Haptic παπούτσι για άτομα με προβλήματα όρασης: 12 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Υπάρχουν περισσότερα από 37 εκατομμύρια άτομα με προβλήματα όρασης σε όλο τον κόσμο. Οι περισσότεροι από αυτούς τους ανθρώπους χρησιμοποιούν μπαστούνι, κολλάνε ή εξαρτώνται από κάποιο άλλο άτομο για να μετακινούνται. Δεν μειώνει μόνο την αυτοεξάρτησή τους, αλλά επίσης σε ορισμένες περιπτώσεις βλάπτει την αυτοεκτίμησή τους. Το παρόν μοντέλο επικεντρώνεται σε αυτά τα προβλήματα και προσπαθεί να εξαλείψει την εξάρτησή τους από άλλους ανθρώπους. Με τη χρήση αυτού του παπουτσιού, μπορούν εύκολα να πάνε όπου θέλουν, χωρίς καμία εξωτερική βοήθεια.

Προμήθειες

• Παπούτσι
• 2 x υπερηχητικός αισθητήρας (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (ή Arduino nano)
• Vibrator Motor (μπορεί να σωθεί από ένα παλιό κινητό τηλέφωνο)
• Buzzer (5 βολτ)
• Καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• Πηγή ενέργειας 5V (μπαταρία 9V + LM7805 ή μια φθηνή τράπεζα τροφοδοσίας)

Βήμα 1: Κατανόηση του τρόπου λειτουργίας

α) Το Arduino είναι ένας μικροελεγκτής που είναι βασικά ο εγκέφαλος του όλου έργου. Ο αισθητήρας υπερήχων ανιχνεύει εμπόδια με τη χρήση της αρχής του SONAR. Μετράει συνεχώς την απόσταση μεταξύ των πλησιέστερων εμποδίων μπροστά στον χρήστη.

β) Όταν το Arduino γνωρίζει ότι η απόσταση είναι μικρότερη από ένα μέτρο, στέλνει ένα κύμα 0,5Hz στο βομβητή, πράγμα που σημαίνει ότι ο βομβητής ανάβει για ένα δευτερόλεπτο, στη συνέχεια σβήνει για ένα δευτερόλεπτο και το μοτίβο συνεχίζεται για όσο διάστημα το εμπόδιο παραμένει εντός εμβέλειας 1m. Λειτουργεί ως προειδοποίηση για τον χρήστη.

γ) Εάν το εμπόδιο κινείται ακόμη πιο κοντά, δηλαδή η απόσταση μεταξύ του παπουτσιού και του εμποδίου είναι μικρότερη από 50 cm, το Arduino στέλνει σταθερά +5 βολτ στον κινητήρα δόνησης καθώς και στον βομβητή. Δημιουργεί μια ισχυρή δόνηση και ένα ενοχλητικό μπιπ, σαν μια τελευταία προειδοποίηση.

δ) Ο δεύτερος υπερηχητικός αισθητήρας τοποθετείται με τρόπο ώστε να διαβάζει σε απόσταση μεταξύ του παπουτσιού και του εδάφους μπροστά του. Εάν το Arduino, με τη βοήθεια αυτού του αισθητήρα ανιχνεύσει κάθε είδους λάκκο ή τρύπα μπροστά από το παπούτσι, στέλνει ένα τετράγωνο κύμα 1Hz στον βομβητή καθώς και τον κινητήρα δόνησης. Οι χρονισμοί των δύο σημάτων είναι προγραμματισμένοι με τρόπο που κάνει τον βομβητή και τον κινητήρα να ενεργοποιούνται και να σβήνουν εναλλακτικά.

Ο κινητήρας δονητή είναι ενσωματωμένος ακριβώς στο σημείο στο οποίο η φτέρνα αγγίζει τη σόλα του παπουτσιού, έτσι ο χρήστης γνωρίζει ότι υπάρχει κάποιο εμπόδιο μπροστά του και πρέπει να αλλάξει κατεύθυνση.

Βήμα 2: Επιλέξτε το σωστό παπούτσι

Θα κάνετε πολλές συγκολλήσεις κοντά στο παπούτσι και είναι πολύ πιθανό ότι κάποια στιγμή θα καταστρέψετε κατά λάθος το παπούτσι. Επιλέξτε λοιπόν ένα παλιό παπούτσι που μπορεί να έχετε ξαπλωμένο. Το παπούτσι επίσης δεν πρέπει να είναι πολύ μικρό ή αλλιώς θα είναι δύσκολο να δουλέψεις μαζί του.

Βήμα 3: Κάνοντας το κύκλωμα

Όπως μπορείτε να δείτε στα παραπάνω διαγράμματα κυκλώματος, όλα τα επιμέρους στοιχεία είναι απαραίτητα για να συνδεθούν με το Arduino. Ακολουθήστε το σχηματικό και συναρμολογήστε το κύκλωμα.

Βήμα 4: Κωδικοποίηση του Arduino

Τώρα πρέπει να πείτε στο Arduino τι να κάνει. Ο κωδικός υπάρχει στα συνημμένα αρχεία, τόσο ως αρχείο word (για να διαβάσετε) είτε ως αρχείο.ino το οποίο μπορείτε να ανεβάσετε απευθείας στο Arduino σας. Εάν χρησιμοποιείτε promini, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν πίνακα FTDI για να ανεβάσετε τον κώδικα

Βήμα 5: Να ετοιμαστούν τα πάντα για να τοποθετηθούν

Εάν μετά τη μεταφόρτωση του κώδικα, όλα λειτουργούν όπως υποτίθεται, τότε πρέπει να αποσυνδέσετε ολόκληρο το κύκλωμα για να το χωρέσετε στο παπούτσι.

Βήμα 6: Δημιουργία υποστήριξης για τους αισθητήρες

Πρέπει να κάνετε μια τρύπα στην άκρη του παπουτσιού για να περάσουν σύρματα σε αυτό. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια κάποιου χαρτονιού πρέπει να φτιάξετε ένα στήριγμα για να τοποθετήσετε τους αισθητήρες στο πάνω μέρος του παπουτσιού (ανατρέξτε στις εικόνες). Πριν σταθεροποιήσετε τα πάντα με ζεστή κόλλα, φροντίστε να κολλήσετε σύρματα όσο το μήκος του παπουτσιού σε κάθε πείρο των δύο αισθητήρων και, στη συνέχεια, περάστε τα από την τρύπα που κάνατε νωρίτερα.

Βήμα 7: Ενσωμάτωση του κινητήρα δόνησης

Στη συνέχεια, πρέπει να ενσωματώσετε τον κινητήρα δόνησης στο σημείο όπου η φτέρνα του χρήστη αγγίζει τη σόλα του παπουτσιού. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τοποθετήσει τον κινητήρα κάτω από την εσωτερική σόλα, καθώς θα καλύψει τα πάντα και ο χρήστης δεν θα αισθανθεί καμία ενόχληση.

Βήμα 8: Πηγή ενέργειας

Για την πηγή τροφοδοσίας έχετε δύο επιλογές:

1. Μπαταρία 9V και LM7805
2. Φτηνό (πραγματικά φθηνό) Power bank

Χρησιμοποίησα την μπαταρία σε προηγούμενο πρωτότυπο, αλλά στο τελευταίο μοντέλο, χρησιμοποιώ μια φθηνή τράπεζα ισχύος από την Amazon. Και στις δύο περιπτώσεις πρέπει να τοποθετήσετε την πηγή τροφοδοσίας εξωτερικά. Βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει σωστά την μπαταρία στο LM7805 (αν το προτιμάτε). Κάντε μια μικρή μικρή τρύπα στο πλάι για να πάρετε και τις δύο γραμμές ρεύματος μέσα στο παπούτσι.

Βήμα 9: Προσθέστε έναν διακόπτη

Ο τίτλος τα λέει όλα, κόψτε το καλώδιο τροφοδοσίας που μπαίνει στο παπούτσι για να προσθέσετε έναν διακόπτη.

Βήμα 10: Συνδέστε τους εγκεφάλους στο σώμα

Τώρα ήρθε η ώρα να συνδέσετε όλα τα ηλεκτρονικά στο Arduino. Πρώτα συνδέστε το βομβητή στο Arduino και στη συνέχεια το μοτέρ δόνησης, ακολουθούμενο από τις συνδέσεις για τους αισθητήρες και τις γραμμές τροφοδοσίας στο τέλος

Βήμα 11: Απόκρυψη σε απλή όραση

Κρύψτε το Arduino στα πλευρικά τοιχώματα του παπουτσιού. Σως χρειαστεί να κάνετε μερικές ραφές και σούπερ κόλλημα, αλλά κατάφερα να το κάνω χωρίς κανένα από αυτά.