Poruszanie palcem lub ręką może sterować robotem, komputerem, telewizorem lub innym urządzeniem. Ten przycisk mniej pierścienia zdalnego sterowania mierzy ruch człowieka w celu zdalnego sterowania urządzeniami.

Informacje na temat możliwych zastosowań dla chorych lub upośledzonych można znaleźć w kroku 8.

Poniższy film pokazuje pierścień używany do sterowania mrówką robota w celu odebrania bloku.

lub przejdź do youtube na:

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Materiały

Rys. 2 pokazuje różne warstwy obwodu, które tworzą pierścień.

Całkowity koszt części wynosi około 45 USD, nie licząc wysyłki

Dostępne z www.hvwtech.com/

08m Mikrokontroler SOIC Picaxe

Dostępne z www.pololu.com/

3-osiowy akcelerometr MMA7260QT

Regulator 5 V doładowania

Dostępne na stronie www.mouser.com

2 diody podczerwieni

3mm niebieska dioda LED

CR1220 3-litrowa bateria litowa i uchwyt

Przewód magnesu o średnicy 30 mm

rezystory

Dostępne z www.allelectronics.com/

perfboard z litej linii

1-calowy pierścień łańcucha

Krok 2: Jak to działa

Pierścień wysyła komendy zdalnego sterowania na podczerwień bez użycia przycisków. Zamiast tego polecenia są wysyłane przez przechylanie pierścienia w różnych kierunkach. 3-osiowy akcelerometr mierzy pochylenie palca lub dłoni i generuje napięcia dla osi x, yi z. Mikrokontroler Picaxe wykorzystuje wbudowane przetworniki ADC (analogowo-cyfrowe) do pomiaru napięcia i wytwarza wyraźną liczbę dla zmiennych x, y i z pomiędzy 72-93.

Liczby są następnie wykorzystywane w programowaniu do wysyłania sygnałów podczerwieni poprzez pulsowanie dwóch diod LED podczerwieni, tak jak w przypadku standardowego pilota telewizora.

Aby zobaczyć, jak zbudować odbiornik podczerwieni Picaxe, który może wykorzystać te kody do sterowania robotem, zobacz:

Inne projekty zdalnego sterowania i projekty Picaxe można znaleźć tutaj:

Krok 3: Zasilanie

Zasilanie pochodzi z 3-litowej baterii litowej. Ponieważ ADC w sterowniku Picaxe wymaga stałego wewnętrznego napięcia odniesienia do spójnego odczytu, potrzebny jest konwerter DC na DC.

Regulator podwyższający napięcie 5 V Polulu jest przetwornikiem DC / DC, który jest najmniejszym przetwornikiem, jaki widziałem i który zapewnia stałe napięcie 5 V. Będzie działać z dowolnym wejściem akumulatora od 0,8 V do 4,5 V. Może generować do 200 ma.

Krok 4: Mikrokontroler Picaxe

Nadal uważam, że kontrolery Picaxe są najłatwiejszymi i najszybszymi mikrokontrolerami, które można podłączyć i zaprogramować. Chociaż są wolniejsze niż standardowe Pic Micro lub Arduino, są wystarczająco szybkie, aby można było je wykorzystać w większości eksperymentalnych robotów lub projektów mikrokontrolerów.

Zastosowany tutaj 08m Picaxe ma ADC w trzech wejściach, co pozwala na łatwe odczytanie zmiennego napięcia generowanego przez akcelerometr. Posiada również wbudowany kod podczerwieni telewizora Sony, umożliwiający sterowanie niektórymi telewizorami Sony i innymi Picaxe z wbudowanym interpretatorem kodu Sony.

Ten projekt wykorzystuje mikrokontroler Picaxe o rozmiarze 08m wielkości SOIC. Zrezygnowałem z lutowania SOIC i mniejszych układów scalonych w konwencjonalny sposób. Zamiast tego używam drutu magnetycznego o rozmiarze 30, który przylutowuję do każdej szpilki za pomocą folii aluminiowej, aby oddzielić pin od sąsiadujących ze sobą lutowanych elementów. Kit lutowniczy Loctite jest również poręczny do trzymania drutu i elementu magnesu podczas lutowania. Patrz Rys. 5b.

Więcej informacji na temat tej techniki lutowania elementów do montażu powierzchniowego można znaleźć na stronie:

Cztery gniazda nagłówka.1 "są pinami Picaxe: +5 V, -5 V oraz szeregowe i szeregowe i są używane do programowania mikrokontrolera Picaxe. Przewód łączący między dwiema diodami podczerwieni i masą jest usuwany, aby odłączyć je od obwód podczas programowania Picaxe W przeciwnym razie spadek napięcia, który tworzą, nie pozwoli na komunikację szeregową z komputerem do programowania.

Krok 5: Akcelerometr 3-osiowy

3-osiowy akcelerometr Polulu to bardzo mały i bardzo fajny czujnik. Opiera się na technologii MEMS (mikroelektryczne systemy mechaniczne). Niewielki czarny kwadratowy układ scalony 1/4 "zawiera mikroskopijne mechaniczne płytki i wiązki, które zostały wyrzeźbione przy użyciu konwencjonalnej technologii IC. Gdy układ scalony jest przesuwany lub pochylany względem grawitacji lub przyspieszenia, te mikroskopijne płytki fizycznie poruszają się i zmieniają swoją pojemność. zmiana pojemności jest następnie przekształcana przez wbudowane obwody w zmienne napięcie.

Może wykryć bardzo subtelne przechylenie, stukanie i drżenie. Na najbardziej czułym ustawieniu może wykrywać siły od 0 do 1,5 Gs (1G = siła grawitacji ziemskiej). Stosowany tutaj pierścień ma domyślne ustawienie, które jest mniej czułe i wykrywa siły G do 6 Gs. Na przykład, przechylając się wzdłuż osi X o pełne 180 stopni, zmieni napięcie, aby zwrócić liczbę od 93-102 w programie Picaxe, który odczytuje wejścia ADC.

Rys. 6 pokazuje dolną część akcelerometru i sposób, w jaki jest on podłączony z nagłówkami.1 ”do górnej płytki drukowanej. Mimo że marnuje miejsce, zrobiłem z niego modułową wtyczkę, dzięki czemu mogłem go usunąć i użyć w przyszłości projekt robota.

Krok 6: Obwód pierścienia zdalnego sterowania

Przy około 0,73 cala sześciennego ten prototyp jest raczej niezgrabny. Używając technik mocniejszego montażu powierzchniowego można go łatwo zmniejszyć do około 1/3 obecnej objętości.

Pamiętaj, że jeśli chcesz zbudować pierścień podobny do rozmiaru tego, to wymaga on okablowania o dużej gęstości, co wymaga dużej ilości cierpliwości i zaawansowanych technik lutowania.

Krok 7: Kod programu Picaxe

Poniżej znajduje się kod programu używany do pierścienia zdalnego sterowania na podczerwień. Trzy różne napięcia są mierzone dla osi x, yi z przez ADC, który jest wbudowany w wejścia kontrolera 08k Pickaxe. Wygenerowane liczby są następnie używane do określenia nachylenia palca lub dłoni.

Ponieważ jest on obecnie zaprogramowany, jest to odpowiednik pilota z 7 przyciskami. Programowanie dla różnych przechyleń i kombinacji przechyleń, można utworzyć odpowiednik od 20 do 30 przycisków.

W tym programie użyłem nachylenia jednego palca do sterowania robotem mrówki do przodu, w lewo w prawo i zatrzymania. Ten tryb początkowy służy do wyrównywania robota z obiektem, który ma zostać podniesiony. Gdy palec jest skierowany w górę, program przechodzi w tryb pobierania, a następnie pochylenie palca w dół otwiera chwytak i pulsuje robota do przodu. Kiedy palec jest ponownie skierowany w górę, robot zamyka chwytak i unosi obiekt. Zobacz wideo w intro.

Ten program nie wykrywa i nie interpretuje w znaczący sposób żadnych uderzeń, wstrząsów lub płynnego ruchu, które mogłyby być również wykorzystane jako ruchy kontrolne.

'Picaxe 08m zdalny pierścień sterujący na podczerwień

pętla1:

b7 = 0

readadc 4, b1

readadc 2, b3

readadc 1, b5

'debugowanie b1

„pauza 4

'goto loop1

jeśli b1 <82 to bt4 'lewe przechylenie p4 w połowie 83

jeśli b1> 85, to bt6 'prawe nachylenie

jeśli b5> 91, a następnie bt5 'do połowy 83.

jeśli b5 <74 to bt6 'do góry nogami

jeśli b3 <82 to bt2 'dla tilt

jeśli b3> 86, to sterowanie pętlą i przechwytywaniem pętli 2

goto loop1

bt1:

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,0

pauza 45

następny b7

goto loop1

bt2:

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,1

pauza 45

następny b7

goto loop1

bt3:

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,2

pauza 45

następny b7

goto loop1

bt4:

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,3

pauza 45

następny b7

goto loop1

bt5:

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,4

pauza 45

następny b7

goto loop1

bt6:

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,5

pauza 45

następny b7

goto loop1

bt8:

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,7

pauza 45

następny b7

goto loop1

loop2: „kontrola chwytaka

wysoki 0

pauza 1000

niski 0

loop3:

b7 = 0

readadc 2, b3

'debuguj b3

„pauza 4

'goto loop3

jeśli b3 <82 to działaj3 'dla pochylenia

jeśli b3> 86 to działaj4 'powrót do tyłu

goto loop3

act3: „otwarty chwytak i przód

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,6

pauza 45

następny b7

goto loop3

act4: „zamknij chwytak i podnieś

dla b7 = 1 do 10

infraout 1,8

pauza 45

następny b7

goto loop3

Krok 8: Możliwe zastosowania dla chorych lub niepełnosprawnych

Signal a Nurse

Pacjent szpitala noszący pierścień może raz dotknąć, aby włączyć telewizor. dotknij dwukrotnie, aby go wyłączyć. Trzy krany mogą sygnalizować pielęgniarce. Specjalne sekwencje ruchów mogą obsługiwać inne urządzenia, takie jak dozownik wody lub kąt łóżka.

Może być również noszony przez śpiączkę lub nieprzytomnego pacjenta w celu wykrycia ruchu i sygnału, gdy odzyskają przytomność. Lub może być noszony na nadgarstku dziecka na OIOM w celu określenia niezwykłego ruchu lub braku normalnego ruchu.

Steruj komputerem

Ring mouse-Chora lub niepełnosprawna osoba za pomocą jednego palca lub jednej ręki może użyć pierścienia do sterowania kursorem komputera.

Kontroluj wózek inwalidzki

Jako kontroler pierścieniowy może łatwo kontrolować wózek inwalidzki, przechylając, stukając lub potrząsając. Ponieważ jest tak mały, może być również osadzony w czapce lub bucie baseballowym, aby sterować urządzeniami za pomocą ruchu głowy lub stopy.

Kontroluj sztuczne ramię i rękę

Osoba z jedną dobrą ręką może użyć zaprogramowanych ruchów, aby aktywować zaprogramowane sekwencje w sztucznym ramieniu (tj. Podnieść filiżankę). Co więcej, sztuczne ramię i ręka mogą podążać za ruchami dobrej ręki, aby pracować z nią w sytuacjach, które wymagają dwóch rąk.

Maszyna do pisania Air Pisanie

Dzięki szybszemu mikrokontrolerowi powinno być możliwe wykrycie pisanych ruchów palca w powietrzu, aby zapisać je w pamięci, słowach i liczbach lub wysłać je bezpośrednio do komputera lub drukarki.

Voice Speaker dla tych, którzy stracili głos

W połączeniu z kieszonkowym mikrokontrolerem odtwarzacza mp3, ruch pierścienia może być użyty do aktywacji wstępnie nagranych słów lub wiadomości

Runner Up w

Humana Health by Design Contest