El movimiento de un dedo o una mano puede controlar un robot, PC, TV u otro dispositivo. Este anillo con control remoto no mide el movimiento humano para operar dispositivos de forma remota.

Para posibles usos para los enfermos o discapacitados, vea el paso 8.

El video a continuación muestra el anillo que se usa para controlar una hormiga robot para recoger un bloque.

o vaya a youtube en:

Suministros:

Paso 1: Materiales

La foto 2 muestra las diferentes capas de circuito que forman el anillo.

El costo total de las piezas es de aproximadamente $ 45 US sin incluir el envío

Disponible en www.hvwtech.com/

08m microcontrolador SOIC Picaxe

Disponible en www.pololu.com/

Acelerómetro de 3 ejes MMA7260QT

Regulador de aumento de 5 voltios

Disponible en www.mouser.com

LED de 2 infrarrojos

LED azul de 3mm

Batería de litio de 3 voltios CR1220 y soporte

Alambre magneto calibre 30

resistencias

Disponible en www.allelectronics.com/

línea sólida perfboard

Llavero de 1"

Paso 2: Cómo funciona

El anillo envía comandos de control remoto por infrarrojos sin utilizar botones. En su lugar, los comandos se envían inclinando el anillo en varias direcciones. Un acelerómetro de 3 ejes mide la inclinación de un dedo o una mano y genera voltajes para los ejes x, y y z. El microcontrolador Picaxe usa su ADC incorporado (convertidores analógico a digital) para medir el voltaje y produce un número distinto para las variables x, y y z entre 72-93.

Luego, los números se usan en la programación para enviar señales infrarrojas pulsando dos LED infrarrojos, tal como lo hace un control remoto de TV estándar.

Para ver cómo construir un receptor de infrarrojos Picaxe que pueda usar estos códigos para controlar un robot, vea:

Para otros proyectos de control remoto y Picaxe, consulte aquí:

Paso 3: Fuente de alimentación

La energía es de una batería de litio de 3 voltios. Debido a que el ADC en el controlador Picaxe requiere un voltaje de referencia interno constante para leer consistentemente, se necesita un convertidor de CC a CC.

El regulador de aumento de 5 voltios de Polulu es un convertidor de CC a CC que es el más pequeño que he visto y que suministrará una salida constante de 5 voltios. Funcionará con cualquier entrada de batería entre 0,8 voltios y 4,5 voltios. Puede producir hasta 200 ma.

Paso 4: Microcontrolador Picaxe

Sigo encontrando que los controladores Picaxe son los microcontroladores más fáciles y rápidos para conectar y programar. Aunque son más lentos que un Pic Micro o Arduino estándar, son más que lo suficientemente rápidos para la mayoría de los robots experimentales o proyectos de microcontroladores.

El Picaxe 08m utilizado aquí tiene ADC en tres de sus entradas, lo que le permite leer fácilmente el voltaje variable emitido por el acelerómetro. También tiene incorporado el código infrarrojo para un televisor Sony que le permite controlar ciertos televisores sony y cualquier otro Picaxe que tenga incorporado el intérprete de códigos Sony.

Este proyecto utiliza un microcontrolador Picaxe de tamaño SOIC 08m. He dejado de intentar soldar SOIC y circuitos integrados más pequeños de la forma convencional. En su lugar, utilizo un cable magnético de calibre 30 que soldoo a cada pin con papel de aluminio para separar un pin de sus vecinos mientras se está soldando. La masilla de montaje Loctite también es útil para sujetar el cable magnético y el componente en su lugar mientras se suelda. Ver Pic 5b.

Para obtener más detalles sobre esta técnica para soldar componentes de montaje en superficie, consulte:

Los cuatro zócalos de cabecera de.1 "son pines Picaxe: +5 voltios, -5 voltios y serie de entrada y salida, y se utilizan para programar el microcontrolador Picaxe. El cable de puente entre los dos LED infrarrojos y tierra se retira para desconectarlos de la Cuando programe el Picaxe, la caída de voltaje que crean no permitirá la comunicación en serie con la PC de programación.

Paso 5: Acelerómetro de 3 ejes

El acelerómetro de 3 ejes Polulu es un sensor muy pequeño y muy fresco. Se basa en la tecnología MEMS (sistemas microelectromecánicos). El pequeño IC cuadrado negro de 1/4 "en realidad contiene placas y vigas mecánicas microscópicas que se han tallado utilizando la tecnología de IC convencional. A medida que el IC se mueve o se inclina en relación con la gravedad o la aceleración, estas placas microscópicas se mueven físicamente y varían su capacidad. Esto el cambio en la capacitancia se convierte luego mediante circuitos integrados en un voltaje variable.

Puede detectar inclinaciones, golpes y sacudidas muy sutiles. En su configuración más sensible, puede detectar fuerzas de 0 a 1.5 Gs (1G = fuerza de la gravedad terrestre). El anillo que se usa aquí tiene la configuración predeterminada que es menos sensible y detecta fuerzas G de hasta 6 Gs. Por ejemplo, cuando se inclina a lo largo del eje x 180 grados completos, variará el voltaje para devolver un número de 93-102 en el programa Picaxe que lee las entradas ADC.

La foto 6 muestra la parte inferior del acelerómetro y cómo se enchufa con los encabezados de.1 "a la placa de circuito superior. A pesar de que se desperdicia espacio, lo hice como un enchufe modular para poder retirarlo y usarlo en un futuro proyecto robot

Paso 6: Circuito de anillo de control remoto

A aproximadamente.73 pulgadas cúbicas, este prototipo es bastante torpe. Usando técnicas de montaje en superficie más densas, podría reducirse fácilmente a aproximadamente 1/3 de su volumen actual.

Tenga en cuenta que si desea construir un anillo similar al tamaño de este, se trata de un cableado de alta densidad que requiere bastante paciencia y técnicas avanzadas de soldadura.

Paso 7: Código del programa Picaxe

A continuación se muestra el código de programa utilizado para el anillo de control remoto por infrarrojos. Se miden tres voltajes diferentes para los ejes x, y y z mediante el ADC que está integrado en las entradas del controlador Pickaxe de 08 m. Los números generados se utilizan para determinar la inclinación de un dedo o una mano.

Como está programado actualmente, es el equivalente a un control remoto de 7 botones. Programación para diferentes inclinaciones y combinaciones de inclinaciones, se podría crear el equivalente de 20 a 30 botones.

En este programa, utilicé la inclinación de un dedo para controlar el robot de hormigas hacia adelante, hacia la derecha y hacia la izquierda. Este modo inicial se utiliza para alinear el robot con el objeto que se va a levantar. Cuando el dedo está apuntando hacia arriba, el programa cambia al modo de recogida y luego una inclinación hacia abajo del dedo abre la pinza y empuja el robot hacia adelante. Cuando el dedo vuelve a apuntar hacia arriba, el robot cierra la pinza y levanta el objeto. Ver video en intro.

Este programa no detecta ni interpreta de manera significativa los toques, sacudidas o movimientos fluidos que también podrían usarse como movimientos de control.

'Control remoto infrarrojo Picaxe 08m

loop1:

b7 = 0

readadc 4, b1

readadc 2, b3

readadc 1, b5

'debug b1

pausa 4

'goto loop1

si b1 <82 entonces bt4 'izquierda inclinación p4 mid-83

si b1> 85 entonces bt6 'inclinación derecha

si b5> 91 entonces bt5 'hasta mediados de 83

si b5 <74 entonces bt6 'al revés

si b3 <82 entonces bt2 'para inclinación

si b3> 86 entonces loop2 'control de inclinación-agarre posterior

goto loop1

bt1:

para b7 = 1 a 10

infraout 1,0

pausa 45

siguiente b7

goto loop1

bt2:

para b7 = 1 a 10

infraout 1,1

pausa 45

siguiente b7

goto loop1

bt3:

para b7 = 1 a 10

infraout 1,2

pausa 45

siguiente b7

goto loop1

bt4:

para b7 = 1 a 10

infraout 1,3

pausa 45

siguiente b7

goto loop1

bt5:

para b7 = 1 a 10

infraout 1,4

pausa 45

siguiente b7

goto loop1

bt6:

para b7 = 1 a 10

infraout 1,5

pausa 45

siguiente b7

goto loop1

bt8:

para b7 = 1 a 10

infraout 1,7

pausa 45

siguiente b7

goto loop1

loop2: 'control de pinza

alto 0

pausa 1000

bajo 0

loop3:

b7 = 0

readadc 2, b3

'debug b3

pausa 4

'goto loop3

si b3 <82 entonces act3 'para la inclinación

si b3> 86 entonces act4 'inclinación hacia atrás

goto loop3

act3: 'pinza abierta y adelante

para b7 = 1 a 10

infraout 1,6

pausa 45

siguiente b7

goto loop3

act4: 'cerrar pinza y levantar

para b7 = 1 a 10

infraout 1,8

pausa 45

siguiente b7

goto loop3

Paso 8: Posibles usos para los enfermos o discapacitados

Señal a una enfermera

Un paciente del hospital que lleva el anillo podría tocar una vez para encender un televisor. Toque dos veces para apagarlo. Tres golpecitos podrían señalar a una enfermera. Secuencias especiales de movimientos podrían operar otros dispositivos, como un dispensador de agua o el ángulo de la cama.

También puede ser usado por un paciente en coma o inconsciente para detectar movimientos y señales cuando han recuperado la conciencia. O podría llevarse en la muñeca de un bebé en la UCI para determinar movimientos inusuales o la falta de movimiento normal.

Controlar una PC

Ratón de anillo: una persona enferma o discapacitada que usa un dedo o una mano puede usar el anillo para controlar el cursor de una PC.

Controlar una silla de ruedas

Como controlador de anillo, podría controlar fácilmente una silla de ruedas inclinando, dando golpecitos o sacudiendo. Debido a que es tan pequeño, también podría estar incrustado en una gorra de béisbol o zapato para controlar los dispositivos mediante el movimiento de la cabeza o el pie.

Controlar un brazo y una mano artificiales

Una persona con una buena mano podría usar movimientos preestablecidos para activar secuencias preprogramadas en el brazo artificial (es decir, recoger una taza). Aún mejor, el brazo y la mano artificiales podrían seguir los movimientos de la mano buena para trabajar con él en situaciones que requieren dos manos.

Máquina de escribir de escritura aérea

Con un microcontrolador más rápido debería ser posible detectar movimientos de escritura del dedo en el aire para almacenar en la memoria, palabras y números o enviarlos directamente a una PC o impresora.

Orador de voz para aquellos que han perdido su voz

Junto con un reproductor de mp3 microcontrolado de bolsillo, el movimiento del anillo se puede usar para activar palabras o mensajes pregrabados

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Concurso Humana de Salud por Diseño