Squishy IR-basierte Schalter

7 Schritt:Schritt 1: Prep Materialien und Werkzeuge Schritt 2: Planen Sie die Squish Schritt 3: Stellen Sie die Squishy Membrane Schritt 4: Entwerfen der PCB Schritt 5: Montieren Sie die Leiterplatte Schritt 6: Montieren Sie den Schalter Squish Schritt 7: Interpretieren Sensor Data

Squishy IR-basierte Schalter

Squishy IR-basierte Schalter

Squishy IR-basierte Schalter

Als wir begannen, Gebäude Clyde, unseren entzückenden anpassbar Lampe , wussten wir, wir wollten eine befriedigende Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Leuchtstufen die Leuchte Angebote umzuschalten. Wir hatten eine Idee für ein squishy Silikon-Taste, die gut anfühlt, das Reaktionsverhalten und robust genug, um Wiederholungs Interaktionen zu unterstützen.

Wir haben Clyde an mehrere Personen gezeigt, und viele werden durch die Interaktion mit dem Silikon-Taste fasziniert, so dass wir dachten, wir sollten zu teilen, wie Sie Ihre eigenen erstellen. Obwohl unsere Taste auf die Form des Clyde zugeschnitten, werden wir versuchen, diese Instructable zu schreiben, so dass Sie anpassen und diese squishy Sensor in das eigene Projekt integrieren können.

Der Knopf über einen Soft matschig Membran in unserem Fall aus Silikon, und einen IR-Sensor, um zu erfassen, wenn die Taste gedrückt wird (dh, wenn die Membran verformt wird).

Die Schritte, die sind:
1. Prep Materialien und Werkzeuge
2. Planen der Squish
3. Stellen Sie die Squishy Membrane
4. Konzipieren Sie das PCB
5. Bauen Sie die Leiterplatte
6. Bauen Sie die Squishy wechseln
7. Interpretieren Sensor Data

Auch finden Sie in Clyde auf Kickstarter .

Schritt 1: Prep Materialien und Werkzeuge

  1. Squishy IR-basierte Schalter
    Um diese squishy Taste zu machen, benötigen Sie:

    - Ein squishy Membran (Schritt 2 und 3, wie Deckel, um diesen Teil zu machen)
    - Eine benutzerdefinierte PCB (Schritt 4 und 5, wie man die Abdeckung PCB machen)
    - IR-Emitter und Detektor-Paar
    - 10Kohm Widerstand
    - 82ohm Widerstand
    - 22 AWG (vorzugsweise drei Farben)
    - Vier # 6 Schrauben (Länge hängt von Ihrem Design, verwenden wir 10 mm (0,39 "))
    - Ein Arduino (wir verwenden eine Uno)
    - Schraubenzieher die vier Schrauben, die übereinstimmt
    - Lötkolben

    Ein paar Anmerkungen.

    Der Lötkolben war spät für die Foto-Shooting, aber du musst immer noch eine.

    Sie müssen die vier Schrauben, um die squishy Membran und die Leiterplatte zum Objekt Sie die squishy Taste hinzufügen möchten befestigen. Wir verwenden 10 mm (0,39 ") Holzschrauben, die für unsere Kunststoff Prototyp und die Dicke der unseren Button gut funktionieren.

    Gehen Sie durch die Schritte zuerst, wie Sie benötigen möglicherweise zusätzliche Materialien, um die squishy Membran und die Leiterplatte zu machen. Wir listen einige Optionen, einige mehr Zeit, andere erfordern mehr Hände Werk.

Schritt 2: Planen Sie die Squish

  1. Squishy IR-basierte Schalter

    Squishy IR-basierte Schalter

    Erstens, um die Eigenschaften Ihres squishy Taste planen wollen. In unserem Fall, wollten wir die Taste so groß wie möglich für das Gehäuse wir konzipiert zu sein.

    Wir beschlossen, dass der sichtbare Teil unseres Schaltfläche sollte einen Durchmesser von 68 mm (2,68 ") haben. Mit ausgewählten Innendurchmesser, können wir den Außendurchmesser des matschig Membran definieren. Die Membran wird nach außen von Fall # 6 Schrauben befestigt werden, so dass wir brauchen, um genügend Platz für die Löcher, die einen Durchmesser von 5.18mm (0,20 ") haben zu verlassen. Wir fanden, dass ein Rand von 22 mm (0,87 "), die Entfernung zwischen dem Innendurchmesser und Außendurchmesser, hat uns genügend Platz für den Schraubenlöchern und genügend Fläche für die Unterstützung PCB. Dies gibt uns eine squishy Membran mit einem Außendurchmesser von 90 mm (3,54 "). (Siehe Bild # 2)

    Weitere Merkmale der squishy Membran Sie zu planen wollen, ist sein Material, Dicke und Härte. Wir entschieden uns, Silikon zu verwenden, weil es gut anfühlt, und es ist ziemlich einfach zu Prototypen. Wir entschieden uns für eine Dicke von 3,18 mm (1/8 ") mit einer Shore 60, weil es befriedigend zu schieben, und es seine Form nach vielen Wechselwirkungen gut hält. (Siehe Bild # 2)

Schritt 3: Stellen Sie die Squishy Membrane

  1. Squishy IR-basierte Schalter
    Viele Materialien sind für die squishy Membran an der Mitte der Taste zu machen, und so viele Techniken, um die Membran, um Ihren Anforderungen zu gestalten.

    Wir entschieden uns, Silikon zu verwenden, weil es semi-transparent sein, eine Eigenschaft, die wir benötigen, um Licht durchscheinen, und auch, weil wir konnten ganz leicht zu formen mehrere Stücke von unterschiedlicher Dicke, um die am besten fühlt sich zu finden.

    Wir führen drei Optionen, um Ihre squishy Membran zu machen. Sie können eine professionelle Prototyping Service nutzen, um ein einziges Teil zu schaffen; dies ist schnell und einfach, aber kann teuer werden basierend auf Ihrem Standort. Eine weitere Möglichkeit ist eine eigene Form zu machen, und warf das Teil in Silikon; dies ist ein flexibler Ansatz, wie Sie schnell zu machen verschiedenen Stärken, aber es erfordert, dass Sie sich die Hände schmutzig. Eine dritte Möglichkeit ist, um zur Verfügung Blätter squishy Material zu verwenden und schneiden Sie ein Stück; Das ist schnell, einfach und preiswert, aber nicht so flexibel, wie Sie die verfügbaren Dicken verwenden müssen. Die drei Optionen unten beschrieben.

    Option 1: Prototyping-Service
    Wir waren sehr glücklich, als wir unseren Prototyp Lampe. Wir nutzten die Dienste von Industri-Man , ein Rapid-Prototyping-Geschäft in Shenzhen, um die genaue Silikon Teil mussten wir schnell zu machen. Wir haben ein 3D-Modell des Teils (siehe Modelldatei unten), schickte es an unsere Ansprechpartner bei Industri-Man , und weniger als eine Woche später hatten wir die genaue squishy Membran zu testen. Wir wissen jedoch, dies nicht praktikabel ist für die meisten Menschen.

    Sehen Sie das 3D-Modell von unserer Seite in verschiedenen Formaten in der angehängten Datei "SiliconeMembrane.zip".

    Option 2: Mold Sie Ihre eigene
    Wenn Sie praktisch sind, können Sie Ihre eigenen Silikonteil, die Ihnen eine Menge an Flexibilität, aber braucht mehr Zeit und Energie zu formen. Dies ist, wie wir unsere frühen Prototypen.

    Finden zwei Folien aus Acryl größer als der Außendurchmesser der Membran matschig Sie benötigen, wie jene Blätter . Für unsere 90 mm (3,54 ") teil, wählten wir zwei Acryl Stücke von 120 mm x 120 mm (4.72" x 4.72 "). Wir entschieden uns für eine Blechdicke so nah wie die Dicke, die wir für unsere squishy Membran, 3,18 mm (1/8 ").

    Wir fanden einen Platz, Lasercut Dienstleistungen vor Ort bietet, und wir haben einen 90 mm (3,54 ") Kreis ausgeschnitten von einem der Acrylstücke, um den Außendurchmesser von unseren squishy Membran entsprechen. (Wenn Sie über einen beträchtlichen Bogen der Acryl- und Sie viele squishy Membranen machen möchten, können Sie mehrere von diesen geschnitten und werfen sie alle auf einmal.)

    Als nächstes wollen wir die Acrylglasplatten mit dem kreisförmigen Loch auf einem festen Acrylplatte stapeln, und binden sie, um den kreisförmigen Hohlraum, die wir das Silikon in Gießen zu schaffen. Wir haben einige Acrylzement, wie dieser einen , um die beiden Schichten zu verbinden.

    Dann ist es Zeit, Ihre Silikon in Ihrer Acryl Form zu gießen. Wir haben gute Erfahrungen mit gehabt Serie Smooth-On Smooth-Sil und einige Formtrenn wie Ease Mitteilung . Mischen Sie Ihre Silikon nach Anweisungen des Herstellers (in der Regel ein 10: 1 Gewichtsverhältnis), übernehmen Sie die Formtrennung auf die Acrylform, und in dem Silikon vorsichtig gießen. Wir lassen sie in der offenen heilen, aber man kann auch eine dritte Schicht aus Acryl klemmen fest auf der Oberseite der Form, um den Hohlraum zu schließen. Warten Sie die erforderliche Menge an Zeit für die Silikon Sie wählten, und nehmen Sie Ihre neue squishy Membran dann.

    Dadurch erhalten Sie eine kreisförmige Gestalt, so dass Sie einen Locher bedienen, wie soll dieser einen , um die Löcher für die Schrauben zu machen. Stellen Sie sicher, sie sind an den richtigen Stellen, weil sie benötigen, um die Löcher in der Leiterplatte entsprechen.

    Option 3: Schneiden Sie ein Blatt Squishy Werkstoff
    Diese dritte Option ist die schnellste der drei, und noch immer gibt wirklich gute Ergebnisse. Alles was Sie benötigen ist es, ein Blatt eines Materials als squishy Membran zu verwenden, und um die Form Ihrer erfordern geschnitten zu finden.

    Amazon verkauft kleine Silikon und Gummi Platten in verschiedenen Stärken und Farben, die wirklich gut für einen squishy Taste arbeiten können:
    - Natural (Gum) Gummi-Blatt
    - Silikonblatt
    - Silikongummifolie

    Schneiden den Außendurchmesser, 90 mm (3,54 ") von der Materialbahn. Dann mit einem Locher, wie dieser einen , um die Löcher für die Schrauben zu machen. Stellen Sie sicher, sie sind an den richtigen Stellen, weil sie benötigen, um die Löcher in der Leiterplatte entsprechen.

Schritt 4: Entwerfen der PCB

  1. Squishy IR-basierte Schalter

    Squishy IR-basierte Schalter

    Squishy IR-basierte Schalter

    Die PCB unserer Taste hat zwei Funktionen. Es ist ein Substrat für die elektronische Schaltung der IR-Sensor, und es unterstützt die matschigen Membran durch Befestigung an dem äußeren Gehäuse unserer Lampe.

    Wir haben unsere PCB auf Basis von Sparkfun der Infrarot-Emitter und Detektoren . Der Innendurchmesser der Leiterplatte soll das sichtbare Innendurchmesser des Silikonteil, der 68 mm (2,68 ") ist übereinstimmen. Sein Außendurchmesser sollte der Außendurchmesser des Siliconteil, 90 mm (3,54 ") entsprechen. Damit haben Sie einen schönen Kreisring.

    Wir legen dann vier Löcher für # 6 Schraube gleichmäßig um den PCB zu verbreiten. Die Lage der Bohrungen auf der Leiterplatte benötigen, um die Lage der Löcher in der Silikonteil entsprechen.

    Ein weiteres wichtiges Merkmal der Leiterplatte ist die Lage der Infrarotemitter und Detektor, der gegenüber von und gegeneinander gerichtete sollte. D1 ist der IR-Sender und Q1 ist der IR-Detektor in den Diagrammen. (Siehe Bild # 2 & # 3)

    Adafruit hat eine große Liste der PCB-Hersteller , und eine nette kleine Seite , wo Sie berechnen und vergleichen Sie die Kosten für Ihre PCB in den meisten von ihnen.

    Sie können unsere Adler-Dateien herunterladen, um die Dinge zu beschleunigen, siehe angehängte Datei "EagleSquish.zip".

    Wenn Sie nicht die Möglichkeit, eine benutzerdefinierte PCB zu machen, können Sie immer noch diesen Entwurf mit einem dünnen, aber harten Ring aus Sperrholz oder Pappe. Sie wollen den Ring zu hart genug sein, damit sie Druck gilt in gleicher Weise auf der squishy Membran, um es in Position zu halten. Sie können dann mit kleinen perf Platten, um Ihren Ring geklebt, um die gleiche Schaltung wir in den Schaltplänen definiert erstellen. (Siehe Bild # 3).

Schritt 5: Montieren Sie die Leiterplatte

  1. Squishy IR-basierte Schalter
    Die Schaltung für den IR-Sensor ist ziemlich einfach. Sie müssen:
    - Ein Lötkolben
    - ein IR-Emitter und Detektor-Paar
    - Eine 10Kohm Widerstand
    - Eine 82ohm Widerstand
    - Drei 22 AWG Drähte, ~ 150 mm (6 "), bevorzugt in verschiedenen Farben

    Löten Sie die vier Komponenten in ihren jeweiligen Standort auf dem PCB. Stellen Sie sicher, dass die IR-Emitter und Detektor sind gut ausgerichtet und zeigen sich gegenseitig an. Wenn Sie unsere Adler-Dateien verwendet, die drei Drähte an den drei rechteckigen Pads verbinden auf dem Rand der Platine. Diese Pads werden gebildet, um mit einem JST-Stecker zu verwenden, aber Sie können leicht zu löten Drähte direkt an sie.

Schritt 6: Montieren Sie den Schalter Squish

  1. Squishy IR-basierte Schalter

    Squishy IR-basierte Schalter

    Richten Sie die Löcher des PCB, die Silikonmembran und der Teil, den Sie auf die Schaltfläche anhängen möchten. In unserem Fall haben wir Löcher bereits in dem Kunststoffgehäuse unserer Lampe, aber man kann etwas ganz anderes zu haben. Verwenden Sie vier # 6 Schrauben auf die Schaltfläche, um den Fall zu befestigen. Stellen Sie sicher, dass die Schrauben der richtigen Länge bezogen auf die Dicke des Silikonteils und des PCB. Wir verwenden 10 mm (0,39 ") # 6 Holzschrauben. Sie können auch Abstandshalter verwendet werden, wenn Sie Schrauben, die kurz genug sind, nicht finden können.

Schritt 7: Interpretieren Sensor Data

  1. Squishy IR-basierte Schalter
    Schließen Sie zuerst die drei Drähte an ihren entsprechenden Stelle auf dem Arduino Board. Sie müssen die 5V-Kabel an den 5V-Anschluss, GND an Masse, und der Sensordraht an eine analoge Pin zu verbinden, verwenden wir A0.

    Unsere Knopf ist bereit zu gehen, jetzt müssen wir die Daten, die von dem Sensor zu erkennen, wenn die Taste gedrückt wird interpretieren. An den Computer!

    Wir schrieben ein BasicSquish Skizze mit einer vereinfachten aufgeräumt Version des Codes, die wir in unserer Lampe ist so klar wie möglich zu machen. Finden Sie in der beigefügten Datei "BasicSquish.zip".

    Ein paar Anmerkungen über die Skizze. Es ist eine Abwandlung des Analog> Kalibrierung beispielsweise die Proben-Werte auf einem analogen Stift in den ersten fünf Sekunden wird die Skizze führt zu lesen, und es speichert den minimalen und maximalen Werten zu lesen.

    Unsere Modifikation verwendet die Minimal- und Maximalwerte zu erfassen, wenn die Membran verformt wird. Wenn ein Wert, der höher ist als der Mittelwert der Minimum- und Maximum detektiert wird, ausgegeben wir Seifen "gestaucht".

    Laden Sie die Skizze, um Sie Arduino, und öffnen Sie die Serial Monitor. Wenn sie sagt, "Kalibrierung starten ...", und drücken Sie Ihre squishy Taste ein paar Mal. Die Minimal- und Maximalwerte detektiert wird als nächstes erscheint. Wenn Sie die Taste erneut drücken, sollten Sie sehen, "gequetscht"