HairIO: juuksed interaktiivse materjalina: 12 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

HairIO: inimese juuksed kui interaktiivne materjal

Juuksed on ainulaadne ja vähe uuritud materjal uute kantavate tehnoloogiate jaoks. Selle pikaajaline kultuuri- ja individuaalse väljenduse ajalugu muudab selle viljakaks kohaks uudseks suhtlemiseks. Selles juhendis näitame teile, kuidas teha interaktiivseid juuksepikendusi, mis muudavad kuju ja värvi, tunnevad puudutust ja suhtlevad bluetoothi kaudu. Kasutame kohandatud vooluringi, Arduino Nano, Adafruit Bluetoothi plaati, vormimälu sulamit ja termokroomseid pigmente.

Selle juhendi lõid Sarah Sterman, Molly Nicholas ja Christine Dierk, dokumenteerides UC Berkeley Hybrid Ecologies Labis koos Eric Paulosega tehtud tööd. Selle tehnoloogia analüüsi ja täieliku uuringu leiate meie artiklist, mis esitati TEI 2018. Selles juhendis leiate põhjaliku riistvara-, tarkvara- ja elektroonikadokumentatsiooni, samuti teavet tehtud disainilahenduste ja meie ees seisvate raskuste kohta..

Alustame süsteemi lühiülevaate ja näidetega, kuidas HairIO kasutada. Järgmisena arutame asjaomast elektroonikat, seejärel liigume riistvara ja juuksepikenduste loomise juurde. Viimased osad hõlmavad koodi ja mõningaid näpunäiteid muudatuste tegemiseks.

Lingid teatud ressurssidele esitatakse igas jaotises ja kogutakse ka lõpus.

Head tegemist!

Samm: kuidas see toimib?

Ülevaade

HairIO süsteem töötab kahe põhiprintsiibi järgi: mahtuvuslik puudutus ja takistuskuumutus. Tundes puudutust, saame panna juuksepikenduse puudutustele reageerima. Pikendust kuumutades saame põhjustada värvimuutusi termokroomsete pigmentidega ja kuju muutmist kuju mälusulamiga. Bluetooth -kiip võimaldab ka sellistel seadmetel nagu telefonid ja sülearvutid suhelda juustega, põhjustades kuju- või värvimuutust või saada signaali, kui on tunda puudutust juustele.

Näited interaktsioonidest ja kasutustest

HairIO on uurimisplatvorm, mis tähendab, et tahaksime näha, mida te sellega teete! Mõned meie kavandatud suhted on näidatud ülaltoodud videotes või meie täielikus videos Youtube'is.

Kuju muutev punutis võib kasutajat teavitada tekstisõnumist, kõditades kandja kõrva õrnalt liigutades.

Või võib see anda kandjale juhiseid, liikudes vaatevälja, et näidata, millises suunas sisse pöörata.

Juuksed võivad stiili või jõudluse tõttu dramaatiliselt muutuda. Stiil võib päeva jooksul muutuda või konkreetse sündmuse jaoks värskendada.

Juuksed võivad võimaldada ka sotsiaalset suhtlemist; kujutlege, kui punute sõbra juurdeehitatud juukseid, et saaksite siis muuta oma sõbra juuksevärvi, puudutades kaugelt oma punutist.

Komponendid

Kogu tajumise, loogika ja juhtimisega tegelevad kohandatud vooluring ja peas kantud Arduino Nano. Sellel vooluahelal on kaks põhikomponenti: mahtuvuslik puutetundlik ahel ja ajamiahel punutise toite lülitamiseks. Kaubanduslik juuksepikendus on põimitud ümber nitinooltraadi, mis on kuju mälu sulam. See traat hoiab jahtudes ühte kuju ja kuumutamisel liigub teisele kujule. Võime juhtmesse treenida peaaegu iga teise kuju (seda kirjeldatakse hiljem selles juhendis). Kaks LiPo patareid toidavad juhtimisahelat 5V ja juuksed 3,7V.

2. samm: elektroonika

Juhtimine ja mahtuvuslik puudutus

Mahtuvuslik puuteahel on kohandatud Disney Touché projektist selle suurepärase Instructable'i kaudu Touche'i kopeerimiseks Arduino's. See seadistus toetab sagedusaega mahtuvuslikku puutetundlikkust ja võimaldab keerukamat žestituvastust kui lihtne puudutus/puudutus. Üks märkus on see, et mahtuvuslik puuteahel ja kood eeldavad konkreetset Arduino kiipi, Atmega328P. Kui otsustate kasutada alternatiivset mikrokontrolleri kiipi, peate võib-olla koodi ümber kujundama või leidma alternatiivse andurimehhanismi.

Juhtimisahel kasutab loogika jaoks Arduino Nano ja analoog multiplekserit, mis võimaldab samade vooluahelate ja patareide mitme punutise järjestikust juhtimist. Mahtuvuslik puudutus on tajutav peaaegu samaaegselt, vahetades kiiresti kanaleid (nii kiiresti, et põhimõtteliselt tundub, et me tunneme mõlemat korraga). Punutiste käivitamist piirab olemasolev võimsus. Võimsamate või täiendavate patareide lisamine võib võimaldada samaaegset käivitamist, kuid siin piirdume lihtsuse huvides ainult järjestikuse käivitamisega. Esitatud skeemi skeem saab juhtida kahte punutist (kuid vooluahela multiplekser võib toetada kuni nelja!).

Vooluahela lihtsaima versiooni jaoks jätke multiplekser välja ja juhtige ühte punutist otse Arduinost.

Ajami ahel ja termistor

Me teostame mahtuvuslikku puudutust sama juhtmega, mis käivitatakse (nitinool). See tähendab punutises vähem juhtmeid/keerukust ja vooluringis rohkem.

Juhtimisahel koosneb bipolaarsete ristmikutransistoride (BJT) komplektist, mis lülitavad juuste käivitamise sisse ja välja. On oluline, et need oleksid pigem bipolaarsed ristmikutransistorid kui tavalisemad (ja üldiselt paremad) MOSFET -id, kuna BJT -del puudub sisemine mahtuvus. MOSFET -i sisemine mahtuvus ületab puutetundliku ahela.

Samuti peame mahtuvusliku puutetundlikkuse huvides uuesti lülitama nii maanduse kui ka toite, mitte ainult toite, kuna maandatud elektroodilt ei tule mahtuvuslikku signaali.

Alternatiivne disain, mis kasutab mahtuvusliku puudutuse ja ajami jaoks eraldi allikaid, võib seda vooluringi oluliselt lihtsustada, kuid muudab mehaanilise disaini keerukamaks. Kui mahtuvuslik andur on ajami toiteallikast eraldatud, saame ühe toitelülitiga pääseda ja see võib olla FET või midagi muud. Selliste lahenduste hulka võiks kuuluda ka juuste ise metalliseerimine, nagu Katia Vega juukseesemetes.

Bluetooth kiip

Bluetooth -kiip, mida kasutasime, on Bluefruit Friend Adafruitist. See moodul on iseseisev ja see tuleb ühendada ainult Arduinoga, mis hakkab suhtlema loogikaga.

Aku valik

Patareide jaoks soovite laetavaid patareisid, mis suudaksid pakkuda piisavalt pinget Arduino toiteks ja piisavalt voolu nitinooli juhtimiseks. Need ei pea olema sama aku. Tegelikult, et vältida Arduino pruunistumist, valmistasime kõik oma esialgsed prototüübid kahe patareiga: üks juhtimiseks ja teine sõiduks.

Arduino Nano vajab vähemalt 5 V pinget ja nitinool tarbib maksimaalselt umbes 2 amprit.

Juuste ajamiseks valisime ValueHobby 3,7 V aku ja Arduino toiteks ValueHobby 7,4 V aku. Püüa mitte kasutada tavalisi 9 V patareisid; need tühjenevad 15 minuti jooksul alla kasulikkuse ja põhjustavad palju jäätmeid. (Me teame, sest me proovisime …)

Mitmesugused üksikasjad

Aku jälgimine: 4,7 kΩ takisti ajami aku toitejuhtme ja analoogpistiku vahel võimaldab meil jälgida ajami aku laetust. Seda takistit vajate selleks, et aku ei lülitaks Arduino sisse analoogpistiku kaudu (mis oleks halb: te ei soovi seda teha). Arduino akut saab jälgida ainult koodiga - selle koodi demo jaoks vaadake jaotist Tarkvara.

Jumper: kahe aku pistiku vahel on ruumi hüppajale, kui soovite kasutada kõike ühe toitega. See võib Arduino pruunistada, kuid õige aku valiku ja mõne draivipõhise PWM-i korral peaks see töötama. (Kuigi me pole seda veel jõudnud.) (Kui proovite - andke meile teada, kuidas see läheb!)

3. samm: elektroonika kokkupanek

Vooluringi kokku panemine

Kavandasime vooluringi algselt kaheks osaks, ühendades ajami ja juhtimisahelad painduva kaabliga. Meie integreeritud PCB versioonis on vooluringid koondatud ühele plaadile. Esimene skeem võimaldab punutisi pea peal paindlikumalt paigutada, kuid teist on palju lihtsam kokku panna. Tahvli skemaatilised ja paigutusfailid leiate meie Githubi repost. Vooluahelate valmistamiseks on kaks võimalust: 1) valmistada käsitsi skemaatiliselt läbilõikekomponentidega perf-plaadi versioon või 2) valmistada trükkplaat meie pakutavast plaadifailist (ülaltoodud link) ja panna kokku pinnapealsete komponentidega.

Komponendid

Materjalide arve PCB versiooni + punutiste kohta on siin.

Jahvatasime oma test -PCB -d ise teisel freesil, seejärel tellisime oma lõplikud PCB -d suurepärastelt lahepiirkondadelt. Nii ettevõttesisene kui ka professionaalne plaaditootmine töötab suurepäraselt, kuigi käsitsi plaatimine või kõigi jookide jootmine on valus.

Näpunäiteid

• Pinnakinnitusdetailide jaoks kasutasime jootmispastat ja tagasivooluahju või kuumutusplaati, seejärel jootsime läbi aukude komponendid käsitsi.
• Kiireks prototüüpimiseks soovitame leivaplaadi/perf -plaadi versiooni ja töökindluse tagamiseks trükkplaati.
• Nano hoidmiseks trükkplaadil kasutame lühikesi naissoost päiseid, nii et see oleks eemaldatav. Pikad naissoost päised saab plaadile mitte joondada, et tõsta bluetooth-kiip piisavalt kõrgele, et Arduino kohal pesitseda. (Soovite lisada ka Kaptoni linti, et vältida juhuslikku lühistamist).
• Bluetooth-kiip tuleb tegelikult joota tagurpidi oma isaste päiste külge, et see vastaks trükkplaatide paigutuse tihvtide järjestusele. (Loomulikult saate seda paigutust muuta.) Miks me seda tegime? Sest see muudab tihvtid Arduino paigutusega kenamini kokku.

4. samm: juuste riistvara ülevaade

HairIO on juuksepikendus, mis on põimitud ümber kahe ühendatud traadi pikkuse, mis on kinnitatud pistiku ja termistori külge temperatuuri reguleerimiseks. Pärast täielikku kokkupanekut saab seda kriitida termokroomsete pigmentidega. HairIO punutise tegemine koosneb mitmest etapist:

1) Treenige kuju mälu sulam soovikujule.

2) Pange sisemine traat kokku, pressides ja jootes isoleeritud vasktraadile kujuga mälu sulami.

3) Pressige ja isoleerige termistor.

4) Kinnitage traat ja termistor pistiku külge.

5) Punutage juuksed traadi ümber.

6) Kriitige juuksed.

Järgmistes jaotistes käsitleme kõiki etappe üksikasjalikult.

Samm: juuksejuhtmete kokkupanek

Esimesed etapid hõlmavad sisemiste juhtmete kokkupanekut, mis tagavad kuju muutmise ja takistusliku kuumutamise. Siin otsustate punutise pikkuse, kuumutamisel soovitud kuju ja kasutatava pistiku tüübi. Kui kõigil punutistel on ühine pistikutüüp, saab neid hõlpsalt vahetada samal trükkplaadil erinevate kuju- ja värvitoonide, aga ka juuste tüübi ja pikkuse jaoks.

Kui te ei soovi konkreetse punutise kuju muutmist, võib kuju mälu sulami asendada tavalise traadi pikkusega. Kui soovite toetada mahtuvuslikku puudutamist, peaks parima juhtme saamiseks olema asendustraat isoleerimata.

Shape Memory Alloy treenimine

Siin kasutatav kuju mälusulam on nitinool, nikkel-titaanisulam. Kui see on jahtunud, jääb see ühte vormi, kuid kuumutamisel naaseb see nn treenitud olekusse. Nii et kui me tahame punutist, mis kuumutamisel kõverdub, võib see jahtudes olla sirge, kuid treenige lokke. Saate luua peaaegu mis tahes kuju, mida soovite, kuigi traadi võimet kaalu tõsta piirab selle läbimõõt.

Lõigake nitinool soovitud pikkusega punutisse, jättes punutise ajal kõverate ning üla- ja alaosa ühenduste jaoks veidi lisa.

Nitinooli treenimiseks vaadake seda fantastilist juhendit.

Punutüübid, millega oleme katsetanud, hõlmavad lokke, täisnurkseid painutusi, et juuksed saaksid sirgelt püsti tõusta, ja ei treeni üldse nitinooli. See võib tunduda laisk, kuid see võimaldab juuksed sirutada mis tahes kujuga, kui neid käivitatakse. Traat hoiab kuju, milleks seda jahtudes painutate, nt. lokk, seejärel sirutage kuumutamisel sellest vormist välja. Super lahe ja palju lihtsam!

Juhtmete kokkupanek

Nitinool on isoleerimata ja kulgeb ainult ühes suunas. Täieliku vooluahela loomiseks vajame teist, isoleeritud juhet, et ühendada allosas ja naasta ülaosas oleva pistiku juurde. (Isoleerimata traat põhjustab nitinooli puudutamisel lühise ja takistab ühtlast kuumutamist.)

Lõika isoleeritud vasktraat sama pikkusega kui nitinool. Kasutasime 30 AWG magnettraati. Eemaldage isolatsioon mõlemast otsast. Magnettraadi puhul saab katte eemaldada, põletades traati õrnalt lahtise leegiga, kuni isolatsioon on pragunenud ja selle saab ära pühkida (see võtab umbes 15 sekundit tulemasina kohta). Pange tähele, et see muudab traadi põlenud kohas kergelt habras.

Lõbus fakt nitinooli kohta: kahjuks ei meeldi jootjale nitinooli külge jääda. (See on tohutu valu.) Parim lahendus on nitinooliga mehaanilise ühenduse loomiseks kasutada pressimist ja seejärel elektriühenduse tagamiseks jootet.

Hoidke nitinooli ots ja äsja isoleerimata vasktraat koos ja sisestage need krimpsu. Suruge need kindlalt kokku. Kui on vaja täiendavat ühenduse tugevust, lisage väike jootetükk. Katke klamber ja ülejäänud traadisaba kuumuse kokkutõmbumisega, nii et teie kandja ei torka end teravate otstega. Pole tähtis, millist pressimist allosas kasutate, kuna see on puhtalt kahe juhtme vahelise mehaanilise ühenduse loomine.

Teises otsas lisame igale juhtmeotsale klambri. Siin on oluline pressimisviis. Pistiku jaoks peate kasutama paaritusmutrit. Need juhtmete otsad kinnitatakse trükkplaadiga ühendamiseks pistiku külge.

Püstise põimiku tegemine:

Paelad võivad olla väga peened või dramaatilised. Kui soovite dramaatilist efekti, nagu ülaltoodud peakate, või varem performatiivse olukorra videos, on vaja teha üks täiendav samm. Paelad eelistavad keerdumist, mitte tõstmist, seega tuleb need õiges asendis püsimiseks kinnitada. Meie trakside kuju on väljavenitatud Z (vaadake pilti). Libistasime nitinoolile krimpsu, jootsime klambri klambri külge ja lõpuks katsime kogu asja kuumakahanemise ja elektrilindiga.

Termistori ettevalmistamine

Termistor on kuumustundlik takisti, mis võimaldab meil mõõta punutise temperatuuri. Kasutame seda tagamaks, et punutis ei muutu kasutaja jaoks liiga kuumaks. Lisame termistori samale pistikule, millele punutis kinnitatakse.

Kõigepealt libistage termokaha termistori jalgadele ja vähendage seda termopüstoliga. See isoleerib jalad, et vältida termistori isoleerimata nitinooli lühistamist. Jäta lõpus veidi traati paljaks, et see kokku pressida. Jällegi peavad need klambrid olema teie pistiku jaoks sobivad.

Pressige termistori otsad kokku. Kui saate, tõmmake pinge leevendajana veidi kuumust kahalaliigese esimestesse hammastesse. Ärge asetage seda siiski lõpuni üles, sest hea elektrilise ühenduse tagamiseks peavad juhtmed ikkagi ühenduma.

Nüüd on termistor pistiku külge kinnitamiseks valmis.

Pistiku kokkupanek

Punutise ülaosas saate kasutada mis tahes 4-klemmilist pistikut; pärast mõningast katsetamist otsustasime Molex Nanofiti pistikute kasuks. (Seda kasutab meie trükkplaat.) Nende trükkplaadil on madal profiil, kindel mehaaniline ühendus klambriga, et neid lukustada, kuid neid on siiski lihtne sisestada ja eemaldada.

Nanofiti pistikud koos toimuvad kolmes etapis:

Kõigepealt sisestage termistori kaks pressitud otsa pistiku isaspool asuvasse kahte keskmisesse anumasse.

Seejärel sisestage punutise traadi kaks surutud ülemist otsa pistiku isaspoolsesse vasakpoolsesse ja parempoolsesse anumasse.

Kui need on paigas, sisestage hoidik anumatesse. See aitab hoida klambreid paigal, nii et punutis ei tõmba pistikut maha.

Pistiku naissoost pool on trükkplaadil ja ühendab juukseklemmid ajami ja mahtuvusliku puuteahelaga ning termistori klemmid temperatuuri määramiseks Arduinoga.

Valmis minema

Nüüd on traat punumiseks valmis.

6. samm: punumine ja kriitimine

Juuksepikenduse punumiseks sisejuhtmete ümber on mitu võimalust. Mahtuvusliku puutetundlikkuse jaoks tuleb mõni traat paljastada. Kuid selleks, et pael oleks täiesti loomulik ja peitaks tehnoloogia, saab traadi täielikult seestpoolt punuda. Selline punutis ei saa tõhusat puutetundlikkust teha, kuid võib siiski toimida dramaatiliste värvide ja kuju muutustega.

Punutise stiil 1: 4-suunda mahtuvuslikuks puudutuseks

See punutise õpetus näitab teile, kuidas teha 4-lõimilist punutist. Pidage meeles, et teie puhul on üks "kiududest" tegelikult juhtmed! Vaadake ülaltoodud pilte meie punutise seadistamiseks, järgides 4-ahelalist mustrit, millel on kolm juuksekiudu ja üks traat.

Punutise stiil 2: nähtamatud juhtmed

Selles punutis teete kolme ahelaga punutise (seda mõtlevad enamik inimesi, kui nad mõtlevad "punutisest") ja te lihtsalt ühendate juhtmed ühe lõngaga. Siin on suurepärane õpetus kolme ahelaga punutisest.

Kriitimine termokroomsete pigmentidega

Kui soovite, et punutis muudaks selle kasutamise ajal värvi, tuleb see kriidistada termokroompigmentidega. Kõigepealt riputage punutised millegi külge, plastkattega laua kohale (asjad lähevad veidi sassi). Järgige oma termokroomse tindi ohutusjuhiseid (vajadusel kandke kindaid!). Kindlasti kandke õhumaski - te ei taha kunagi ühtegi tahket ainet sisse hingata. Võtke nüüd valupintsel ja koputage oma punutisse termokroompulbrit, alustades ülaosast. "Värvige" õrnalt punutis alla, pintseldades pulbri punutisse nii palju kui võimalik. Te kaotate osa (kuid kui see langeb teie plastikust laudlinale, saate selle järgmise punutise jaoks päästa). Saate vaadata ajajaotust, mida oleme ülal jaganud, et näha, kuidas me seda tegime!

Samm: kandke tehnikat

Trükkplaate ja akusid saab paigaldada peapaelale või juukseklambrile. Teise võimalusena, peenema stiili jaoks, saab punutisi teha pikemate juhtmetega otstes. Neid juhtmeid saab vedada loomulike juuste, mütside, sallide või muude elementide alla keha teise kohta, näiteks särgi alla või kaelakeele. Sel viisil on juuksed kantava tehnoloogiana vähem märgatavad.

Vooluahelat saab täiendavate muudatuste ning integreeritud loogika- ja Bluetooth -kiipidega kokku tõmmata. Selline väiksem ahel oleks hõlpsamini dekoratiivse juukseklambri jms külge peidetud, kuid võimsus jääb probleemiks, kuna patareid saavad praegu ainult nii tühjaks. Muidugi võis selle seina külge ühendada, aga siis ei saanud väga kaugele minna.

Ülaltoodud videost näete super varase prototüübi kandmist. (Veel pilte lõplikest ümbristest lisatakse pärast avalikku demot.)

Korpus

Peagi leiate meie githubi repost vooluringi jaoks 3D -prinditava korpuse. Seda saab libistada juuksepaelale või muuta muude vormitegurite jaoks.

8. samm. Tarkvara ülevaade

Meie githubi repost leiate mitmeid Arduino visandeid, mis näitavad erinevaid juuste kontrollimise viise.

Visand 1: demo_timing

See on draivi funktsionaalsuse põhiline demo. Juuksed lülituvad teatud sekundite jooksul sisse ja välja ning vilgutavad sisselülitatud LED -i.

Visand 2: demo_captouch

See on mahtuvusliku puutetundlikkuse demo. Juuste puudutamine lülitab sisse LED -i. Sõltuvalt keskkonnast ja vooluringist peate võib -olla kohandama mahtuvuslikke puutetundlikke lävesid.

Visand 3: demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch

Integreeritud demo Bluetooth -suhtlusest, mahtuvuslikust puutetundlikkusest ja draivist. Laadige nutitelefoni alla rakendus Bluefruit LE Connect. Kood saadab punutise puudutamisel bluetooth -signaali ja prindib tulemuse rakendusse. Rakenduses kontrolleri nuppude vajutamine käivitab ja peatab punutiste käivitamise. Pange tähele, et pistikud on seadistatud meie PCB versiooni jaoks. Kui olete ühendanud multiplekseri INH -tihvti digitaalse tihvtiga, nagu on näidatud trükkplaadi skeemil, peate võib -olla lisama koodi rida, et seda tihvti madalaks ajada (me lihtsalt lühistasime selle maandusega).

See kood sisaldab ka kalibreerimismeetodit, mille käivitab rakenduse UART -liidese kaudu tähe "c" saatmine.

Mahtuvuslik puutetundlik kalibreerimine

Kuna mahtuvuslik puutetundlikkus on tundlik selliste keskkonnategurite suhtes nagu niiskus või arvutiga ühendamine või mitte, võimaldab see kood teil määrata täpse mahtuvusliku puutetundlikkuse jaoks sobiva läviväärtuse. Selle näite leiate koodist demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Üks märkus on see, et mahtuvus muutub ka kuumusega. Me pole veel käsitlenud probleemi, kus kuumus pärast käivitamist käivitab "puudutatud" oleku.

Aku jälgimine

Aku jälgimise näiteid on visandis demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Sisseehitatud LED süttib, kui ühe aku laeng langeb alla teatud läve, kuigi see ei tee vahet juhtpatareil ja ajamipatareil.

Temperatuuri blokeerimine (ohutuslülitus)

Punutise temperatuuri jälgimine võimaldab meil toite välja lülitada, kui see muutub liiga kuumaks. Need andmed kogutakse punutisse kootud termistorist. Selle näite leiate demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch visandist.

9. samm: koodi laadimine ja muutmine

Kasutame HairIO jaoks koodi kirjutamiseks ja tahvlitele üleslaadimiseks standardset Arduino keskkonda.

Arduino Nanos on võimalik hankida mitmest allikast; ostsime need, mis vajavad Arduino keskkonnaga töötamiseks täiendavat püsivara. Saate neid juhiseid oma seadmesse seadistamiseks järgida. Kui kasutate tavalist Arduino Nano (st neid), ei pea te seda täiendavat sammu tegema.

Koodi muutmisel veenduge, et teie riistvarapistikud vastavad teie vooluringile. Kui muudate tihvti, värskendage kindlasti plaadi kujundust ja koodi.

Oluline on märkida, et meie kasutatav Illutroni mahtuvuslik puutekogu tugineb kindlale riistvarakiibile (Atmega328p). Kui soovite kasutada teist mikrokontrollerit, veenduge, et see ühildub, vastasel juhul peate seda koodi muutma. (Me ei tahtnud selle projekti madalale tasemele siseneda, seega hindame sügavalt Illutroni tööd. Riistvara ajastusega sünkroonimine võib päris karvaseks muutuda!)

10. samm: tulevased kujundused: ideed ja juhised muudatuste tegemiseks

Kuumareaktsioon

Kui soovite punutiste soojusreaktsiooni kohta rohkem teada saada, leiate meie paberist juuste matemaatilised mudelid. Nende peamine asi on see, et värvi ja kuju muutused toimivad erinevatel aegadel ja erinevates järjekordades, lähtudes juhtme ümber olevate isoleerivate juuste hulgast ja tarnitud võimsusest (mis muudab selle kuumutamise kiirust)

Vooluahela täiustused:

• Bluetooth -mooduli paremale nihutamine võib virnastamiskõrgust lühendada, kuna see ei jookse Arduino USB -pistikusse. On ka Arduino tahvleid koos integreeritud Bluetooth -moodulitega (kuid enamikul neist on erinev kiip, nii et nende kasutamine hõlmaks koodi muutmist).
• Aku pistiku jalajäljed võivad sõltuvalt kasutatavast patareitüübist muutuda.
• Lüliti jalajälg on üldine ja tõenäoliselt tuleks see asendada selle jalajäljega, mida soovite kasutada.
• Võib -olla soovite, et saaksite ajami vooluahelat PWM -iga juhtida, et juhtida punutist; Selleks tuleb ajami signaali tihvt lülitada D3 -le või mõnele muule riistvara PWM -tihvtile.
• Kui pöörate multiplekserite paarid ümber (nt kanali 0 braid1 ajam ja braid2 puudutus kanalil 0 ning braid2 ajam ja braid1 puudutus kanalil 1, mitte ühe kanali sama punutise puudutus ja ajam), saate tunda mahtuvuslikku puudutage ühte punutist teise punutise juhtimise ajal, selle asemel, et takistada tal tegemast mis tahes sõidu ajal mahtuvuslikku tuvastamist.

• Mõned muudatused võivad lubada ühel akul juhtida nii loogikat kui ka ajamit. Mitmed kaalutlused hõlmavad järgmist:

  • Kõrge pinge (nt 7,4 -liitrine LiPo aku) viib Arduino tagasi mahtuvusanduri ja digitaalse tihvti kaudu. See pole Arduino jaoks pikas perspektiivis hea. Seda saab parandada, lisades teise transistori mahtuvusliku sensori ja juuste vahele.
  • Juuste liigne voolutugevus võib Arduino pruuniks muuta. Selle võib parandada ajamisignaali PWM -i abil.

Tarkvara täiustused

Pühitud sagedusega mahtuvuslikku puuteandurit saab kasutada mitut tüüpi puudutuste tuvastamiseks, nt. üks sõrm või kaks, muljumine, keerutamine… See nõuab keerukamat klassifitseerimisskeemi kui siin esitatud põhilävi. Mahtuvus muutub temperatuuriga. Puutetundliku koodi täiustamine seda arvesse võttes muudab tundlikkuse usaldusväärsemaks

Muidugi, kui teete HairIO versiooni, tahaksime sellest kuulda

11. samm: ohutusjuhised

HairIO on uurimisplatvorm ja see ei ole mõeldud kaubanduslikuks ega igapäevaseks kasutamiseks. Oma HairIO valmistamisel ja kandmisel pidage meeles järgmisi kaalutlusi:

Kuumus

Kuna HairIO töötab takistusliku kuumutamise teel, on võimalik ülekuumenemine. Kui termistor ebaõnnestub või pole punutisse piisavalt lähedal, ei pruugi see temperatuuri õigesti lugeda. Kui te ei sisalda temperatuuri väljalülituskoodi, võib see kuumeneda ettenähtust kaugemale. Kuigi me pole HairIO -ga kunagi põletusi kogenud, on see oluline kaalutlus.

Patareid

HairIO -s kasutame toiteallikatena LiPo akusid. LiPos on suurepärased tööriistad, kuna need on laetavad ja suudavad väikeses pakendis suurt voolu tarnida. Samuti tuleb neid hoolikalt käsitleda; kui need on valesti laetud või torgatud, võivad need süttida. Palun vaadake neid viiteid, et saada lisateavet oma LiPode eest hoolitsemise kohta: põhjalik juhend; kiired näpunäited.

Termokroomsed pigmendid

Need, mida me kasutame, ei ole mürgised, kuid palun ärge neid sööge. Ostes lugege ohutusjuhendeid.

12. samm: viited ja lingid

Siin kogume hõlpsa juurdepääsu jaoks selles juhendis olevad viited ja lingid:

HairIO

HairIO: inimese juuksed kui interaktiivne materjal - see on akadeemiline paber, milles HairIO esmakordselt esitati.

HairIO Githubi repo - siit leiate git repo kõigi selle demo jaoks kasutatud skeemide ja koodi kohta, samuti mõned oluliste komponentide andmelehed.

Youtube - vaata juukseid tegevuses!

Materjalide arve HairIO PCB jaoks

Mahtuvuslik puudutus

Touché: puutetundliku interaktsiooni parandamine inimestel, ekraanidel, vedelikes ja igapäevastes objektides

Juhendatav Touche Arduino versiooni jaoks + Illutron Githubi repo Arduino koodi jaoks

Bluetooth

Bluetooth moodul

Bluetoothi rakendus

LiPo aku ohutus

Põhjalik juhend

Kiired näpunäited

Muu juustega seotud tehnika

Juuksed, Katia Vega

Tuli, Nähtamatu

Autorid

Hübriidökoloogia labor

Christine Dierk

Molly Nicholas

Sarah Sterman