神奇Arduino系列:用A4纸自制一款手势鼠标


趣无尽今天给大家介绍一个简单而神奇的作品,用 Arduino 和 A4 纸,外加几个铝箔和电阻制作的手势鼠标。神奇之处在于不需要外围电路,即可实现触摸传感器。

实现这个特性的秘密在于:
Arduino 除了接受数字端口的数字信号,唯一能检测的模拟物理量就是电压。任何模拟传感器的检测值几乎都要通过相关电路转化成电压值,再输入Arduino 的模拟端口进行模数转换。电容值就需要相对更复杂和昂贵的电路转化为电压值,才能被 Arduino 检测,而对很多物理过程的检测,都可以很方便可靠地通过来检测电容值来实现,其中最常用的地方就是触摸传感器。除了一段导线和一个端口,不需要任何元器件的就能检测电容值。

对应的开发思路是,首先把一个数字端口设成低电位,并打开 Arduino 的内部上拉电阻,开始计算这个端口到达高电位所需要的时间。而这个时间与此端口的对地电容值有关,电容越大,时间越长。在硬件上只需要在一个端口上连一根导线即可。用手指触摸这段导线的裸露端,就会导致电容变化,Arduino 可以通过上述方法检测这个变化。如果要增加灵敏度,可以在导线上连一片锡箔。为防止你手上有强静电击穿芯片,可以在锡箔上盖一薄层绝缘纸。

作为一位对 Arduino 情有独钟的 Maker,本作品的作者 jugadu_in 表示:

一直以来,我都非常惊讶 Arduino 的电容传感器的强大功能,它让我感觉自己像个超人,我可以使用任何非导电材料做出适合各种用户的触控控制器。这一次我想出了一种电容传感器来触控我的PC,即使用 Arduino Pro Micro、铝箔和一张 A4 纸制作出手势鼠标。

下面进入正题,介绍制作步骤。

步骤1:准备工具和材料

  • Arduino Pro Micro
  • 5x1MΩ 电阻
  • 单股绝缘电线
  • 一个面包板(或直接把所有组件焊接到PCB上)
  • 一张铝箔纸
  • 一卷电工胶带
  • 2 x A4纸
  • 一台打印机
  • 还有就是对DIY制作的热情与狂热(必须的)



步骤2:制作电容传感器




切割出5片特定大小的铝箔纸。
70 X 35厘米 2个
36 X 86厘米 2个
150 X 19厘米 1个
或者你可以简单地打印出下一个步骤中所需要的背面的纸张,作为五块铝箔纸的布局模板。

用电工胶带将金属丝固定到每片铝箔纸上。
现在我们的传感器已经完成,继续下一步。

步骤:3:制作纸质鼠标




1.在项目文件库中,你可以找到 2 个 PDF 文件。用A4纸的双面打印(设计文件的名称是根据打印的内容命名,例如标有“Front”字样的文件就是要打印到正面的文件,再例如标有“(Back)”字样的文件就是打印在背面的)。
2.依据A4尺寸纸背面的大小调节之前做好的电容式传感器尺寸并将其用电工胶带将粘贴在上面。

步骤4:装配好 Arduino 完成作品

连接引脚


将1MΩ电阻插入以下引脚:(4,2)(5,3)(8,6)(9,7)(15,16)如上图所示。
将所有电容式传感器连接到以下引脚:
1.“顶部”传感器连接到引脚2。
2.“右侧”传感器连接到引脚3。
3.“左侧”传感器连接到引脚6。
4.“底部”传感器到引脚7。
5.“选择”传感器至引脚16。

上传代码到 Arduino
在本项目文件库中下载 Paper_Mouse.ino 文件,如果你对引脚进行任何更改,请编辑代码,如果没有请保持原样并将代码上传到你的Arduino Pro micro 或 Leonardo 板上。

步骤5:测试

步骤6:可完善的部分

  • 有时候纸张会随着用户的手指一起移动,最好用双面胶把纸张固定中鼠标垫或桌面上改善操作体验。
  • 鼠标传感方向添加到8个(即顶部,右上,右下,右下,左下,左下,左上,左上),再添加4个传感器,使鼠标更加便于用户使用。
  • 在中间添加2个传感器,增加滚动功能。
  • 添加右键单击按钮。
  • 加入蓝牙模块,给鼠标支持蓝牙实现无线控制。

项目所用到的源代码及其他资源可在项目文件库下载:

http://maker.quwj.com/project/41

1 评论

发表评论