bezpečnostní vypnutí vypnuto)

Monitorování teploty opletu nám umožňuje vypnout napájení, pokud je příliš horké. Tato data jsou shromažďována z termistoru vetkaného do opletení. Příkladem toho je skica demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch.

Krok 9: Načtení a úprava kódu

K psaní kódu pro HairIO a jeho nahrávání na desky používáme standardní prostředí Arduino.

Arduino Nanos lze získat z několika zdrojů; koupili jsme tyto, které vyžadují další firmware pro provoz v prostředí Arduino. Při nastavování na svém počítači můžete postupovat podle těchto pokynů. Pokud používáte standardní Arduino Nano (tj. Tyto), nemusíte tento další krok dělat.

Při úpravách kódu se ujistěte, že vaše hardwarové piny odpovídají vašim obvodům. Pokud změníte pin, nezapomeňte aktualizovat design a kód desky.

Je důležité si uvědomit, že kapacitní dotyková knihovna Illutron, kterou používáme, závisí na konkrétním hardwarovém čipu (Atmega328p). Pokud chcete použít jiný mikrokontrolér, ujistěte se, že je kompatibilní, nebo budete muset tento kód upravit. (Nechtěli jsme se dostat do této nízké úrovně kódu pro tento projekt, takže hluboce oceňujeme Illutronovu práci. Synchronizace s časováním hardwaru může být docela chlupatá!)

Krok 10: Budoucí návrhy: Nápady a pokyny pro úpravy

Tepelná odezva

Pokud byste se chtěli dozvědět více o tepelném chování pletenců, můžete v našem článku najít matematické modely vlasů. Klíčovou věcí je, že změna barvy a tvaru se projeví v různých časech a v různých řádech na základě množství izolačních vlasů kolem drátu a množství dodané energie (která mění, jak rychle se zahřívá)

Vylepšení obvodů:

• Posunutí modulu bluetooth doprava vám umožní zkrátit výšku stohování, protože nenarazí na USB konektor Arduino. Existují také desky Arduino s integrovanými moduly bluetooth (ale většina z nich má jiný čip, takže jejich použití by zahrnovalo změny kódu).
• Stopy konektoru baterie se mohou měnit v závislosti na typech baterií, které používáte.
• Přepínací stopa je obecná a pravděpodobně by měla být nahrazena stopou toho, co chcete použít.
• Možná budete chtít PWM řídit obvod řízení napájení přes opletení; k tomu by měl být signální pin měniče přepnut na D3 nebo jiný hardwarový pin PWM.
• Pokud převrátíte párování multiplexerů (např. Měnič braid1 a braid2 touch na kanálu 0, a braid2 drive a braid1 touch na kanálu 1, místo dotyku i pohonu pro stejný cop na jednom kanálu), budete moci snímat kapacitní dotkněte se jednoho copu při řízení druhého copu, místo aby vám bylo zabráněno v jakémkoli kapacitním snímání, když něco řídí.

• Některé úpravy mohou umožnit jedné baterii ovládat logiku i pohon. Mezi několik hledisek patří:

  • Vysoké napětí (např. 7,4 LiPo baterie) bude pohánět Arduino přes kapacitní snímací obvod a digitální pin. To není pro Arduino dlouhodobě dobré. To může být vyřešeno zahrnutím dalšího tranzistoru mezi kapacitní snímací obvod a vlasy.
  • Příliš mnoho energie čerpané z vlasů může hnědnout Arduino. To může být vyřešeno signálem měniče PWM.

Vylepšení softwaru

Kapacitní dotykové snímání s rychlou frekvencí lze použít k detekci mnoha typů dotyků, např. jeden nebo dva prsty, svírání, otáčení… To vyžaduje složitější schéma klasifikace než základní prahové hodnoty, které zde předvádíme. Kapacita se mění s teplotou. Vylepšením kódu snímání dotyku, aby to zohlednilo, bude snímání spolehlivější

Samozřejmě, pokud vytvoříte verzi HairIO, rádi bychom o ní slyšeli

Krok 11: Bezpečnostní poznámky

HairIO je výzkumná platforma a není míněna jako komerční produkt nebo produkt pro každodenní použití. Při výrobě a nošení vlastního HairIO mějte na paměti následující skutečnosti:

Teplo

Protože HairIO pracuje s odporovým ohřevem, existuje možnost přehřátí. Pokud termistor selže nebo není dostatečně blízko opletení, nemusí být schopen správně přečíst teplotu. Pokud kód pro uzavření teploty nezahrnete, může se zahřívat dále, než bylo zamýšleno. Přestože jsme s HairIO nikdy nezažili popáleniny, je to důležité.

Baterie

V HairIO používáme jako zdroje energie baterie LiPo. LiPos jsou skvělé nástroje, protože jsou dobíjecí a mohou dodávat vysoký proud v malém balení. Také by s nimi mělo být zacházeno opatrně; pokud jsou nesprávně nabité nebo propíchnuté, mohou se vznítit. V těchto referencích se dozvíte více o péči o váš LiPos: důkladný průvodce; rychlé tipy.

Termochromní pigmenty

Ty, které používáme, jsou netoxické, ale prosím, nejezte je. Bez ohledu na to, co si koupíte, si přečtěte bezpečnostní příručky.

Krok 12: Reference a odkazy

Zde shromažďujeme odkazy a odkazy v tomto Instructable pro snadný přístup:

HairIO

HairIO: Human Hair as Interactive Material - Toto je akademická práce, ve které byl HairIO poprvé představen.

HairIO Github repo - Zde najdete git repo všech schémat a kódů použitých pro toto demo, stejně jako některé datové listy pro důležité komponenty.

Youtube - Podívejte se na vlasy v akci!

Kusovník pro PCIO HairIO

Kapacitní dotek

Touché: Vylepšení dotykové interakce na lidech, obrazovkách, kapalinách a každodenních předmětech

Instructable for Arduino version of Touche + Illutron Github repo for Arduino code

Bluetooth

Bluetooth modul

Aplikace Bluetooth

Bezpečnost baterie LiPo

Důkladný průvodce

Rychlé tipy

Další technologie související s vlasy

Hairware, Katia Vega

Fire, The Unseen

Autoři

Laboratoř hybridních ekologií

Christine Dierk

Molly Nicholas

Sarah Stermanová