第1步:眼鏡
我決定設計一副簡單的眼鏡并用我的3D打印機打印。我還決定我只需要3D打印眼鏡的骨架或框架。我會添加一塊印刷電路板來焊接元件。印刷電路板(protoboard)將連接到框架上,這將增加整個組件的強度。上面顯示了幀的3D渲染。
STL文件也附加到此步驟。有三個文件:left.stl,right.stl(耳機/武器)和glasses.stl(幀)。
第2步:印刷電路板
我使用了Adafruit Perma-Proto全尺寸面包板。我將面包板放在眼鏡的正面并使它們居中。眼鏡的頂部邊緣甚至在頂板上制作。從頂部伸出的眼鏡的矩形部分是最終安裝飛行時間傳感器的地方。這部分框架頂部的很大一部分突出于主板上方。這是可以的,因為我們不需要將任何東西焊接到傳感器的頂部,只需要焊接到底部。
面包板中心有一個孔,幾乎正好位于橋的頂部。鼻子會在眼鏡里。我用一個精細的尖頭標記將框架上的4個孔標記到了原型板上。然后我將鉆孔鉆入面包板。
接下來,我使用M2.5螺絲將框架安裝到面包板上。我的是尼龍,為此我從Adafruit獲得了一整套螺絲。一旦擰上螺絲,我就拿一個標記,在框架周圍畫一條線到面包板上。對我來說,我直接標記了耳機所在框架兩側的凹痕。這是我的偏好。..但也許你會希望框架的耳部可見。
第3步:切出它
接下來,我將4個螺絲從框架中取出,然后將框架固定在面包板上。我粗略地去除了我們標記的線以外的材料。我小心翼翼地保持一點距離線路,因為我稍后會用我的桌面帶式砂光機來改進它。你可以使用一個文件。..但我們已經超越了自己。
你可以用你的方法粗略地切割線。也許是帶鋸?好吧,我沒有。我有一個用于印刷電路板的‘nibbler’,所以我用它。它實際上花了相當多的時間,這是一種拖延。但印刷電路板材料會破碎和破裂,所以,我想慢一點。我啃了一下我的方式,也進入了鼻子區。..。..但只是粗略的。你可以看到我在上面的圖片中做了什么。
第4步:打磨或歸檔
我使用桌面帶式砂光機將材料移到離線更近的位置。同樣,如果您沒有其他任何內容,則可以使用該文件。我在這里所說的關于打磨的一點是,根據砂光機中磨料的砂礫,注意你試圖去除多少材料。回不去了。有時單個滑動會破壞板(或至少使其看起來不對稱或瑕疵)。所以,慢慢來。
你可以在上面看到我之前和之后的照片。
第5步:微調
我用4個螺絲重新安裝了框架,然后回到帶式砂光機上。我非常仔細地打磨到框架的邊緣。我確實需要在鼻子部分使用一個圓形文件,因為我無法在我的砂光機中轉彎。請參閱上面的最終結果。
步驟6:添加傳感器
此時我添加了VL53L1X傳感器分線板。首先,我添加了兩個長M2.5尼龍螺絲,將它們穿過框架中的孔并穿過VL53L1X中的孔。我在每個螺絲上加了一個尼龍螺母,非常輕柔地擰緊它們。在每個螺母的頂部,我添加了兩個(總共四個)尼龍墊圈。這些是確保VL53L1X傳感器與原型板平行放置所必需的。
我將一個6位置的接線條放在電路板上的某個位置,這樣VL53L1X頂部的孔就會與我放在框架頂部的兩個螺絲對齊(帶有尼龍墊圈) 。我在螺絲的兩端添加了尼龍螺母,然后再輕輕擰緊它們。見上圖。
步驟7:原理圖
如前所述,原理圖大致相同作為外圍雷達項目的一個。一個區別是我添加了一個按鈕(貨幣接觸開關)。我想在某些時候我們需要一個改變模式或實現一些功能。..所以,現在更好地擁有它而不是稍后添加它。
我還添加了一個10K電位器。該鍋用于調整軟件將被視為響應的最大距離的距離。將其視為靈敏度控制。
原理圖如上所示。
零件清單(我之前應該給出的)如下:
SparkFun距離傳感器斷路器 - 4米,VL53L1X - SEN-14722
用于Adafruit - 振動微型電機盤 - 產品編號:1201
廣告 - Adafruit - 鋰離子聚合物電池 - 3.7v 150mAh - 產品編號:1317 Adafruit Perma-Proto全尺寸面包板PCB - 單個 - 產品編號:1606
輕觸開關按鈕(6mm纖薄)x 20包 - 產品編號:1489
Sparkfun - JST直角連接器 - 通過 - 孔2針 - PRT-09749
10K歐姆電阻器 - 垃圾箱(看你的地板)
10K-100K歐姆電阻器 - 垃圾箱(看你的地板靠近10K電阻器)
2N3904 NPN晶體管 - 垃圾箱(或朋友的電話)
一些連接線(我使用22規格擱淺)
為LiPo電池充電我也舀了一下:
Adafruit - Micro Lipo - USB LiIon/LiPoly充電器 - v1 - 產品編號:1304
步驟8:組件放置
我試圖盡可能聰明地放置組件。我通常會嘗試排列某些引腳,如電源和接地。..。..如果可以的話。我嘗試至少最小化線長度。我需要確保在振動馬達的鼻梁上方留出一個空間。最后,我到達了上圖中可以看到的位置。
第9步:接地
我首先在我決定的位置上將所有組件焊接到電路板上。接下來,我添加了接地連接。方便的是,PWB上的一個大長條仍然暴露在外,所以我把它做成了普通的接地條。
上圖顯示了接地連接和10K電阻。我不會告訴你在哪里放置每根電線,因為大多數人對如何做事都有自己的想法。我只是想告訴你我做了什么。
第10步:電線
我添加了其余的如上圖所示的電線。我在振動馬達下面添加了一塊雙面膠帶,以確保它固定到位。已經出現在電機底部的粘性物質對我來說感覺不夠強。
我用22號線連接。如果你有更小的東西,請使用它。我使用了22 gauge,因為這是我手頭上最小的。
步驟11:電池支架
我在3D上打印了一個支架來固定LiPo電池(上面顯示了它的渲染)。我在標桿上標記并鉆孔,將支架安裝到眼鏡的另一側,如上圖所示。
我應該注意,支架非常薄且很脆弱,我必須用支撐材料打印(我為這個項目的所有部件都使用ABS塑料)。你可以很容易地打破支架,試圖取下支撐材料,這樣就可以輕松了。
我做的一件事就是將我的零件浸入丙酮中。當然,你必須非常小心這樣做。我在通風良好的地方做,我戴著手套和眼睛保護。我刪除支持材料(當然)后這樣做。我有一個丙酮容器,使用鑷子,我將部分完全浸入丙酮中可能需要一兩秒鐘。我立即將其取出并放在一邊晾干。在觸摸它們之前,我通常會將零件放置一小時或更長時間。丙酮會化學地“熔化”ABS。這具有密封塑料層的效果。
括號的STL文件附加到此步驟。
步驟12:編程
之后仔細檢查我的所有連接我連接USB電纜以編程Trinket M0。
要安裝和/或修改軟件(附加到此步驟),您需要Arduino IDE和電路板Trinket M0的文件以及Sparkfun的VL53L1X庫。所有這些都在這里,在這里。
如果您是新手,請按照在他們的學習網站上使用Adafruit M0的說明進行操作。一旦加載了軟件(添加到此步驟),電路板就應該啟動并運行USB串行連接的電源。將VL53L1X靠近墻壁或手移動板的側面,您應該感覺到電機振動。振動應該越遠離物體裝置的振幅越小。
我想強調一下,這個軟件是第一次通過。我已經制作了兩副眼鏡,我將立即制作兩副眼鏡。我們(我和至少一個其他人正在努力)將繼續優化軟件并在此發布任何更新。我希望其他人也會嘗試這個并發布(可能是GitHub)他們所做的任何改變/改進。
步驟13:完成框架
我將耳塞咬入眼鏡兩側的凹口中,并使用提示尖施加丙酮。我吸收了丙酮,所以當我將它壓入角落時,我會得到很好的量。如果它們被緊密咬合,那么丙酮將通過毛細吸引力被攜帶。我確保它們是直的,如果需要,我會用一些東西將它們固定至少一個小時。有時我重新申請并再等一小時。丙酮結合很好,我的眼鏡在框架邊界看起來很結實。
當然,這些眼鏡只是一個原型,所以我保持設計簡單,這就是為什么眼鏡的手臂沒有鉸鏈。無論如何,他們工作得很好。但是,如果你愿意,你總是可以用鉸鏈重新設計它們。
第14步:最后的想法
我注意到傳感器在陽光下表現不佳。這是有道理的,因為我確信傳感器被來自太陽的IR飽和,因此無法將其與傳感器發出的脈沖分開。盡管如此,他們還是在室內和晚上,也許是陰天都能制作好眼鏡。當然,我需要做更多的測試。
我要做的一件事就是改變設計,將一些橡膠添加到接觸鼻梁的凹槽中。如果你低下頭,很難感受到振動,因為眼鏡在重力作用下會稍微抬離皮膚。我認為一些產生摩擦的橡膠會使眼鏡固定在鼻子上,這樣可以將振動傳遞給它。
我希望得到一些關于眼鏡的反饋。我不知道眼鏡會對人們有所幫助,但我們只需看看。這就是原型的全部內容:可行性,學習和改進。
可以在設計中添加更多傳感器。我選擇使用一個用于這個原型,因為我認為不止一個振動馬達將更難以讓用戶辨別。但是讓兩個傳感器從眼睛瞄準可能是一個好主意。然后使用兩個電機,你可以振動眼鏡的每一側。您也可以使用饋入每個耳朵而不是振動的音頻。再一次,我的想法是嘗試原型并獲得一些經驗。
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