HairIO: Lasje kot interaktivni material: 12 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

HairIO: Človeški lasje kot interaktivni material

Lasje so edinstven in malo raziskan material za nove nosljive tehnologije. Zaradi svoje dolge zgodovine kulturnega in individualnega izražanja je plodno mesto za nove interakcije. V tem navodilu vam bomo pokazali, kako narediti interaktivne lasne podaljške, ki spreminjajo obliko in barvo, čutijo dotik in komunicirajo prek Bluetootha. Uporabili bomo vezje po meri, Arduino Nano, ploščo Bluetooth Adafruit, zlitino iz pomnilnika oblik in termokromne pigmente.

Ta Instructable so ustvarile Sarah Sterman, Molly Nicholas in Christine Dierk, ki dokumentira delo, opravljeno v laboratoriju hibridne ekologije na UC Berkeley z Ericom Paulosom. Analizo te tehnologije in celotno študijo najdete v našem prispevku, predstavljenem na TEI 2018. V tem navodilu boste našli izčrpno dokumentacijo o strojni, programski in elektronski opremi ter informacije o oblikovalskih odločitvah, ki smo jih sprejeli, in težavah, s katerimi smo se soočali.

Začeli bomo s kratkim pregledom sistema in primeri uporabe HairIO. Nato bomo razpravljali o vključeni elektroniki, nato pa prešli na strojno opremo in ustvarili lasne podaljške. Zadnji razdelki bodo zajemali kodo in nekaj nasvetov za spreminjanje.

V vsakem razdelku bodo na voljo povezave do določenih virov, ki bodo zbrane tudi na koncu.

Veselo izdelavo!

1. korak: Kako deluje?

Pregled

Sistem HairIO deluje na podlagi dveh osnovnih načel: kapacitivnega dotika in uporovnega ogrevanja. Z zaznavanjem dotika lahko lasni odtenek reagiramo na dotike. S segrevanjem podaljška lahko s termokromnimi pigmenti povzročimo spremembo barve in zlitino s spominom na obliko. Čip bluetooth omogoča, da naprave, kot so telefoni in prenosni računalniki, komunicirajo tudi z lasmi, bodisi da povzročijo spremembo oblike ali barve, bodisi prejemajo signal, ko zaznate dotik las.

Primeri interakcij in uporabe

HairIO je raziskovalna platforma, kar pomeni, da bi radi videli, kaj počnete z njo! Nekatere interakcije, ki smo jih oblikovali, so prikazane v zgornjih videoposnetkih ali v celotnem videu na Youtube.

Pletenica, ki spreminja obliko, lahko uporabnika obvesti o besedilnem sporočilu, tako da ga med premikanjem nežno žgečka po ušesu.

Ali pa lahko uporabniku da smer, da se premakne v vidno polje in pokaže, v katero smer naj se obrne.

Lasje se lahko dramatično spremenijo zaradi sloga ali performansa. Slog se lahko spreminja ves dan ali pa se posodobi za določen dogodek.

Lasje lahko omogočijo tudi družbene interakcije; predstavljajte si, da si spletete prijateljeve povečane lase, nato pa lahko spremenite prijateljevo barvo las, tako da se dotaknete lastne pletenice od daleč.

Sestavni deli

Vse zaznavanje, logiko in nadzor upravlja vezje po meri in Arduino Nano, ki se nosi na glavi. To vezje ima dve glavni komponenti: kapacitivno vezje za zaznavanje dotika in pogonsko vezje za preklop moči na pletenico. Komercialni lasni podaljšek je spleten okoli nitinolove žice, ki je zlitina za spomin na obliko. Ta žica bo ohladila eno obliko, ko se ohladi, in se segrela v drugo obliko. V žico lahko treniramo skoraj vsako drugo obliko (opisano kasneje v tem navodilu). Dve bateriji LiPo napajata krmilno vezje pri 5V, lasje pa pri 3.7V.

2. korak: Elektronika

Nadzor in kapacitivni dotik

Kapacitivno vezje na dotik je prilagojeno iz Disneyjevega projekta Touché prek tega čudovitega Instructable -a za razmnoževanje Toucheja na Arduinu. Ta nastavitev podpira frekvenčno kapacitivno zaznavanje dotika in omogoča bolj zapleteno prepoznavanje kretenj kot preprost dotik/brez dotika. Tu je treba opozoriti, da kapacitivno vezje na dotik in koda prevzemata poseben čip Arduino, Atmega328P. Če se odločite za uporabo nadomestnega čipa mikrokrmilnika, boste morda morali kodo preoblikovati ali poiskati drug mehanizem zaznavanja.

Krmilno vezje za logiko uporablja Arduino Nano in analogni multiplekser, ki omogoča zaporedno krmiljenje več pletenic iz istega vezja in baterij. Kapacitivni dotik zaznamo skoraj istočasno s hitrim preklapljanjem med kanali (tako hitro, da je v bistvu tako, kot da zaznavamo oba hkrati). Aktiviranje pletenic je omejeno z razpoložljivo močjo. Vključitev močnejših ali dodatnih baterij bi lahko omogočila sočasno aktiviranje, vendar smo zaradi enostavnosti omejili na zaporedno aktiviranje. Priložena shema vezja lahko nadzoruje dve pletenici (vendar multiplekser v vezju lahko podpira do štiri!).

Za najpreprostejšo različico vezja izpustite multiplekser in upravljajte eno samo pletenico neposredno iz Arduina.

Pogonsko vezje in termistor

Izvajamo kapacitivni dotik na isti žici kot aktiviranje (nitinol). To pomeni manj žic/zapletenosti v pletenici in več v vezju.

Pogonsko vezje je sestavljeno iz niza bipolarnih tranzistorjev (BJT) za vklop in izklop aktiviranja las. Pomembno je, da so to bipolarni tranzistorji, ne pa bolj pogosti (in na splošno boljši) MOSFET -i, ker BJT nimajo notranje kapacitivnosti. Notranja kapacitivnost MOSFET -a bo preplavila vezje zaznavanja dotika.

Zaradi kapacitivnega zaznavanja dotika moramo znova preklopiti tako ozemljitev kot napajanje, ne le napajanje, saj kapacitivnega signala z ozemljene elektrode ni.

Nadomestna zasnova, ki uporablja ločene vire za kapacitivni dotik in pogon, lahko to vezje močno poenostavi, vendar otežuje mehansko zasnovo. Če je kapacitivno zaznavanje izolirano od moči za pogon, se lahko izognemo enemu stikalu za napajanje, lahko pa je to FET ali karkoli drugega. Takšne rešitve bi lahko vključevale metalizacijo samih las, kot v izdelkih za lase Katia Vega.

Bluetooth čip

Čip bluetooth, ki smo ga uporabili, je Bluefruit Friend iz Adafruit. Ta modul je samostojen in ga je treba priključiti le na Arduino, ki bo obravnaval logiko komunikacije.

Izbira baterije

Za baterije želite polnilne baterije, ki lahko zagotovijo dovolj napetosti za napajanje Arduina in dovolj toka za pogon nitinola. Ni nujno, da je to ista baterija. Pravzaprav, da bi preprečili porjavenje Arduina, smo vse svoje začetne prototipe izdelali z dvema baterijama: eno za krmiljenje in eno za pogon.

Arduino Nano potrebuje vsaj 5V, nitinol pa porabi največ 2 ampera.

Za pogon las smo izbrali 3,7 V baterijo iz ValueHobbyja in 7,4 V baterijo iz ValueHobbyja za napajanje Arduina. Ne uporabljajte običajnih 9V baterij; v 15 minutah se bodo izpraznile in povzročile veliko odpadkov. (Vemo, ker smo poskusili …)

Različne podrobnosti

Spremljanje baterije: 4,7 k Ohmski upor med napajalnim vodom pogonske baterije in analognim zatičem nam omogoča spremljanje napolnjenosti pogonske baterije. Ta upor potrebujete, da preprečite, da bi baterija vklopila Arduino prek analognega zatiča (kar bi bilo slabo: tega ne želite storiti). Baterijo Arduino lahko nadzirate s samo kodo - glejte poglavje o programski opremi, kjer je prikazana koda.

Skakalec: Med dvema priključkoma za baterije je prostor za mostiček, če želite za napajanje vse uporabiti eno samo baterijo. To tvega, da bo Arduino zatemnil, vendar bi z ustrezno izbiro baterije in nekaj programsko zasnovane PWM pogona moral delovati. (Čeprav tega še nismo dosegli.) (Če poskusite - nam sporočite, kako gre!)

3. korak: Montaža elektronike

Sestavljanje vezja

Vezje smo prvotno zasnovali v dveh delih, povezovali pogonski in krmilni tokokrog s prilagodljivim kablom. V naši različici integriranega tiskanega vezja so vezja zgoščena na eno ploščo. Prva shema omogoča bolj prilagodljivo namestitev pletenic na glavo, druga pa je veliko enostavnejša za sestavljanje. Datoteke sheme in postavitve plošče najdete v našem repoju Github. Obstajata dva načina za izdelavo vezij: 1) ročno izdelajte izvedbo perf plošče s sestavnimi deli skozi shemo ali 2) naredite tiskano vezje iz datoteke plošče, ki jo ponujamo (zgornja povezava), in sestavite s komponentami za površinsko montažo.

Sestavni deli

Materiali za različico PCB + pletenice so tukaj.

Naša testna tiskana vezja smo sami brusili na drugem mlinu, nato pa smo svoje končne tiskane vezje naročili pri odličnih vezjih Bay Area. Tako domača kot profesionalna proizvodnja plošč bosta delovali brezhibno, čeprav je ročno polaganje ali spajkanje vseh vias bolečina.

Nasveti

• Za komponente za površinsko montažo smo uporabili spajkalno pasto in pečico za ponovno polnjenje ali vročo ploščo, nato pa komponente ročno spajkali.
• Za hitro izdelavo prototipov priporočamo različico matične plošče/perf plošče, za zanesljivost pa tiskano vezje.
• Uporabljamo kratke ženske glave, da držimo Nano na tiskanem vezju, tako da ga je mogoče odstraniti. Dolge ženske glave lahko spajkate v ne povsem poravnani plošči, da dvignete čip bluetooth dovolj visoko, da se ugnezdi nad Arduino. (Prav tako boste želeli dodati Kapton trak, da preprečite nenamerno kratko stikanje).
• Čip bluetooth je treba dejansko spajkati na moške glave obrnjeno navzdol, da se ujema z razporeditvijo zatičev na postavitvi tiskanega vezja. (Seveda lahko spremenite to postavitev.) Zakaj smo to storili? Ker se zatiči lepše ujemajo s postavitvijo Arduino.

4. korak: Pregled strojne opreme za lase

HairIO je lasni podaljšek, spleten okoli dveh povezanih dolžin žice, pritrjen na priključek in termistor za uravnavanje temperature. Po popolni montaži ga lahko kredimo s termokromnimi pigmenti. Sama izdelava pletenice HairIO je sestavljena iz več stopenj:

1) Usposobite zlitino za spomin na obliko po želji.

2) Sestavite notranjo žico tako, da stisnete in spajkate dolžino zlitine s pomnilnikom oblike na izolirano bakreno žico.

3) Stisnite in izolirajte termistor.

4) Priključite žico in termistor na priključek.

5) Opletite lase okoli žice.

6) Lase krede.

Vsako od stopenj bomo podrobno obravnavali v naslednjih razdelkih.

5. korak: Sestavljanje lasnih žic

Prve stopnje vključujejo sestavljanje notranjih žic, ki zagotavljajo spremembo oblike in uporovno segrevanje. Tu se odločite za dolžino pletenice, želeno obliko, ko se segreje, in vrsto priključka, ki ga boste uporabili. Če imajo vse pletenice skupen tip priključka, jih je mogoče enostavno zamenjati na istem vezju za različne oblike in barve, pa tudi za vrste in dolžine las.

Če ne želite spremembe oblike v določeni pletenici, lahko zlitino s spominom na oblike zamenjate z dolžino navadne žice. Če želite podpreti kapacitivni dotik, je treba za najboljši učinek nadomestno žico neizolirati.

Usposabljanje zlitine spomina oblike

Zlitina s spominom na oblike, ki jo uporabljamo tukaj, je nitinol, zlitina niklja in titana. Ko se ohladi, ostane v eni obliki, ko pa se segreje, se vrne v stanje, ki se imenuje "trenirano". Če hočemo torej pletenico, ki se pri segrevanju zvija, je lahko ohlajena ravna, vendar vajena k kodranju. Ustvarite lahko skoraj katero koli obliko, ki jo želite, čeprav je sposobnost žice, da dvigne težo, omejena s premerom.

Nitinol razrežite na želeno dolžino pletenice, pri tem pa pustite malo dodatkov za ovinke med pletenjem ter za povezave na vrhu in na dnu.

Če želite trenirati nitinol, si oglejte to fantastično navodilo.

Vrste pletenic, s katerimi smo eksperimentirali, vključujejo kodre, pravokotne ovinke, ki omogočajo, da lasje stojijo naravnost, in sploh ne trenirajo nitinola. To se morda sliši lenobno, vendar omogoča, da se lasje po aktiviranju izravnajo v kakršni koli obliki. Žica bo imela obliko, v katero jo upognete, ko se ohladi, npr. kodra, nato pa ga po segrevanju poravnajte iz te oblike. Super kul in veliko lažje!

Sestavljanje žic

Nitinol ni izoliran in teče samo v eno smer. Če želimo ustvariti celotno vezje, potrebujemo drugo izolirano žico, ki se poveže na dnu in se vrne na priključek na vrhu. (Neizolirana žica bo pri stiku z nitinolom povzročila kratek stik in preprečila enakomerno segrevanje.)

Odrežite dolžino izolirane bakrene žice na enako dolžino kot nitinol. Uporabili smo 30 AWG magnetno žico. Odstranite izolacijo na obeh koncih. Za magnetno žico lahko premaz odstranimo tako, da žico rahlo sežgemo z odprtim plamenom, dokler izolacija ne zažari in jo lahko obrišemo (to traja približno 15 sekund z vžigalnikom). Upoštevajte, da je zaradi tega žica na mestu opekline nekoliko krhka.

Zabavno dejstvo o Nitinolu: Na žalost se spajkanje ne mara držati nitinola. (To je velika bolečina.) Najboljša rešitev je, da uporabite stiskalnico, da ustvarite mehansko povezavo z nitinolom, nato pa dodajte spajkanje, da zagotovite električno povezavo.

Konec nitinola in novo neizolirano bakreno žico držite skupaj in vstavite v stiskalnico. Trdno jih stisnite skupaj. Če potrebujete dodatno moč povezave, dodajte majhen kos spajkanja. Obrezovanje in preostali rep žice pokrijte s toplotno skrčljivo, da se vaš uporabnik ne bo udaril s šiljatimi konci. Ni pomembno, kakšno stiskalnico uporabljate na dnu, saj gre zgolj za mehansko povezavo med obema žicama.

Na drugem koncu bomo vsaki konici žice dodali stiskalnico. Tu je pomembna vrsta stiskanja. Za priključek morate uporabiti stiskanje za parjenje. Ti konci žic bodo pritrjeni na priključek za povezavo z vezjem.

Izdelava stoječe pletenice:

Pletenice so lahko zelo subtilne ali zelo dramatične. Če želite dramatičen učinek, kot je prikazano na zgornji sliki pokrivala ali v videu performativne situacije prej, je potreben dodaten korak. Pletenice se raje zvijajo kot dvigujejo, zato jih je treba držati, da ostanejo v pravi usmeritvi. Naš nosilec je oblikovan kot raztegnjen Z (poglejte sliko). Na nitinol smo nataknili stiskalnico, nato pa jo spajkali na stiskalnico in na koncu vse skupaj prekrili s toplotno skrčljivim in električnim trakom.

Priprava termistorja

Termistor je toplotno občutljiv upor, ki nam omogoča merjenje temperature pletenice. To uporabljamo za zagotovitev, da se pletenica nikoli ne pregreje, da bi jo uporabnik lahko nosil. Termistorju bomo dodali isti konektor, na katerega bo pritrjena pletenica.

Najprej potisnite toplotno skrčenje na nogice termistorja in ga s toplotno pištolo skrčite. Tako boste izolirali noge in preprečili, da bi termistor prišel v kratki stik z neizoliranim nitinolom. Na koncu pustite malo žice izpostavljeno, da se stisne. Tudi te objemke morajo biti ustrezne za vaš konektor.

Stisnite konce termistorja. Če je mogoče, vzemite malo toplote, ki se bo zmanjšala v prvih zobeh stiskalnice. Vseeno ne postavljajte preveč do konca, saj se morajo žice še vedno povezati za dobro električno povezavo.

Zdaj je termistor pripravljen za pritrditev na priključek.

Sestavljanje priključka

Na vrhu pletenice lahko uporabite kakršen koli 4-terminalni priključek; po nekaj eksperimentiranja smo se odločili za priključke Molex Nanofit. (To je tisto, kar uporablja naše tiskano vezje.) Imajo nizek profil na vezju, trdno mehansko povezavo s sponko, ki jih drži zaklenjene, vendar jih je še vedno enostavno vstaviti in odstraniti.

Priključki Nanofit gredo skupaj v treh fazah:

Najprej vstavite dva stisnjena konca termistorja v dve osrednji posodi na moški polovici priključka.

Nato vstavite dva stisnjena zgornja konca žice pletenice v skrajni levi in desni vtič na moški polovici priključka.

Ko so nameščeni, vstavite držalo v posode. To pomaga držati objemke na mestu, tako da pletenica ne potegne konektorja.

Ženska polovica konektorja je na vezju in priključuje lasne sponke na pogonsko vezje in kapacitivno vezje na dotik ter termistorske sponke na Arduino za zaznavanje temperature.

Pripravljeni da gremo

Zdaj je žica pripravljena za pletenje.

6. korak: Prepletanje in kreda

Podaljšek las okoli notranjih žic lahko spletete na več načinov. Za kapacitivno zaznavanje dotika je treba izpostaviti nekaj žice. Če pa želite pletenico popolnoma naravnega videza in skriti tehnologijo, lahko žico v celoti spletete po notranji strani. Tovrstna pletenica ne more učinkovito zaznati dotika, vendar se lahko kljub temu sproži z dramatično spremembo barve in oblike.

Pletenica 1: 4-pramena za kapacitivni dotik

Ta vadnica za pletenice vam bo pokazala, kako narediti pletenico s 4 prameni. Ne pozabite, da so v vašem primeru ena od "pramenov" pravzaprav žice! Oglejte si zgornje slike za našo postavitev pletenic po vzorcu 4 niti s tremi prameni las in eno žico.

Pletenica 2: Nevidne žice

V tej pletenici naredite tri-pramensko pletenico (na to večina pomisli, ko pomisli na "pletenico"), in preprosto povežete žice z eno od pramenov. Tukaj je odlična vadnica za pletenico s tremi prameni.

Kreda s termokromnimi pigmenti

Če želite, da pletenica, ko se aktivira, spremeni barvo, jo morate krediti s termokromnimi pigmenti. Najprej obesite pletenice na nekaj, nad mizo, prevlečeno s plastiko (stvari se bodo nekoliko zmešale). Upoštevajte varnostna navodila za vaše termokromno črnilo (po potrebi nosite rokavice!). Vsekakor nosite zračno masko - nikoli ne želite dihati delcev. Zdaj vzemite čopič za bolečino in na pletenico začnite nekaj termokromnega prahu, začenši na vrhu. Nežno "pobarvaj" po pletenici in prah čim bolj vtiši v pletenico. Nekaj boste izgubili (če pa pade na plastično mizo, jo lahko shranite za naslednjo pletenico). Oglejte si časovni zamik, ki smo ga delili zgoraj, da vidite, kako nam je to uspelo!

7. korak: Nosite tehniko

Vezja in baterije lahko namestite na trak za glavo ali sponko za lase. Druga možnost je, da za bolj subtilen slog pletenice naredite z daljšimi žicami na koncih. Te žice lahko speljete pod naravne lase, klobuke, rute ali druge lastnosti na drugo mesto na telesu, na primer pod srajco ali ogrlico. Na ta način so lasje manj takoj opazni kot nosljiva tehnologija.

Vezje je mogoče skrčiti z dodatnimi revizijami ter integriranimi logičnimi in bluetooth čipi. Tako manjše vezje bi bilo lažje skriti na dekorativni sponki za lase itd., Vendar bo napajanje ostalo problem, saj so baterije v tem trenutku tako majhne. Seveda bi ga lahko priklopili na steno, potem pa ne bi mogli iti daleč.

V zgornjem videoposnetku si lahko ogledate super zgodnji prototip. (Več slik končnih ohišij bo dodanih po javni predstavitvi.)

Ohišje

Kmalu boste v našem repoju github lahko našli ohišje za 3D tiskanje za vezja. To lahko pritrdite na trak za lase ali spremenite glede na druge oblike.

8. korak: Pregled programske opreme

V našem github repo boste našli več Arduino skic, ki prikazujejo različne načine obvladovanja las.

Skica 1: demo_timing

To je osnovni demo funkcionalnosti pogona. Lasje se v določenem času vklopijo in izklopijo, pri vklopu pa utripajo vgrajena LED dioda.

Skica 2: demo_captouch

To je demonstracija kapacitivnega zaznavanja dotika. Če se dotaknete las, se vklopi vgrajena LED dioda. Morda boste morali prilagoditi kapacitivne pragove dotika glede na vaše okolje in vezje.

Skica 3: demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch

Integriran demo komunikacije bluetooth, kapacitivnega zaznavanja dotika in pogona. Prenesite aplikacijo Bluefruit LE Connect na pametni telefon. Koda bo ob dotiku pletenice poslala signal bluetooth in rezultat natisnila v aplikacijo. S pritiskom na gumbe na krmilniku v aplikaciji se začne in ustavi aktiviranje pletenic. Upoštevajte, da so izklopi nastavljeni za našo različico tiskanega vezja. Če ste priključek INH multipleksorja priključili na digitalni zatič, kot je prikazano na shemi tiskanega vezja, boste morda morali v kodo dodati vrstico, da se ta pin spusti (samo kratki smo ga ozemljili).

Ta koda vključuje tudi način umerjanja, ki se sproži s pošiljanjem znaka "c" prek vmesnika UART v aplikaciji.

Kapacitivna umerjanje na dotik

Ker je kapacitivno zaznavanje dotika občutljivo na okoljske dejavnike, kot je vlaga, ali pa je priključeno na računalnik ali ne, vam bo ta koda omogočila določitev ustrezne mejne vrednosti za natančno kapacitivno zaznavanje dotika. Primer tega lahko najdete v kodi demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Ena opomba je, da se kapacitivnost spreminja tudi s toploto. Težave, pri kateri toplota po sprožitvi sproži stanje "dotika", še nismo obravnavali.

Nadzor baterije

Primeri spremljanja baterije so na skici demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch. Vgrajena LED -lučka zasveti, ko napolnjenost ene baterije pade pod določen prag, čeprav ne razlikuje med krmilno baterijo in pogonsko baterijo.

Temperaturno zaklepanje (varnostni izklop)

Spremljanje temperature pletenice nam omogoča, da izklopimo napajanje, če se preveč segreje. Ti podatki se zbirajo iz termistorja, vtkanega v pletenico. Primer tega lahko najdete v skici demo_pcb_bluetooth_with_drive_captouch.

9. korak: Nalaganje in spreminjanje kode

Za pisanje kode za HairIO in njeno nalaganje na deske uporabljamo standardno okolje Arduino.

Arduino Nanos je mogoče dobiti iz več virov; kupili smo jih, ki za delovanje z okoljem Arduino potrebujejo dodatno vdelano programsko opremo. Če jih želite nastaviti na svojem računalniku, sledite tem navodilom. Če uporabljate standardni Arduino Nano (tj. Te), vam tega dodatnega koraka ni treba narediti.

Pri spreminjanju kode se prepričajte, da se zatiči strojne opreme ujemajo z vašim vezjem. Če kljub temu spremenite pin, posodobite zasnovo in kodo plošče.

Pomembno je omeniti, da kapacitivna knjižnica na dotik Illutron, ki jo uporabljamo, temelji na določenem strojnem čipu (Atmega328p). Če želite uporabiti drug mikrokrmilnik, se prepričajte, da je združljiv, sicer boste morali to kodo spremeniti. (Nismo želeli vstopiti v to nizko kodo za ta projekt, zato zelo cenimo delo Illutrona. Sinhronizacija s časom strojne opreme lahko postane precej dlakava!)

10. korak: Prihodnji modeli: ideje in smernice za spremembe

Toplotni odziv

Če želite izvedeti več o toplotnem odzivu pletenic, lahko v našem prispevku najdete matematične modele las. Ključna stvar je, da se bo barva in oblika spremenila ob različnih časih in v različnih vrstnih redah glede na količino izolacijskih las okoli žice in količino dobavljene energije (ki spreminja, kako hitro se segreje)

Izboljšave vezja:

• Če pomaknete modul bluetooth v desno, lahko skrajšate višino zlaganja, saj ne bo naletel na priključek USB Arduino. Obstajajo tudi plošče Arduino z vgrajenimi moduli bluetooth (vendar ima večina drugačen čip, zato bi njihova uporaba vključevala spremembe kode).
• Odtisi priključka za baterije se lahko spremenijo, odvisno od vrste baterij, ki jih uporabljate.
• Odtis stikala je splošen in ga je verjetno treba zamenjati z odtisom tistega, kar želite uporabiti.
• Morda boste želeli PWM pogonsko vezje nadzorovati moč skozi pletenico; če želite to narediti, morate pogonski signalni zatič preklopiti na D3 ali drug strojni pin PWM.
• Če obrnete združitve multiplekserja (npr. Pogon pletenice1 in dotik pletenice2 na kanalu 0, in pogona pletenice2 in pletenica1 se dotakneta kanala 1, namesto da se dotikate in vozite za isto pletenico na enem kanalu), boste lahko zaznali kapacitivnost dotaknite se ene pletenice med vožnjo druge pletenice, namesto da bi med vožnjo sploh preprečili kakršno koli kapacitivno zaznavanje.

• Nekatere spremembe lahko dovolijo, da ena baterija nadzoruje logiko in pogon. Več premislekov vključuje:

  • Visoka napetost (na primer baterija 7,4 LiPo) bo Arduino poganjala preko kapacitivnega zaznavalnega vezja in digitalnega zatiča. To za Arduino dolgoročno ni dobro. To je mogoče odpraviti z vključitvijo drugega tranzistorja med vezjem kapacitivnega zaznavanja in lasmi.
  • Preveč energije, ki jo porabijo lasje, lahko porumeni Arduino. To lahko odpravite s PWM -jem pogonskega signala.

Izboljšave programske opreme

S kapacitivnim zaznavanjem dotika s pometanjem lahko zaznamo številne vrste dotikov, npr. en prst ali dva, ščipanje, vrtenje … To zahteva bolj zapleteno shemo razvrščanja kot osnovno pragovanje, ki ga tukaj dokazujemo. Kapaciteta se spreminja s temperaturo. Če boste upoštevali to kodo zaznavanja dotika, bo zaznavanje bolj zanesljivo

Seveda, če naredite različico HairIO, bi radi slišali o tem

11. korak: Varnostna opozorila

HairIO je raziskovalna platforma in ni mišljena kot izdelek za komercialno ali dnevno uporabo. Ko izdelujete in nosite lasten HairIO, bodite pozorni na naslednje:

Toplota

Ker HairIO deluje z uporovnim segrevanjem, obstaja možnost pregrevanja. Če termistor odpove ali ni dovolj blizu pletenici, morda ne bo mogel pravilno odčitati temperature. Če ne vključite kode za izklop temperature, se lahko segreje dlje, kot je bilo predvideno. Čeprav pri HairIO nikoli nismo doživeli opeklin, je to pomemben dejavnik.

Baterije

V HairIO kot vir energije uporabljamo baterije LiPo. LiPos so odlično orodje, saj jih je mogoče ponovno napolniti in v majhnem paketu lahko oddajo velik tok. Z njimi je treba skrbno ravnati; če so nepravilno napolnjene ali preluknjane, se lahko vnamejo. Če želite izvedeti več o skrbi za vaše LiPos, si oglejte te reference: temeljit vodnik; hitri nasveti.

Termokromni pigmenti

Tisti, ki jih uporabljamo, niso strupeni, vendar jih ne jejte. Za vse, kar kupujete, preberite varnostne napotke.

12. korak: Reference in povezave

Tukaj za lažji dostop zbiramo reference in povezave v tem navodilu:

HairIO

HairIO: Človeški lasje kot interaktivni material - To je akademski članek, v katerem je bil HairIO prvič predstavljen.

HairIO Github repo - Tu boste našli git repo za vse sheme in kodo, uporabljene za to predstavitev, ter nekaj podatkovnih listov za pomembne komponente.

Youtube - Oglejte si lase v akciji!

Predmet materiala za PCIO HairIO

Kapacitivni dotik

Touché: Izboljšanje interakcije z dotikom na ljudeh, zaslonih, tekočinah in vsakodnevnih predmetih

Navodila za Arduino različico Touche + Illutron Github repo za Arduino kodo

Bluetooth

Bluetooth modul

Aplikacija Bluetooth

Varnost LiPo baterije

Temeljit vodnik

Hitri nasveti

Druga tehnika, povezana z lasmi

Posoda za lase, Katia Vega

Požar, nevidno

Avtorji

Laboratorij hibridne ekologije

Christine Dierk

Molly Nicholas

Sarah Sterman