交互式无接触灯的制作

第1步：我们需要什么

电子产品：

1。 2 x 22M欧姆+电阻器 （电阻值越大，传感器反应越远，我个人使用22M欧姆，获得可用数据的最小值为10M欧姆）

2。 3x 330欧姆电阻

3. 电线

4。 乙 readboard

5 即可。 电路板（我的铜条连续不断）

6。 多个常见的阴极RGB Leds （我使用8，但你可以或多或少取决于你想要多少光）

7。 铝箔

8。 Cling wrap

9。 Arduino Uno

10。 录像带

案例：

1。 Wood 我使用的是50 x 50 x 1.8 CM MDF（你可以使用任何东西。这取决于你想要的效果和你可以使用的工具）

的 2。 亚克力有机玻璃我使用50 x 50 x 0.3 CM（或任何其他透明/半透明材料，如宣纸）

3。 砂纸（细砂纸）

4. 木胶

5. 胶合板（可选）

6. 丙烯酸胶

工具：

剥线器

烙铁+锡

Stanley刀

钻

锯（我用过台锯）

第2步：原型设计：

现在我们有了一切，我们可以开始制作原型，看看它是如何工作的：

准备工作：

从铝箔上切下4个矩形（我的大约10厘米乘5厘米），将它们用保鲜膜包裹起来，以防止它们直接接触并将电线粘在铝箔上。我只是在箔上剥了一个剥离的末端（只要它们保持接触）。

为了确保铝是安全绝缘的，我用保鲜膜包好并在纸之间熨烫（只需几秒钟）所以它没有完全融化。）

然后设置电路，如图所示。

引脚4用作两个传感器的发送引脚，而接收引脚是引脚2和5.您可以使用多个发送引脚，但由于它们不是完全同步而导致故障。

在将所有内容焊接在一起之前使用此设置进行调试，以确保一切真正按预期工作。

步骤3：代码：

现在我们拥有一切，我们可以开始调试传感器了。

要使用我的代码，你应该从Arduino下载电容感应库并按照参考页面给出的指示进行安装：点击我

代码：（我不是非常适合编码，所以如果你知道如何更好地做，请做）

#include //import the code library

CapacitiveSensor cs_4_2 = CapacitiveSensor（4，2）; //Send pin = 4， receive are 2 and 5

CapacitiveSensor cs_4_5 = CapacitiveSensor（4，5）;

const int redPin = 11;

const int greenPin = 10;

const int bluePin = 9;

const int numIndexR = 10; // array size

const int numIndexG = 10;

int colorR = 0;

int colorG = 0;

float colorB = 0;

int indexR ［numIndexR］;

int posIndexR = 0;

long totalR = 0; //it needs to be a long because the total of my array was to big for an integer.

int averageR = 0;

int indexG ［numIndexG］;

int posIndexG = 0;

long totalG = 0;

int averageG = 0;

void setup（）

{

pinMode（redPin， OUTPUT）;

pinMode（greenPin， OUTPUT）;

pinMode（bluePin， OUTPUT）;

for （int thisIndexR = 0; thisIndexR 《 numIndexR; thisIndexR++） { //sets the array to 0

indexR ［thisIndexR］ = 0;

}

for （int thisIndexG = 0; thisIndexG 《 numIndexG; thisIndexG++） {

indexG ［thisIndexG］ = 0;

}

colorR = 255; //turns on all leds colors

colorG = 255;

colorB = 255;

Serial.begin（9600）;

}

void loop（）

{

long start = millis（）;

long total1 = cs_4_2.capacitiveSensor（10）; //Save the raw sensor data to a variable

long total2 = cs_4_5.capacitiveSensor（10）;

if （total1 》= 4500）{ //cap the sensor values to a usable maximum， this is not the same for every resistor value and also might differ a bit from environment to environment you might need to tweak this to your own needs.

total1 = 4500;

}

if （total2 》= 4500）{

total2 = 4500;

}

totalR = totalR - indexR［posIndexR］; //this here creates an array that continuously adds a sensor output and produces the average.

indexR［posIndexR］ = total1;

totalR = totalR + indexR［posIndexR］;

posIndexR = posIndexR + 1;

if （posIndexR 》= numIndexR）{

posIndexR = 0;

}

averageR = totalR / numIndexR; //we use the average instead of the raw data to smooth out the output， it slows the process down slightly but it also creates a really nice smooth flow.

totalG = totalG - indexG［posIndexG］;

indexG［posIndexG］ = total2;

totalG = totalG + indexG［posIndexG］;

posIndexG = posIndexG + 1;

if （posIndexG 》= numIndexG）{

posIndexG = 0;

}

averageG = totalG / numIndexG;

if （averageR 》= 2000 ）{ // we don‘t want the leds to constantly changes value unless there is input from your hand， so this makes sure all lower environmental readings are not taken into account.

colorR = map（averageR， 1000， 4500， 255， 0）;

analogWrite （redPin， colorR）;

}

else if （averageR 《= 2000）{

colorR = 255;

analogWrite （redPin， colorR）;

}

if （averageG 》= 1000 ）{

colorG = map（averageG， 1000， 4500， 255， 0）;

analogWrite （greenPin， colorG）;

}

else if （averageG 《= 1000）{

colorG = 255;

analogWrite （greenPin， colorG）;

}

if （colorR 《= 125 && colorG 《= 125）{ //B works a bit different because I only used 2 sensors so I mapped B on both sensors

colorB = map（colorR， 255， 125， 0， 127.5） + map（colorG， 255， 125， 0， 127.5）;

analogWrite （bluePin， colorB）;

}

else{

colorB = map（colorR， 255， 125， 127.5， 0） + map（colorG， 255， 125， 127.5， 0）;

if （colorB 》= 255）{

colorB = 255;

}

if （colorB 《= 0）{

colorB = 0;

}

analogWrite （bluePin， colorB）;

}

Serial.print（millis（） - start）; //this is for debugging purposes

Serial.print（“ ”）;

Serial.print（colorR）;

Serial.print（“ ”）;

Serial.print（colorG）;

Serial.print（“ ”）;

Serial.println（colorB）;

delay（1）;

}

这段代码的作用是从传感器中提取原始数据（这些数据总是会略微不稳定，因为影响传感器的所有不同因素）并且它将原始数据连续地放在一个数组中，当数组达到最大值（在我的情况下为10）时，它清除最后一个值并添加一个新值。每次添加一个值时，它都会计算平均值并将其放入一个新变量中。此平均变量用于将值映射到0到255之间的值，这是我们写入RGB引脚以增加每个通道亮度的值（通道为R G和B）。

现在，如果您将代码上传到arduino并打开串行监视器，当您将手悬停在每个传感器上时，您应该看到RGB值较低，而且LED的浅色也应该更改。

步骤4：现在为案例：

案例：我使用我大学提供的工具制作了这个案例，因此这个工作流程并不适用于所有人。然而，没有什么特别之处，它需要一侧的孔让USB端口适合穿过，但除此之外它只是一个敞开的顶盒。

尺寸如下：

15 x 15 CM用于透明顶部

和

15 x 8 CM用于木制基地（木材的厚度对我来说是1.8厘米）。

我用台锯将MDF板切成我需要的正确尺寸（这是4个面板15 x 8 CM和1 15 x 15 CM接地面板），之后我将角切成45度角。我使用木胶和夹子（让它至少干燥30分钟）粘在一起的所有部件，我使用相同的程序用于树脂玻璃，但使用特殊的锯片。

其中一个木质边应该在arduino USB插头高度的中心有一个孔，以便插入arduino。

我完成了单板的基础。我把它切成比每边的表面略大的碎片。

我粘上它，然后将它夹在每一边30分钟（更好的是单独做，所以你确保它不会滑动干燥之后，我将切掉的东西切掉了。

我用Acryl特有的胶水粘在一起称为Acryfix。

请注意，如果你使用丙烯酸树脂胶，胶水稍微溶解有机玻璃，因此尽可能精确和快速（它在几分钟内干燥，但在几秒钟内暴露在空气中）。

为了完成盖帽，我用喷砂机擦拭了立方体但你也可以使用细砂纸，只需要花费更多的时间使它看起来均匀。但要注意，如果你使用砂纸需要细粒度，并在结霜程序后将部件粘在一起（所以你不要破坏它意外地施加很大的压力）

为了确保盖子不会滑到太多，我在木制立方体的边缘粘了几个小木条。

第5步：最终结果应该是这样的：

第6步：焊接！

如果您有电路板，您可以使用面包板所具有的相同设置开始将所有部件焊接在一起。

我的电路板有连续的铜条，便于使用。

对于每个传感器，我切掉一个小方块，将电阻器和电线焊接到。

发送线（从引脚4到每个传感器的导线）按顺序焊接到一个单独的方形，1根导线进入引脚4.

我保留了一个长矩形，用于制作一个简易的LED条（测量它，使其适合帽的内部，但在基座的边缘）。你可以按顺序依次焊接LED（请记住图像我偶然焊接电路板错误一侧的LED和电阻，铜条应始终位于底面）。

将各个部件焊接在一起后，将它们装入外壳中。我没有将我的单根电线焊接在一起，所以如果需要我可以轻松地将它们更换。

时间让所有东西都融入基地：

这是最简单的步骤，arduino需要首先通过USB端口穿过背面的孔这个案子。现在添加传感器，确保传感器箔片两侧贴合木材，地面箔片直接贴在上面。当它完全适合时，将RGB LED插入右侧引脚（9，10，11）并让它靠在底座的边缘。

第7步：完成！

如果您已完成所有这一切，您现在应该有一个带电容式触摸颜色混合的工作灯。