Scarpa aptica per ipovedenti: 12 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ci sono più di 37 milioni di ipovedenti in tutto il mondo. La maggior parte di queste persone usa un bastone, un bastone o dipende da un'altra persona per spostarsi. Non solo diminuisce la loro auto-dipendenza, ma in alcuni casi danneggia anche la loro autostima. Il presente modello si concentra su questi problemi e cerca di sradicare la loro dipendenza da altre persone. Con l'uso di questa scarpa, possono facilmente andare dove vogliono, senza alcun aiuto esterno.

Forniture

• Scarpa
• 2 x sensore a ultrasuoni (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (o Arduino nano)
• Vibratore Motor (può essere recuperato da un vecchio cellulare)
• Cicalino (5 volt)
• Ponticelli
• Alimentazione 5V (batteria 9V + LM7805 o un power bank economico)

Passaggio 1: capire come funziona

a) Arduino è un microcontrollore che è fondamentalmente il cervello dell'intero progetto. Il sensore a ultrasuoni rileva gli ostacoli mediante l'uso del principio SONAR. Misura costantemente la distanza tra gli ostacoli più vicini davanti a chi lo indossa.

b) Quando l'Arduino sa che la distanza è inferiore a un metro, invia un'onda quadra di 0,5Hz al cicalino, il che significa che il cicalino si accende per un secondo, poi si spegne per un altro secondo e lo schema continua finché l'ostacolo rimane nel raggio di 1 m. Agisce come un avvertimento per chi lo indossa.

c) Se l'ostacolo si avvicina ulteriormente, cioè la distanza tra la scarpa e l'ostacolo è inferiore a 50 cm, Arduino invia un +5 volt costante al motore di vibrazione oltre che al cicalino. Crea una forte vibrazione e un fastidioso bip, una specie di avvertimento finale.

d) Il secondo sensore ad ultrasuoni è montato in modo da leggere la distanza tra la scarpa e il terreno davanti a sé. Se Arduino, con l'aiuto di questo sensore, rileva qualsiasi tipo di buca o foro davanti alla scarpa, invia un'onda quadra di 1Hz al cicalino e al motore di vibrazione. Le temporizzazioni delle due segnalazioni sono programmate in modo da far accendere e spegnere alternativamente il buzzer e il motore.

Il motore del vibratore è incastonato proprio nel punto in cui il tallone tocca la suola della scarpa, così chi lo indossa viene a sapere che c'è qualche ostacolo davanti a lui e deve cambiare direzione

Passaggio 2: seleziona la scarpa giusta

Farai molte saldature vicino alla scarpa ed è molto probabile che a un certo punto danneggi accidentalmente la scarpa. Quindi scegli una vecchia scarpa che potresti avere in giro. Anche la scarpa non dovrebbe essere troppo piccola, altrimenti sarà difficile lavorarci.

Passaggio 3: creare il circuito

Come puoi vedere negli schemi circuitali sopra, tutti i singoli componenti sono necessari per essere collegati ad Arduino. Segui lo schema e assembla il circuito.

Passaggio 4: codifica di Arduino

Ora devi dire ad Arduino cosa fare. Il codice è presente nei file allegati, sia come file word (da leggere) che come file.ino che può essere caricato direttamente sul tuo Arduino. Se stai usando un promini, allora dovresti usare una scheda FTDI per caricare il codice

Passaggio 5: preparare tutto per essere montato

Se dopo aver caricato il codice tutto funziona come dovrebbe, allora è necessario scollegare l'intero circuito per inserirlo nella scarpa.

Passaggio 6: creare un supporto per i sensori

Devi fare un buco sulla punta della scarpa per far passare i fili. Quindi con l'aiuto di un po' di cartone è necessario realizzare un supporto per montare i sensori sulla parte superiore della scarpa (fare riferimento alle immagini). Prima di fissare definitivamente il tutto con la colla a caldo, assicurati di saldare dei fili lunghi quanto la lunghezza della scarpa ad ogni pin dei due sensori e poi passali attraverso il foro che hai fatto in precedenza.

Passaggio 7: incorporare il motore di vibrazione

Successivamente, è necessario incorporare il motore di vibrazione nel punto in cui il tallone di chi lo indossa tocca la suola della scarpa. Assicurati di incorporare il motore sotto la soletta, poiché coprirà tutto e chi lo indossa non sentirà alcun disagio.

Passaggio 8: fonte di alimentazione

Per la fonte di alimentazione hai due opzioni:

1. Batteria da 9V e un LM7805
2. Power bank economico (davvero davvero economico)

Ho usato la batteria in un prototipo precedente, ma nell'ultimo modello uso un power bank economico di Amazon. In entrambi i casi è necessario montare il generatore all'esterno. Assicurati di collegare correttamente la batteria all'LM7805 (se preferisci). Fai un piccolo foro sul lato per ottenere entrambe le linee elettriche all'interno della scarpa.

Passaggio 9: aggiungi un interruttore

Il titolo dice tutto, taglia la linea elettrica che entra nella scarpa per aggiungere un interruttore.

Passaggio 10: collega il cervello al corpo

Ora è il momento di collegare tutta l'elettronica ad Arduino. Collega prima il cicalino ad Arduino e poi il motore di vibrazione, quindi i collegamenti per i sensori e le linee di alimentazione alla fine

Passaggio 11: nascondersi in piena vista

Nascondi l'Arduino nelle pareti laterali della scarpa. Potrebbe essere necessario eseguire alcune cuciture e incollaggi super, ma sono riuscito a farlo senza nessuno di questi.