Hmatová obuv pre zrakovo postihnutých: 12 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Na celom svete je viac ako 37 miliónov ľudí so zrakovým postihnutím. Väčšina z týchto ľudí používa na dochádzanie palicu, palicu alebo je odkázaná na inú osobu. Nielenže to zníži ich nezávislosť, ale v niektorých prípadoch to poškodí aj ich sebavedomie. Tento model sa zameriava na tieto problémy a pokúša sa odstrániť ich závislosť od ostatných ľudí. Vďaka použitiu tejto obuvi môžu ľahko ísť kamkoľvek chcú, bez akejkoľvek vonkajšej pomoci.

Zásoby

• Topánka
• 2 x ultrazvukový senzor (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (alebo Arduino nano)
• Vibračný motor (je možné zachrániť zo starého mobilného telefónu)
• Bzučiak (5 voltov)
• Prepojovacie vodiče
• 5V zdroj energie (9V batéria + LM7805 alebo lacná powerbanka)

Krok 1: Pochopenie toho, ako to funguje

a) Arduino je mikrořadič, ktorý je v podstate mozgom celého projektu. Ultrazvukový senzor sníma prekážky pomocou princípu SONAR. Neustále meria vzdialenosť medzi najbližšími prekážkami pred nositeľom.

b) Keď Arduino vie, že vzdialenosť je menšia ako jeden meter, vyšle do bzučiaka 0,5 Hz štvorcovú vlnu, čo znamená, že bzučiak sa na sekundu zapne, potom sa na ďalšiu sekundu vypne a vzor pokračuje tak dlho, ako prekážka zostáva v dosahu 1 m. Pôsobí ako varovanie pre nositeľa.

c) Ak sa prekážka pohybuje ešte bližšie, to znamená, že vzdialenosť medzi topánkou a prekážkou je menšia ako 50 cm, Arduino vyšle do vibračného motora a do bzučiaka konštantných +5 voltov. Vytvára silné vibrácie a nepríjemné pípnutie, niečo ako posledné varovanie.

d) Druhý ultrazvukový senzor je namontovaný tak, aby odčítal vzdialenosť medzi topánkou a zemou pred ním. Ak Arduino pomocou tohto senzora detekuje akýkoľvek druh jamy alebo diery pred topánkou, vyšle do bzučiaka a vibračného motora 1Hz vlnovú vlnu. Časovanie týchto dvoch signálov je naprogramované spôsobom, ktorý umožňuje striedavé zapínanie a vypínanie bzučiaka a motora.

Motor vibrátora je zapustený presne v mieste, kde sa päta dotýka podrážky obuvi, a tak užívateľ zistí, že je pred ním nejaká prekážka a musí buď zmeniť smer.

Krok 2: Vyberte pravú topánku

V blízkosti topánky budete veľa spájkovať a je veľmi pravdepodobné, že v určitom okamihu omylom poškodíte topánku. Vyberte si teda starú topánku, okolo ktorej by ste mohli ležať. Topánka by tiež nemala byť príliš malá, inak by sa s ňou ťažko pracovalo.

Krok 3: Vytvorenie obvodu

Ako vidíte na vyššie uvedených schémach zapojenia, všetky jednotlivé komponenty sú potrebné na pripojenie k Arduinu. Postupujte podľa schémy a zostavte obvod.

Krok 4: Kódovanie Arduina

Teraz musíte Arduinu povedať, čo má robiť. Kód je prítomný v priložených súboroch, a to ako súbor slov (na čítanie) alebo ako súbor.ino, ktorý je možné priamo nahrať do vášho Arduina. Ak používate promini, na odoslanie kódu budete musieť použiť dosku FTDI

Krok 5: Príprava všetkého na montáž

Ak po nahraní kódu všetko funguje, ako má, potom musíte odpojiť celý obvod, aby sa zmestil do topánky.

Krok 6: Vytvorenie podpory pre senzory

Na špičke topánky musíte urobiť otvor, aby do nej mohli prechádzať drôty. Potom pomocou nejakej lepenky musíte urobiť podperu na namontovanie senzorov na vrch topánky (pozrite si obrázky). Predtým, ako všetko natrvalo zafixujete horúcim lepidlom, uistite sa, že na každý kolík dvoch senzorov spájkujete drôty tak dlhé, ako je dĺžka topánky, a potom ich prevlečiete otvorom, ktorý ste urobili predtým.

Krok 7: Vloženie vibračného motora

Ďalej musíte vložiť vibračný motor v mieste, kde sa päta nositeľa dotýka podrážky obuvi. Motor vložte pod stielku, pretože zakryje všetko a používateľ nebude cítiť žiadne nepohodlie.

Krok 8: Zdroj energie

Pokiaľ ide o zdroj energie, máte dve možnosti:

1. 9V batéria a LM7805
2. Lacná (skutočne naozaj lacná) powerbanka

Batériu som použil v predchádzajúcom prototype, ale v najnovšom modeli používam lacnú power banku od amazonu. V oboch prípadoch by ste mali zdroj energie namontovať zvonku. Uistite sa, že ste batériu k LM7805 správne pripojili (ak to uprednostňujete). Na boku urobte malý malý otvor, aby ste do topánky dostali oba elektrické vedenia.

Krok 9: Pridajte prepínač

Názov hovorí za všetko, prerušte prívod elektrického vedenia do topánky a pridajte vypínač.

Krok 10: Pripojte mozog k telu

Teraz je čas pripojiť všetku elektroniku k Arduinu. Najprv pripojte bzučiak k Arduinu a potom k vibračnému motoru a potom na konci pripojte senzory a elektrické vedenia

Krok 11: Skryte sa na rovinu

Skryte Arduino v bočných stenách topánky. Možno budete musieť urobiť šitie a super lepenie, ale podarilo sa mi to bez toho.