Buty dotykowe dla niedowidzących: 12 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

Na całym świecie jest ponad 37 milionów osób niedowidzących. Większość z tych osób używa laski, kija lub zależy od innej osoby, aby dojeżdżać. To nie tylko zmniejsza ich samodzielność, ale także w niektórych przypadkach szkodzi ich samoocenie. Obecny model skupia się na tych problemach i stara się wyeliminować ich zależność od innych ludzi. Dzięki temu butowi mogą z łatwością iść gdziekolwiek chcą, bez żadnej pomocy z zewnątrz.

Kieszonkowe dzieci

• But
• 2 x czujnik ultradźwiękowy (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (lub Arduino nano)
• Silnik wibracyjny (można odzyskać ze starego telefonu komórkowego)
• Brzęczyk (5 V)
• Przewody połączeniowe
• Źródło zasilania 5V (bateria 9V + LM7805 lub tani power bank)

Krok 1: Zrozumienie, jak to działa

a) Arduino to mikrokontroler będący w zasadzie mózgiem całego projektu. Czujnik ultradźwiękowy wykrywa przeszkody na zasadzie SONAR. Stale mierzy odległość między najbliższymi przeszkodami przed użytkownikiem.

b) Gdy Arduino wie, że odległość jest mniejsza niż jeden metr, wysyła do brzęczyka falę prostokątną o częstotliwości 0,5 Hz, co oznacza, że brzęczyk włącza się na sekundę, a następnie wyłącza się na kolejną sekundę, a wzór trwa tak długo, jak długo przeszkoda pozostaje w zasięgu 1m. Działa jako ostrzeżenie dla użytkownika.

c) Jeśli przeszkoda zbliży się jeszcze bliżej, tj. odległość między butem a przeszkodą jest mniejsza niż 50 cm, Arduino wysyła stałe +5 woltów do silnika wibracyjnego oraz do brzęczyka. Tworzy silne wibracje i denerwujący sygnał dźwiękowy, coś w rodzaju końcowego ostrzeżenia.

d) Drugi czujnik ultradźwiękowy jest zamontowany w taki sposób, aby odczytywał odległość między butem a podłożem przed nim. Jeśli Arduino za pomocą tego czujnika wykryje jakąkolwiek dziurę lub dziurę przed butem, wyśle falę prostokątną 1Hz do brzęczyka oraz do silnika wibracyjnego. Czasy dwóch sygnałów są zaprogramowane w taki sposób, aby brzęczyk i silnik naprzemiennie włączały się i wyłączały.

Silnik wibracyjny jest osadzony w miejscu, w którym pięta dotyka podeszwy buta, dzięki czemu użytkownik dowiaduje się, że przed nim znajduje się jakaś przeszkoda i musi albo zmienić kierunek

Krok 2: Wybierz odpowiedni but

Będziesz dużo lutować w pobliżu buta i jest bardzo prawdopodobne, że w pewnym momencie przypadkowo uszkodzisz but. Więc wybierz stary but, który możesz leżeć w pobliżu. But również nie powinien być za mały, bo inaczej będzie ciężko z nim pracować.

Krok 3: Tworzenie obwodu

Jak widać na powyższych schematach, wszystkie poszczególne elementy są potrzebne do podłączenia do Arduino. Postępuj zgodnie ze schematem i zmontuj obwód.

Krok 4: Kodowanie Arduino

Teraz musisz powiedzieć Arduino, co ma robić. Kod znajduje się w załączonych plikach, zarówno jako plik tekstowy (do przeczytania), jak i plik.ino, który można bezpośrednio przesłać do Arduino. Jeśli używasz promini, musisz użyć płyty FTDI, aby przesłać kod

Krok 5: Przygotowanie wszystkiego do montażu

Jeśli po wgraniu kodu wszystko działa jak należy, to trzeba cały obwód rozłączyć, aby zmieścił się w bucie.

Krok 6: Wykonanie wspornika dla czujników

Musisz zrobić otwór w czubku buta, aby wszedł do niego drut. Następnie za pomocą tektury należy wykonać podpórkę do zamontowania czujników na czubku buta (patrz zdjęcia). Przed trwałym przyklejeniem wszystkiego gorącym klejem, koniecznie przylutuj przewody o długości buta do każdego pinu dwóch czujników, a następnie przeprowadź je przez wykonany wcześniej otwór.

Krok 7: Osadzenie silnika wibracyjnego

Następnie należy osadzić silnik wibracyjny w miejscu, w którym pięta użytkownika dotyka podeszwy buta. Upewnij się, że silnik jest osadzony pod wkładką, ponieważ zakryje wszystko, a użytkownik nie będzie odczuwał dyskomfortu.

Krok 8: Źródło zasilania

W przypadku źródła zasilania masz dwie opcje:

1. bateria 9V i LM7805
2. Tani (naprawdę bardzo tani) Power bank

Użyłem baterii we wcześniejszym prototypie, ale w najnowszym modelu korzystam z taniego powerbanka z amazon. W obu przypadkach źródło zasilania należy zamontować na zewnątrz. Upewnij się, że bateria jest prawidłowo podłączona do LM7805 (jeśli wolisz). Zrób mały otwór z boku, aby umieścić obie linie zasilania wewnątrz buta.

Krok 9: Dodaj przełącznik

Tytuł mówi wszystko, przetnij przewód zasilający do buta, aby dodać przełącznik.

Krok 10: Połącz mózg z ciałem

Teraz czas na podłączenie całej elektroniki do Arduino. Najpierw podłącz brzęczyk do Arduino, a następnie silnik wibracyjny, a na końcu połączenia czujników i linii zasilających

Krok 11: Ukryj się na widoku

Ukryj Arduino w bocznych ściankach buta. Być może będziesz musiał zrobić trochę szwów i super klejenia, ale udało mi się to zrobić bez żadnego z nich.