DIY 3D Neigungssensor

10 Schritt:Schritt 1: Idea, Prototyping und Iterationen Schritt 2: Laserschneiden den Würfel und das Oktaeder Schritt 3: 3D-Druck der Adapterstecker Schritt 4: Montage der Kugelkammer Schritt 5: Löten Drähte in die Kammer Schritt 6: Montage des Würfels Schritt 7: Anschließen und die Stromversorgung des Moduls Schritt 8: Pairing und Testen des Moduls Schritt 9: Einschalten animierte GIFs Schritt 10: Steuerung des Philips Hue

DIY 3D Neigungssensor

Wie man ein DIY 3D Neigungssensor Bluetooth HID-Controller bauen

Spaß, Bildungs-, um zu bauen, und ein bisschen wie Magie. Markieren Sie dieses Video des DIY 3D Neigungssensor bis zu Philips Hue süchtig. Das Projekt wurde entwickelt, um in einem FabLab gemacht werden ( Zürich vertreten!) mit einem Laserschneider, einem 3D-Drucker und einem Lötkolben. Da das Projekt auf Adafruit basiert Bluefruit EZ-Key ist keine Programmierung erforderlich.
Cheers, tamberg
Video
https://www.flickr.com/photos/tamberg/13939001466/ (Schalt animierte GIFs)
https://www.flickr.com/photos/tamberg/14034330334/ (Steuerung der Philips Hue verbunden Glühbirne)
Material
- PLA in 6 Farben
- Grau Acryl, 3mm
- 24 Kupfernägel, 2,5 x 25 (zB bei eBay )
- 1 Aluminiumkugel, 20 mm Durchmesser (zB bei eBay )
- 10 Schaltdrähte, FF (zB http://www.adafruit.com/products/266 )
- Einige Schaltdraht (zB http://www.adafruit.com/products/290 )
- 1 3,7 V LiPo-Akku (zB http://www.adafruit.com/products/1578 )
- 1 LiPo-Ladegerät (zB http://www.adafruit.com/products/1304 )
- 1 Bluefruit EZ-Key-Modul ( http://www.adafruit.com/products/1535 )
- A verwendet 1 "Fahrrad inneren Rohr zu DIY Gummibänder machen

Tools
- 3D-Drucker
- Laserschneider
- Lötkolben
- Kühlkörper (zB eine Klammer)
- Zange und eine Abisolierzange

Schritt 1: Idea, Prototyping und Iterationen

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    (Dieser Schritt dokumentiert den Entwicklungsprozess und kann übersprungen werden.)
    Vorstellung
    Das Ziel war, einen Würfel, der sich seiner Orientierung im Raum ist (oder zumindest die Seite zeigt nach oben), ohne Verwendung eines Beschleunigungsmessers zu bauen.
    Standard 1D Neigungssensoren sind nicht viel mehr als ein Ball in einem Rohr, so dass ich dachte, das könnte auf drei Dimensionen verallgemeinert werden. Beachten Sie, dass mit Hilfe von drei 1D Sensoren würde wahrscheinlich nicht funktionieren, da viele Orientierungen würden einige der Schalter in einem undefinierten schwebenden Zustand zu verlassen.
    Die Idee war es, einen einzigen Ball auf die Seite des Würfels nach unten zu drücken. Wie in der 1D-Fall der Schwerkraft ist dein Freund hier. Alles was Sie brauchen ist ein Innenraum, der den Ball mit einem Scheitelpunkt pro Seite des Würfels.
    Prototyping
    Um die Idee eines schnellen "aufgeschnittene" Karton Prototyp gebaut wurde zu testen. Dies schien wie vorgesehen, und so begann ich die Gestaltung der Würfel in Sketchup. Erst dann erkannte ich, dass der Innenraum ist kein Würfel, aber ein Oktaeder.
    Um den Schalter (von Nägeln) eine improvisierte Aluminiumkugel wurde mit einer LED und einer Batterie verwendet zu testen.
    Iterationen
    Es ist oft schwer, alles direkt im ersten Versuch.
    Dabei stellte sich heraus, daß die für den Würfel und Kammer gewählten Größe nicht genügend Platz für die Elektronik zu ermöglichen. Außerdem nahm die dicke Acryl zu lang, um lasergeschnitten. Eine weitere Iteration notwendig war, um kleine Schnitte für die Gummibänder halten alles zusammen fügen. Die Lösung ist einfach: iterate, bis es funktioniert.

Schritt 2: Laserschneiden den Würfel und das Oktaeder

  1. DIY 3D Neigungssensor

    Laden Sie die Design-Dateien aus http://www.thingiverse.com/thing:306251 und schneiden Sie die Würfel und Oktaeder aus 3mm Acryl.
    3DTiltSensorLaserPartsCube.pdf und 3DTiltSensorLaserPartsOctahedron.pdf sollte auf einem Epilog Laserschneider funktionieren.

Schritt 3: 3D-Druck der Adapterstecker

  1. DIY 3D Neigungssensor

    Verwenden Sie die Dateien 3DTileSensorPlug.stl und 3DTileSensorPlugSmall.stl aus dem vorherigen Download .
    Drucken zwei der großen Steckern, und vier der kleinen. Im Idealfall sollte jeder Stecker eine andere Farbe haben. Alternativ können Sie auch eine einzige Farbe verwenden und "Gravur" Buchstaben oder Symbole auf der Oberfläche, die auf dem Gesicht des Würfels enden wird.
    (Die Gestaltung der Adapterstecker aussehen könnte ein bisschen kompliziert. Aber sie waren ziemlich einfach, in Sketchup durch sich kreuz einen Zylinder mit dem Würfel und Oktaeder, wählen Sie dann den Teil, den Stecker zu ziehen macht.)

Schritt 4: Montage der Kugelkammer

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    Kleister
    (Die hier gezeigte Heißkleber ist nicht erforderlich, wenn Verdrahtung rechten später getan. Auch, ignorieren Sie die Drähte und Lot in das zweite Bild für den Moment.)
    Fügen Sie die Oktaeder-Dreiecke zu den größeren Zwischenstecker mit Nägeln. Sie sollten sitzen fest.
    Recyclingmaterial
    Dann schneiden einige Gummiringe (insgesamt 24) von der verwendeten Fahrradschlauch, 5 mm breit einander, und durchbohren sie, um zusätzliche Nägel in den verbleibenden Löchern befestigen.
    Wiederholen Sie diesen Vorgang mit der zweiten Hälfte der Kammer ...

Schritt 5: Löten Drähte in die Kammer

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    Nägel und Kugelschalter
    Für die Nägel als Schalter (zusammen mit der Kugel) arbeiten, müssen wir zwei Drähte an jedem Scheitelpunkt zu verbinden. Da es vier Nägeln pro Vertex wird zusätzlicher Draht benötigt wird, um die beiden benachbarten Nägel miteinander zu verbinden (Prellen zu verhindern). Und weil Boden ist das gleiche für alle Eckpunkte, fügen wir weitere Kabel an mehrere Nägel an eine gemeinsame Masse anschließen.
    Vorbereiten Drähte
    Zuerst schneiden 12 kurze Stücke (3 cm) und 4 längeren (5 cm) von der Schaltdraht.
    Dann wirst du sechs farbigen Schaltdrähte müssen (a - f) und zwei zusätzliche Masseleitungen (GND). Löten sie auf die Nägel zu ermöglichen, schneiden Sie die Stecker an einem Ende.
    Löten mit einer Wärmesenke
    Holen Sie etwas, das man als Kühlkörper verwenden, um das Acryl / PLA, zB einer Krokodilklemme zu schützen. Es sollte zwischen der Spitze des Lötkolbens und dem Kunststoff gestellt werden.
    Der Nagel Tipp absorbiert viel mehr Energie als ein dünner Draht, so stellen Sie sicher, dass es gut geheizt ist, sonst das Lot nicht haften. Und erinnern Sie sich nicht auf einen beheizten Nagel auf beiden Seiten berühren, da der Kopf sehr heiß, auch.
    Löten Sie die Kabel wie in der Abbildung dargestellt (andere Bilder möglicherweise etwas anders sein). Die Perspektive ist eine Draufsicht in die Kammerhälften.

Schritt 6: Montage des Würfels

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    Snap-Montage zusammen
    Montieren Sie den Würfel Schale, ohne die obere Abdeckung. Verwenden Sie Gummibänder, um alles zusammenzuhalten.
    Fügen Sie nun die untere Hälfte der Kugelkammer. Der gedruckte Zwischenstecker sollte gerade in die Acryl passen. Die Ecken sollten die runden Löcher zeigen.
    Dann schnappen in die kleinen Zwischenstecker vorsichtig Biegen der Seitenwände und sicherstellen, dass die Acryl geht in eine Hälfte des kleinen x-förmigen gedruckten Loch.
    Fügen Sie die Aluminiumkugel, und decken Sie es mit der oberen Hälfte der Kugelkammer. Die Kammer sollte in das, was der x-förmigen Löcher fest genug, um einen ersten Test des Sensors ermöglichen links passen.

Schritt 7: Anschließen und die Stromversorgung des Moduls

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    Angetrieben wird der Bluetooth-Modul
    Um das Modul zu betreiben, schließen Sie den LiPo-Akku an das Bluefruit EZ-Key-Modul. Achten Sie darauf, das schwarze Kabel an GND, roten bis VIN verbinden. Ein / Aus-Schalter wohl schön sein (es könnte wahrscheinlich sogar zu einer Seite des Würfels verdrahtet werden), und vielleicht eine Ladeschaltung. Aber jetzt wollen wir es einfach halten.
    Anschluss des Moduls
    Schließen Sie die Drähte an den Bluefruit EZ-Key. Achten Sie darauf, die schwarze (GND) Drähte an GND auf dem Modul verbunden. Alle anderen Leitungen (a bis f auf dem vorherigen Diagramm) kann zu einer der nummerierten Datenstiften verbunden werden. Seien Sie sich bewusst, dass jede Datenstift ist hartcodiert, um einen Tastendruck (siehe nächster Schritt) zu senden.
    Schließen des Würfels
    Schließlich, fügen Sie die Abdeckung und befestigen Sie es mit zusätzlichen Gummibändern. Dieser Teil kann auch später durchgeführt werden, die Prüfung im nächsten Schritt zu vereinfachen.

Schritt 8: Pairing und Testen des Moduls

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    Pairing des Moduls an den Computer
    Die Bluefruit Modul fungiert als einfache Bluetooth HID Keyboard und kann auf Ihrem Desktop-Computer oder Mobiltelefon verbunden werden kann. Adafruit hat Anweisungen für Windows, Mac und Linux.
    https: //learn.adafruit.com/introducing-bluefruit-e ... (Windows)
    https: //learn.adafruit.com/introducing-bluefruit-e ... (Linux)
    https: //learn.adafruit.com/introducing-bluefruit-e ... (Mac)
    Beachten Sie, dass, sobald es bis zum DIY 3D Neigungssensor angeschlossen, sendet das Modul viele Tastendruck-Ereignisse in schneller Folge. Es ist sicherer, konzentrieren Sie Ihre ersten Test Webseite und schalten Sie das Modul. Daher könnte es einfacher sein, einen nackten Knochen Setup zunächst testen (siehe Bild), um herauszufinden, die Grundlagen des Moduls.
    Testen Sie die Tasten / 3D-Neigungsschalter
    Die kühle Sache über die Bluefruit EZ-Key ist, dass es wirklich nur ein Bluetooth-HID-Gerät, wie ein Bluetooth-Tastatur. Durch den Anschluss jeder Stift an Masse Sie eine vordefinierte Tastendruck zu senden.
    Eine tolle Webseite, um das Modul zu testen, ist http://dmauro.github.io/Keypress/ wie es zeigt jeden Tastendruckereignis auf einer Soft-Tastatur. Nicht der Schlüssel für jeden Scheitelpunkt gedrückt und stellen Sie sicher der gleiche Schlüssel jedes Mal, wenn die Würfel drehen auf der gleichen Seite gedrückt wird.
    Mapping Tasten Würfelflächen
    Während die betätigten Schalter ist die eine auf der unteren Seite des Würfels, können Sie auch assoziieren die gedrückte Taste mit der Oberseite. Das hilft, wenn Sie ausgelösten Aktionen auf die Farbe nach oben übereinstimmen soll.

Schritt 9: Einschalten animierte GIFs

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    Steuern Sie Javascript in Ihrem Browser ausgeführt
    Es ist ganz einfach, ein Programm, das die Eingabe des DIY 3D Neigungssensor ist nimmt zu schreiben. Dieses Beispiel verwendet Javascript, um eine andere animierte GIF für jede Taste angezeigt werden: http://www.tamberg.org/wire/2014/gif/
    Debugging mit jeder Tastatur
    Um es ohne einen Würfel versuchen, besuchen Sie einfach oben und drücken Sie w, a, s, d, 1 oder 2 auf der Tastatur. Verwenden Sie Quelltext in Ihrem Webbrowser, um zu sehen, wie es funktioniert. Laden Sie die Quelle und die GIFs, um den Code zu modifizieren und führen Sie es einfach von Ihrem Desktop aus. Beachten Sie, wie der Code entprellt mehrere Tastendruckereignisse.
    Gehen big
    Chrome hat einen Präsentationsmodus (wählen Sie Ansicht> Geben Präsentationsmodus), andere Browser Wahrscheinlich hat man als gut. Dies ermöglicht ein Setup mit einem Beamer für eine immersive Erfahrung oder Projektion Mapping zu ermöglichen.

Schritt 10: Steuerung des Philips Hue

  1. DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    DIY 3D Neigungssensor

    Ein bisschen wie Magie
    Wenn Sie geschehen, haben Philips Hue verbunden leuchtet bei Ihnen zu Hause, hier ist, wie sie zu Haken bis zu den 3D DIY Neigungssensor. Hier ist ein Video . Die Javascript läuft in einer Web-Seite und nutzt Web-Anfragen, um das Licht zu steuern.
    Laden Sie die Quelle, aus http://www.tamberg.org/wire/2014/hue und stellen Sie die IP-Adresse, um HUE_BRIDGE_IP Ihre Hue Brücke (für Details über die API übereinstimmt, finden Sie in den offiziellen Hue docs auf http: // Entwickler. meethue.com/ ).
    Beachten Sie, dass das Beispiel funktioniert nur, wenn Sie im gleichen Netzwerk befinden. Wenn das ein Problem ist, können Sie überprüfen dieses Themas (Offenlegung: Ich bin einer der Gründer der Relay-Dienst genannt) oder konfigurieren Sie die Portweiterleitung.
    Vielen Dank
    Das ist alles für jetzt. Wenn Sie eine andere Anwendung oder einen klugen zwicken in der Gestaltung zu finden, informieren Sie mich in den Kommentaren wissen. Danke fürs Lesen, tamberg