Le mouvement d'un doigt ou d'une main peut contrôler un robot, un PC, un téléviseur ou un autre appareil. Ce bouton moins la bague de contrôle à distance mesure le mouvement humain pour commander à distance des appareils.

Pour les utilisations possibles des malades ou des handicapés, voir l’étape 8.

La vidéo ci-dessous montre l’anneau utilisé pour contrôler un robot et ramasser un bloc.

ou allez sur youtube à l'adresse:

Provisions:

Étape 1: matériaux

La photo 2 montre les différentes couches de circuit composant l’anneau.

Le coût total des pièces est d'environ 45 $ US, frais de transport non compris.

Disponible à l'adresse www.hvwtech.com/

Microcontrôleur SOIC Picaxe 08m

Disponible à l'adresse www.pololu.com/

Accéléromètre 3 axes MMA7260QT

Régulateur de 5 volts

Disponible à l'adresse www.mouser.com

2 LED infrarouges

LED bleue de 3mm

CR1220 Pile au lithium 3 volts et support

Fil magnétique de calibre 30

résistances

Disponible à l'adresse www.allelectronics.com/

ligne perforée solide

1 "porte-clés

Étape 2: Comment ça marche

La sonnerie envoie des commandes de télécommande infrarouge sans utiliser de boutons. Au lieu de cela, les commandes sont envoyées en inclinant l'anneau dans différentes directions. Un accéléromètre à 3 axes mesure l'inclinaison d'un doigt ou d'une main et génère des tensions pour les axes x, y et z. Le microcontrôleur Picaxe utilise son convertisseur analogique-numérique intégré (ADC) pour mesurer la tension et produit un nombre distinct pour les variables x, y et z comprises entre 72 et 93.

Les numéros sont ensuite utilisés dans la programmation pour envoyer des signaux infrarouges en faisant clignoter deux DEL infrarouges, exactement comme le fait une télécommande de téléviseur standard.

Pour savoir comment créer un récepteur infrarouge Picaxe pouvant utiliser ces codes pour contrôler un robot, voir:

Pour les autres projets de contrôle à distance et Picaxe, voir ici:

Étape 3: Alimentation

L'alimentation provient d'une pile au lithium de 3 volts. Étant donné que le convertisseur analogique-numérique dans le contrôleur Picaxe nécessite une tension de référence interne constante pour une lecture cohérente, un convertisseur continu-continu est nécessaire.

Le régulateur Polulu 5 volts boost est un convertisseur continu-continu qui est le plus petit que j'ai vu et qui fournira une sortie constante de 5 volts. Il fonctionnera avec n'importe quelle entrée de batterie comprise entre 0,8 et 4,5 volts. Il peut produire jusqu'à 200 ma.

Étape 4: Microcontrôleur Picaxe

Je trouve toujours que les contrôleurs Picaxe sont les microcontrôleurs les plus faciles et les plus rapides à connecter et à programmer. Bien qu'ils soient plus lents qu'un Pic Micro ou Arduino standard, ils sont plus que rapides pour la plupart des robots expérimentaux ou des projets de microcontrôleurs.

Le Picaxe de 08 m utilisé ici a ADC dans trois de ses entrées, ce qui lui permet de lire facilement la tension variable fournie par l’accéléromètre. Il intègre également le code infrarouge intégré à un téléviseur Sony, lui permettant de contrôler certains téléviseurs Sony et tout autre appareil photo doté de l’interprète de code Sony intégré.

Ce projet utilise un microcontrôleur Picaxe de taille SOIC de 08 m. J'ai cessé d'essayer de souder SOIC et des CI plus petits de manière conventionnelle. À la place, j'utilise un fil magnétique de calibre 30 que je soude sur chaque broche en utilisant une feuille d'aluminium pour séparer une broche de ses voisins au moment de son soudage. Le mastic de montage Loctite est également pratique pour maintenir le fil magnétique et le composant en place pendant le soudage. Voir photo 5b.

Pour plus de détails sur cette technique de soudage des composants pour montage en surface, voir:

Les quatre connecteurs d’en-tête.1 "sont des broches Picaxe: +5 volts, -5 volts et entrée et sortie série. Ils sont utilisés pour programmer le microcontrôleur Picaxe. Le cavalier entre les deux DEL infrarouges et la masse est retiré pour les déconnecter de la lors de la programmation du Picaxe, faute de quoi la chute de tension créée ne permettra pas la communication série avec le PC de programmation.

Étape 5: Accéléromètre à 3 axes

L'accéléromètre 3 axes Polulu est un capteur très petit et très cool. Il est basé sur la technologie MEMS (systèmes micro-électriques et électriques). Le petit circuit intégré carré noir 1/4 "contient en fait des plaques et faisceaux mécaniques microscopiques taillés à l'aide de la technologie conventionnelle. Lorsque le circuit est déplacé ou incliné par rapport à la gravité ou à l'accélération, ces plaques microscopiques déplacent et modifient physiquement leur capacité. Le changement de capacité est ensuite converti par les circuits intégrés en une tension variable.

Il peut détecter des basculements, des tapotements et des tremblements très subtils. À son réglage le plus sensible, il peut détecter des forces comprises entre 0 et 1,5 Gs (1G = force de gravité terrestre). La bague telle qu’elle est utilisée ici est à son réglage par défaut, elle est moins sensible et détecte les forces G jusqu’à 6 G. Par exemple, lors d'une inclinaison de 180 degrés sur l'axe des x, le voltage variera pour renvoyer un nombre compris entre 93 et ​​102 dans le programme Picaxe qui lit les entrées du CAN.

La photo 6 montre le bas de l'accéléromètre et comment il est branché avec des en-têtes de 1 "sur la carte de circuit imprimé supérieure. Même si cela a gaspillé de l'espace, je lui ai créé une prise modulaire pour pouvoir l'enlever et l'utiliser ultérieurement. projet de robot.

Étape 6: Circuit de sonnerie de la télécommande

À environ 0,73 pouces cubes, ce prototype est plutôt maladroit. En utilisant des techniques de montage en surface plus denses, il pourrait facilement être réduit à environ 1/3 de son volume actuel.

Gardez à l'esprit que si vous souhaitez construire un anneau de la taille de celui-ci, il faut un câblage haute densité, ce qui nécessite beaucoup de patience et des techniques de soudage avancées.

Étape 7: Code du programme Picaxe

Vous trouverez ci-dessous le code de programme utilisé pour la sonnerie de la télécommande infrarouge. Trois tensions différentes sont mesurées pour les axes x, y et z par l’ADC intégré aux entrées du contrôleur 08m Pickaxe. Les nombres générés sont ensuite utilisés pour déterminer l’inclinaison d’un doigt ou d’une main.

Telle qu’elle est actuellement programmée, c’est l’équivalent d’une télécommande à 7 touches. En programmant pour différents inclinaisons et combinaisons d'inclinaisons, l'équivalent de 20 à 30 boutons peut être créé.

Dans ce programme, j'ai utilisé l'inclinaison d'un doigt pour contrôler le robot de fourmis en avant, à gauche, à droite et à l'arrêt. Ce mode initial est utilisé pour aligner le robot avec l'objet à soulever. Lorsque le doigt est levé, le programme passe en mode de capture, puis une inclinaison vers le bas du doigt ouvre la pince et fait avancer le robot. Lorsque le doigt est relevé, le robot ferme la pince et soulève l'objet. Voir la vidéo en intro.

Ce programme ne détecte et n'interprète pas de manière significative les tapotements, les tremblements ou les mouvements fluides qui pourraient également être utilisés comme mouvements de contrôle.

'Télécommande infrarouge' Picaxe 08m

boucle1:

b7 = 0

readadc 4, b1

readadc 2, b3

readadc 1, b5

'debug b1

'pause 4

'goto loop1

si b1 <82 alors bt4 'inclinaison gauche p4 mi-83

si b1> 85 alors bt6 'inclinaison à droite

si b5> 91 alors bt5 'jusqu'à la mi-83

si b5 <74 alors bt6 'à l'envers

si b3 <82 alors bt2 'pour l'inclinaison

si b3> 86, alors contrôle de l'inclinaison arrière du loop2 '

aller à la boucle1

bt1:

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,0

pause 45

prochain b7

aller à la boucle1

bt2:

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,1

pause 45

prochain b7

aller à la boucle1

bt3:

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,2

pause 45

prochain b7

aller à la boucle1

bt4:

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,3

pause 45

prochain b7

aller à la boucle1

bt5:

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,4

pause 45

prochain b7

aller à la boucle1

bt6:

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,5

pause 45

prochain b7

aller à la boucle1

bt8:

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,7

pause 45

prochain b7

aller à la boucle1

loop2: 'contrôle du préhenseur

haut 0

pause 1000

faible 0

boucle3:

b7 = 0

readadc 2, b3

'debug b3

'pause 4

'goto loop3

si b3 <82 alors act3 'pour l'inclinaison

si b3> 86 alors act4 'inclinaison arrière

aller à la boucle3

act3: 'ouvre la pince et avance

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,6

pause 45

prochain b7

aller à la boucle3

act4: 'fermez la pince et soulevez

pour b7 = 1 à 10

infraout 1,8

pause 45

prochain b7

aller à la boucle3

Étape 8: Utilisations possibles pour les malades ou les handicapés

Signaler une infirmière

Un patient hospitalisé qui porte l'anneau peut taper une fois pour allumer une télévision. appuyez deux fois pour l'éteindre. Trois robinets pourraient signaler une infirmière. Des séquences spéciales de mouvements pourraient faire fonctionner d’autres appareils, tels qu’un distributeur d’eau ou un angle de lit.

Il peut également être porté par un patient comateux ou inconscient afin de détecter les mouvements et de signaler lorsqu'il a repris conscience. Ou il pourrait être porté sur le poignet d'un bébé en réanimation pour déterminer un mouvement inhabituel ou l'absence de mouvement normal.

Contrôler un PC

Bague souris - Une personne malade ou ayant des facultés affaiblies utilisant un doigt ou une main pourrait utiliser la bague pour contrôler le curseur d’un PC.

Contrôler un fauteuil roulant

En tant que contrôleur de sonnerie, il peut facilement contrôler un fauteuil roulant en l'inclinant, en le tapotant ou en le secouant. Parce qu’il est si petit, il pourrait également être intégré à une casquette de baseball ou à une chaussure pour contrôler les objets par des mouvements de la tête ou des pieds.

Contrôler un bras et une main artificiels

Une personne ayant une bonne main peut utiliser des mouvements prédéfinis pour activer des séquences préprogrammées dans le bras artificiel (c'est-à-dire prendre une tasse). Mieux encore, le bras et la main artificiels pourraient suivre les mouvements de la bonne main pour travailler avec lui dans des situations nécessitant deux mains.

Machine à écrire Air écrit

Avec un microcontrôleur plus rapide, il devrait être possible de détecter les mouvements d'écriture du doigt dans les airs pour stocker en mémoire des mots et des chiffres ou les envoyer directement à un PC ou à une imprimante.

Voice Speaker pour ceux qui ont perdu leur voix

En conjonction avec un lecteur mp3 de poche micro-contrôlé, le mouvement de la sonnerie peut être utilisé pour activer des mots ou des messages préenregistrés

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Concours de santé par conception Humana