Lekfulla tryckkänsliga kuddar (för digitala lekplatser - och mer): 11 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Detta är en instruktion som visar dig hur du gör en tryckkänslig kudde - som kan användas för att skapa digitala leksaker eller spel. Det kan användas som ett kraftkänsligt motstånd i stor skala, och även om det är lekfullt, kan det användas för mer seriösa projekt för att utforska mindre användargränssnitt av alla slag som kräver en lätt beröring från handen, till kraften i en kropp som sitter ner, till ett stopp från dina fötter! Det kan skapa allt från ett inbrottslarm till ett dansspel! Tekniken: Velostat och metallfolie kombineras för att göra en tunn kudde som förändrar motståndet mot tryck. Vad du gör med det är upp till dig!

Denna tryckkuddslösning började faktiskt med en önskan om att en ung pojke, Josh, 8 år, skulle leka med sina vänner på lekplatsen. Josh är blind på grund av ett tillstånd som kallas Norrie Disease. Hans resa fångades i BBC -dokumentären, The Big Life Fix, där jag själv och en annan designer, Ruby Steel, fick i uppgift att göra lekplatsen inte bara mer tillgänglig för Josh, utan om möjligt att göra spel där synen inte var den enda definiera interaktion.

Efter några ganska okonventionella idéer - allt från IR Retroreflective Fiducials, till BLE Beacons - kom vi till slut fram till en enklare lösning för att skapa en "Digital lekplats" - med detta menade vi att vi ville skapa en hel lekplats som var lite som den gamla Dans, dans, revolution spelplatta - där om du klev på en platta, skulle den spela ett ljud … om du klev på en speciell sekvens av kuddar, då skulle alternativt spel låsas upp. Jag tycker att det är något coolt med att ta en sån här idé och * spränga den * i skala! (Men det skulle också fungera som ett litet spel också.)

I första hand fungerade tekniken som en rolig upplevelse för alla, och dessutom skulle den också tillåta oss att tilldela specifika ljud till början och slutet av en "väg", som alla är anslutna till centrala navigerings "nav". Vi kallade dessa "gula tegelvägar", så hans vänner skulle uppskatta deras navigationsavsikt och hjälpa Josh om han var i närheten medan han lärde sig. Faktum är att han var så snabb att lära sig, han behövde mindre hjälp än vi föreställde oss! Hela projektet här. (LÄNK)

Om du tycker att den här instruerbara är användbar och/eller inspirerande, dela gärna med dig av idéer eller "bygger" på detta. Och om du vill rösta - tack!

Steg 1: För att göra tryckkuddarna - behöver du:

Material:

Folie: Kopparfolie (kallas ofta EMI Foil online)* - LINK

Velostat: Ledande tryckfilm, även tillgänglig på Adafruit, etc. - LINK

Laminerade påsar - LINK

Verktyg:

Laminator: Jag föreslår en som är A3, men den kan vara lika stor som dynorna du vill skapa. Jag föreslår dock att du skaffar en som inte "böjer" arken för mycket - helst "rakt igenom", som visas i senare steg. LÄNK

Lödning, trådar, trådavstrykare, blåslampa och värmekrympning - användbart för att täta ledningar till vilken styrenhet du än använder: Arduino UNO är bra, även om jag har föreslagit att använda en Bare Conductive TouchBoard för att spela musiken, och den är baserad på Arduino -arkitektur.

*OBS: Det ska sägas att folien inte behöver vara självhäftande, eftersom den här egenskapen inte är vital. Det behöver inte heller vara koppar, men aluminium var helt enkelt för tunt vid de tillgängliga tjocklekarna. Så experimentera gärna!

Steg 2: Klipp ut Velostat -mall

Som nämnts kan du göra denna valfri storlek, så länge den är större än koppar.

Jag gick för 24x24cm kvadrat.

Jag experimenterade också med tjockleken på Velostat som behövs för den här applikationen - jag gick faktiskt 3 -lags (tre ark staplade), men du kanske tycker att en är bra.

Mallen var helt enkelt som jag visste att jag skulle göra över 35 av dessa !!

Steg 3: Skär konduktiva [koppar] foliemall

Jag gick för 20x20cm kvadrat - dock - notera att jag lade till en "D" -flik på ena sidan! Detta var för att underlätta lödning.

Jag insåg att dessa flikar skulle placeras ansikte mot ansikte, så att de inte skulle överlappa varandra. Denna lilla, till synes obetydliga detalj var design för att hålla lodet från att pressa in i den andra fliken över tiden. Jag föreställde mig att om jag hoppade på ett område med lödning och trådar, skulle det kunna `` skära igenom '' Velostat - och därmed `` kortsluta '' plattan, så att den alltid läser 'på'.

Kontrollera sekvens: Koppar - med framsidan nedåt (vitt bakpapper vänd mot dig). 3x ark VelostatCopper - med framsidan upp. Observera Flikarna överlappar inte, utan ligger på samma sida.

Steg 4: Lödning till flikarna

Säkert att säga, att ha ett lödkolv av god kvalitet med ett "tjockt" spets kommer att göra det lättare.

Använd lite blu-tack för att hålla anslutningskabeln på plats, flöd lödet på trådarna och till kopparen. Låt några av trådarna fläta ut. Applicera tejp för att täcka dem, och för att ge lite dragavlastning för trådarna under hanteringen.

Notera den sista förmonteringen, med alternativ position för "flikar" …. Redo för laminering.

Det är inte nödvändigt att tilldela plattan en polaritet, men det kan hjälpa för mer komplexa installationer. (Jord).

Steg 5: Laminera

Denna bunt är cirka 24x24 cm, så passar i en A3 -laminatficka.

Jag lämnade trådarna utmed fickans botten - på motsatt sida till där fickan är försluten. Detta är så att det "dras" in i maskinen och mindre troligt att det fastnar.

Säkert att säga att detta inte är den ursprungliga avsikten med laminatorer, så var försiktig så att du inte bryter den med trådar som är för tjocka. Jag använde samma typ av 1 mm dia-trådar som du hittar i bygelledningar och höll dem sida vid sida.

När jag förseglade ena sidan, passerade jag den upp och ner, för att säkerställa en bra tätning.

Steg 6: Trimma och förbered kablar

Jag klippte bort överflödigt laminat och lämnade en 20 mm kant runt Velostat.

Jag var noga med att sedan klippa tätt upp till trådarna, men inte klippa igenom dem!

Att hålla trådarna (vid dynans sida) och sedan dra bort det överflödiga laminatet fungerade bra för att frigöra trådarna.

Jag kunde ta bort dessa - redo för lödning till det större systemet …

Steg 7: Anslutning

Jag använde en tungmätare på detta projekt, men en tunnare kan förstås användas.

Som visas förberedde jag lite värmekrympning - för att vara redo att täcka över trådarna, när de var sammanfogade.

Jag lindade de mindre trådarna runt de större och lödde sedan.

Slutligen värmekrympande trådarna (blå) och sedan hela enheten (röd) …

(Du kan naturligtvis använda en lättare mättråd, eftersom denna skulle installeras på en lekplats, men ju tjockare desto bättre, eftersom detta har lägre motstånd).

Steg 8: Stamavlastning

Dessa kuddar behövde begravas under en industrilekplats och installeras av entreprenörer, så det var vettigt att anta att de kan behöva lite dragavlastning för att säkerställa att de inte går sönder. För detta improviserade jag lite tygtejp och säkrade detta enligt bilden.

Det tjänade också till att förhindra att det tränger in något runt ledningarna.

(Om du är osäker på detta kan silikontätningsmedel appliceras i springan).

Steg 9: Klar! (Vad ska du göra med det nu?)

Detta är den sista tryckplattan, redo att installeras på Joshs lekplats. Mer om det projektet här: LINK.

Naturligtvis kan du göra mindre projekt, eller med mer eller mindre kuddar - tricket är att ansluta till rätt processor för den interaktion du behöver.

Stort tack också till Daljinder "DJ" Sanghera som arbetade under de små timmarna för att hjälpa mig att göra kuddarna i tid för att BBC filmteam skulle börja filma byggarna installera dem!

Steg 10: Arduino/TouchBoard -kod och tryckplattor

Koden är i grunden en kombination av tre Arduino -grunder:

1. THE PAD: Är i huvudsak en variant på ANALOG INPUT tutorial:

2. TRIGGER: Innehåller i huvudsak POTENTIOMETER -handledningen: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, så att de två kan arbeta tillsammans. Slutligen är TouchBoard i huvudsak en mer integrerad version av mp3 -spelaren …

3. LJUDSPELAR -handledning: https://www.arduino.cc/en/tutorial/potentiomete, som spelas upp när önskad händelse har inträffat genom att kliva på plattan.

Nedan är hur vi gjorde detta, men du kan naturligtvis improvisera som du vill.

För A Single Pad föreslår jag att du använder någon variant av koden (bifogad här - som en.ino -fil) Låt mig förklara hur du gör det och vad som händer …

• Tryckplattan är i huvudsak ett variabelt motstånd, så det kommer att ändra motståndet när du kliver på det. Vi vill att den ska spela ett ljud när vi får en säker signal om att någon trampar på den.
• Denna kudde kan ha ett värde som förblir fast (säg 112Ohms), men troligtvis kommer det att ändras, antingen vid installationen (vi lägger en 1 kg kakel ovanpå den och limmar ner den (kanske går den till 82Ohms) …. Du kanske gör något annorlunda).
• Detta är anledningen till att vi inkluderar en 500Ohm (LINK) 'trim pot' så att vi kan justera när vi vill att dynan ska anses vara pressad och när vi vill ignorera den.
• Betrakta det lite som en "se såg"- vi vill att det ska vara i ett tillstånd av definitivt på * eller * av- inte vrida på kanten av det ena eller det andra.---
• Den andra "trimpotten" (1kOhm (LINK)) är att låta oss justera när plattan ska spela ett ljud.
• Återgå till vår "se såg" - låt oss säga att vi har en bestämd "ner" press - hur "hårt" (hur mycket motståndsförändring) vill vi se innan vi spelar ett ljud? Detta gör att vi kan justera det och säga att vi vill ha en +/- av säga 50Ohms, då kan vi ändra detta här.
• Det finns också ett "pull down" -motstånd på 200Ohms. (LÄNK)
• Man kan naturligtvis göra detta i koden, men när man arbetar med en sådan här installation är det mer praktiskt att ha en analog justering (med en skruvmejsel), än att ladda upp Arduino varje gång.
• Kopplingsdiagrammet är ritat för att se nära det på Arduino Shield (så förlåt att GND är på toppen), och hoppas att det hjälper.---
• Arduino Prototyping Shield (LINK) är för att göra det enkelt att ansluta till musikspelaren: som i detta fall är en Bare Conductive TouchBoard (LINK), och även om den är användbar för detta, behöver inte användas om en mp3 -spelare kan ansluten för att spela lättare (och billigare). Om du vill använda den, dock, löd rubrikstift till TouchBoard så att den kan ansluta till skärmen.
• TouchBoards fungerar precis som Arduino Unos med samma gränssnitt för att ladda upp koden.

Så det här är en bra enda pad, och andra har gjort några häftiga variationer - som EmilyG här (LÄNK).

Men om du vill ta det till nästa nivå och i huvudsak göra ett "spel" av flera kuddar, med hemliga drag/sekvenser för att trycka in dem för att "låsa upp" alla möjliga olika dolda ljud, kolla in det här nästa instruerbara ut (LINK) - tar det från liten till stor skala! Stort tack till Sam Roots för detta!

Om du tyckte om detta kan du överväga att rösta! Tack =)

Steg 11: Digital lekplats

www.instructables.com/id/Making-a-Digital-Playground-Inclusive-for-Blind-Ch/