Thực tế ảo sử dụng arduino và xử lý

Đây là một dự án rất thú vị, trong đó chúng ta sẽ học cách triển khai thực tế ảo bằng Arduino và Xử lý. Đối với hầu hết chúng ta, bộ phim Người sắt của Jon Favreau luôn là nguồn cảm hứng để xây dựng những điều mới mẻ giúp cuộc sống của chúng ta trở nên dễ dàng và vui vẻ hơn. Cá nhân tôi rất ngưỡng mộ các Công nghệ được thể hiện trong phim và luôn muốn xây dựng một cái gì đó tương tự như vậy. Vì vậy, trong dự án này, tôi đã cố gắng bắt chước các nội dung Thực tế ảo xảy ra trong phim, như chúng ta có thể chỉ cần vẫy tay trước máy tính và di chuyển con trỏ đến vị trí mong muốn và thực hiện một số tác vụ.

Ở đây tôi sẽ chỉ cho bạn cách bạn có thể chỉ cần vẫy tay trước webcam và vẽ một cái gì đó trên máy tính của bạn. Tôi cũng sẽ chỉ cho bạn cách bạn có thể bật tắt đèn bằng cách di chuyển hầu như bàn tay của bạn và thực hiện các cú nhấp chuột bằng các ngón tay trong không khí.

Ý tưởng:

Để điều này xảy ra, chúng ta phải tận dụng sức mạnh của Arduino và Xử lý kết hợp. Hầu hết mọi người đều quen thuộc với Arduino, nhưng Xử lý có thể là điều mới mẻ đối với bạn. Xử lý là một ứng dụng giống như Arduino và nó cũng là Mã nguồn mở và tải xuống miễn phí. Sử dụng Xử lý, bạn có thể tạo các ứng dụng hệ thống đơn giản, ứng dụng Android và hơn thế nữa. Nó cũng có khả năng xử lý hình ảnh và nhận dạng giọng nói. Nó cũng giống như Arduino và rất dễ học, nhưng đừng lo lắng nếu bạn hoàn toàn mới sử dụng vì tôi đã viết hướng dẫn này khá đơn giản để bất kỳ ai quan tâm có thể làm cho nó hoạt động nhanh chóng.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sử dụng Xử lý để tạo một ứng dụng Hệ thống đơn giản, cung cấp cho chúng tôi một giao diện người dùng và theo dõi vị trí của bàn tay chúng tôi bằng Xử lý hình ảnh. Bây giờ, chúng ta phải thực hiện nhấp chuột trái và nhấp chuột phải bằng ngón tay của mình. Để điều đó xảy ra, tôi đã sử dụng hai cảm biến Hall (một trên ngón trỏ và một ở ngón giữa) sẽ được đọc bởi Arduino Nano. Arduino cũng truyền trạng thái nhấp chuột đến Máy tính không dây qua Bluetooth.

Nghe có vẻ phức tạp nhưng, Tin tôi đi; nó không khó như nó âm thanh. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét các tài liệu cần thiết để dự án này được thiết lập và vận hành.

Vật liệu thiết yếu:

1. Arduino Nano
2. Cảm biến Hall (A3144) - 2Nos
3. Một miếng nam châm nhỏ
4. Mô-đun Bluetooth (HC-05 / HC-06)
5. Pin 9V
6. Kết nối dây Chấm bảng.
7. Một đôi găng tay
8. Arduino IDE (Phần mềm)
9. Xử lý IDE (Phần mềm)
10. Máy tính có Webcam và Bluetooth (bạn cũng có thể sử dụng Bluetooth hoặc Webcam bên ngoài cho máy tính của mình)

Sơ đồ và phần cứng:

Phần cứng của dự án này rất đơn giản và dễ xây dựng. Sơ đồ hoàn chỉnh được hiển thị bên dưới.

Arduino, điện trở và chân cắm thanh berg được hàn vào một bảng chấm như hình dưới đây.

Cảm biến hội trường và mô-đun Bluetooth được hàn vào dây kết nối như hình dưới đây.

Khi hai phần này đã sẵn sàng, nó có thể được lắp ráp vào găng tay để dễ sử dụng. Tôi đã sử dụng găng tay nhựa dùng một lần có thể mua được từ bất kỳ cửa hàng y tế nào gần bạn. Bạn nên đảm bảo rằng nam châm nằm trên ngón tay cái của bạn và cảm biến Hall 1 và cảm biến Hall 2 phải có trước ngón trỏ và ngón giữa của bạn tương ứng. Tôi đã sử dụng băng vịt để cố định các thành phần tại chỗ. Sau khi các thành phần được lắp ráp, nó sẽ trông giống như thế này.

Bây giờ chúng ta hãy mở Arduino IDE và bắt đầu lập trình.

Chương trình cho Arduino:

Mục đích của mã Arduino này là đọc trạng thái của cảm biến hội trường và phát chúng bằng mô-đun Bluetooth. Nó cũng sẽ nhận dữ liệu từ Bluetooth và bật tắt đèn LED trên bo mạch dựa trên giá trị đến. Chương trình hoàn chỉnh được đưa ra ở cuối hướng dẫn này; Tôi cũng đã giải thích vài dòng dưới đây.

if (Phs1! = HallState_1 - Phs2! = HallState_2) // Kiểm tra xem các phím mới có được nhấn không {if (HallState_1 == LOW && HallState_2 == LOW) Aisha.write (1); if (HallState_1 == HIGH && HallState_2 == LOW) Aisha.write (2); if (HallState_1 == LOW && HallState_2 == HIGH) Aisha.write (3); if (HallState_1 == HIGH && HallState_2 == HIGH) Aisha.write (4); }

Như thể hiện trong các dòng trên, dựa trên trạng thái của cảm biến hội trường, Bluetooth sẽ ghi một giá trị cụ thể. Ví dụ: nếu cảm biến hội trường 1 cao và cảm biến hội trường 2 thấp, thì chúng tôi sẽ phát sóng vale “2” qua mô-đun Bluetooth. Đảm bảo rằng bạn ghi các giá trị vào mô-đun BT và không in chúng. Bởi vì sẽ dễ dàng đọc chỉ ở phía Xử lý nếu chúng được viết. Ngoài ra, giá trị sẽ chỉ gửi nếu nó không giống với giá trị trước đó.

if (BluetoothData == 'y') digitalWrite (ledpin, HIGH); if (BluetoothData == 'n') digitalWrite (ledpin, LOW);

Các đường này được sử dụng để bật tắt đèn LED trên bo mạch được kết nối với Chân 13, dựa trên giá trị nhận được bởi mô-đun BT. Ví dụ: nếu mô-đun nhận được chữ 'y' thì đèn LED được bật và nếu nó nhận được chữ 'n' thì nó sẽ tắt.

Chương trình xử lý:

Mục đích của chương trình Xử lý là tạo ra một ứng dụng hệ thống có thể hoạt động như một UI (Giao diện người dùng) và cũng thực hiện xử lý hình ảnh để theo dõi một đối tượng cụ thể. Trong trường hợp này, chúng tôi theo dõi vật thể màu xanh mà chúng tôi đã dán vào găng tay ở trên. Chương trình về cơ bản có bốn màn hình.

1. Màn hình hiệu chuẩn
2. Màn hình chính
3. Màn hình sơn
4. Màn hình bật tắt LED

Chúng ta có thể điều hướng từ màn hình này sang màn hình khác chỉ bằng cách vẫy tay và kéo màn hình trên không trung. Chúng tôi cũng có thể thực hiện các cú nhấp chuột vào những nơi mong muốn để bật tắt đèn LED hoặc thậm chí vẽ thứ gì đó trên màn hình.

Bạn có thể sao chép và dán chương trình Xử lý hoàn chỉnh (được cung cấp ở cuối) và sửa đổi nó dựa trên sự sáng tạo của bạn hoặc đơn giản tải xuống các tệp EXE từ đây và làm theo các bước sau để khởi chạy ứng dụng.

1. Cài đặt JAVA trong máy tính của bạn nếu bạn chưa cài đặt nó trước đó
2. Cài đặt You Cam hoàn hảo trên máy tính của bạn
3. Bật nguồn Arduino của bạn và ghép nối Máy tính của bạn với Mô-đun Bluetooth
4. Khởi chạy tệp ứng dụng

Nếu mọi thứ suôn sẻ, bạn sẽ có thể nhận thấy đèn LED trên mô-đun Bluetooth của bạn đang ổn định và đèn webcam của bạn BẬT. Nếu bạn có bất kỳ vấn đề gì, hãy liên hệ với tôi qua phần bình luận và tôi sẽ giúp bạn.

Xem video ở cuối để biết cách hiệu chỉnh ứng dụng của bạn và sử dụng nó.

Nếu bạn muốn sửa đổi mã và xây dựng thêm các tính năng vào này thì bạn có thể sử dụng thông tin chi tiết sau của chương trình

IDE xử lý có thể được tải xuống từ đây. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về xử lý và tạo ra nhiều dự án thú vị hơn thì bạn có thể truy cập các hướng dẫn tại đây.

Xử lý có khả năng đọc dữ liệu nối tiếp, trong chương trình này, dữ liệu nối tiếp đến từ cổng Bluetooth COM. Bạn phải chọn cổng COM mà Bluetooth của bạn được kết nối bằng cách sử dụng dòng này bên dưới

port = new Serial (this, Serial.list (), 9600);

Ở đây tôi đã chọn cổng COM ^{thứ nhất} của mình là COM5 trong trường hợp của tôi (xem hình ảnh bên dưới) và tôi đã đề cập rằng bởi mô-đun Bluetooth chạy trên 9600 baudrate.

Như đã nói trước đó, quá trình xử lý cũng có khả năng xử lý hình ảnh, trong hướng dẫn này, hình ảnh được gửi bên trong bản phác thảo bằng webcam. Trong mỗi hình ảnh, chúng tôi theo dõi một đối tượng cụ thể. Để biết thêm về điều này, bạn có thể truy cập hướng dẫn này.

Tôi đã cố gắng hết sức để giải thích chương trình (được đưa ra ở cuối) thông qua các dòng bình luận. Bạn có thể tải các tập tin tại đây.

Nếu bạn muốn biết thêm về bản phác thảo, bạn có thể liên hệ với tôi qua phần bình luận và tôi sẽ giúp bạn.

Đang làm việc:

Khi Phần cứng và phần mềm đã sẵn sàng, hãy đeo găng tay và sẵn sàng cho một số hành động. Bây giờ, chỉ cần cấp nguồn cho Arduino và sau đó khởi chạy Ứng dụng. Đèn LED trên mô-đun Bluetooth sẽ hoạt động ổn định. Bây giờ, điều đó có nghĩa là ứng dụng Hệ thống của bạn đã thiết lập liên kết Bluetooth với Arduino của bạn.

Bạn sẽ nhận được màn hình sau đây, nơi bạn phải chọn đối tượng cần theo dõi. Việc truy tìm này có thể được thực hiện đơn giản bằng cách nhấp vào đối tượng. Trong trường hợp này, đối tượng là đĩa Blue. Bây giờ bạn có thể di chuyển đối tượng của mình và nhận thấy rằng con trỏ theo sau đối tượng của bạn. Sử dụng đồ vật có màu sắc độc đáo và căn phòng sáng sủa để có kết quả tốt nhất.

Bây giờ, hãy chạm vào ngón tay cái của bạn bằng ngón trỏ và bạn sẽ thấy thông báo “Phím 1 được nhấn” và khi bạn nhấn ngón tay cái bằng ngón giữa, bạn sẽ thấy “Đã nhấn phím 2”, điều này cho thấy mọi thứ hoạt động tốt và quá trình hiệu chuẩn đã kết thúc. Bây giờ hãy nhấp vào nút Xong.

Sau khi nhấn nút Xong, bạn sẽ được chuyển đến màn hình chính, nơi bạn có thể vẽ trên không hoặc bật tắt đèn LED trên Bảng Arduino như được hiển thị trong Video bên dưới.