هذا مشروع ممتع للغاية سنتعلم فيه كيفية تنفيذ الواقع الافتراضي باستخدام Arduino والمعالجة. بالنسبة لمعظمنا ، كان فيلم الرجل الحديدي لجون فافريو مصدر إلهام دائمًا لبناء أشياء جديدة تجعل حياتنا أسهل وأكثر متعة. لقد أعجبت شخصيًا بالتكنولوجيا التي تم عرضها في الفيلم وأردت دائمًا بناء شيء مشابه لذلك. لذا ، في هذا المشروع حاولت تقليد أشياء الواقع الافتراضي التي تحدث في الفيلم ، مثل أننا ببساطة نلوح بيدنا أمام الكمبيوتر ونحرك المؤشر إلى الموقع المطلوب ونقوم ببعض المهام.
سأوضح لك هنا كيف يمكنك ببساطة التلويح بيدك أمام كاميرا الويب ورسم شيء ما على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. سأوضح لك أيضًا كيف يمكنك تبديل الأضواء عن طريق تحريك يدك فعليًا وإجراء نقرات بأصابعك في الهواء.
مفهوم:
لتحقيق ذلك ، يتعين علينا الاستفادة من قوة Arduino والمعالجة معًا. قد يكون معظمهم على دراية بأردوينو ، لكن المعالجة قد تكون جديدة بالنسبة لك. المعالجة تطبيق مثل Arduino وهو أيضًا مفتوح المصدر ومجاني للتنزيل. باستخدام المعالجة ، يمكنك إنشاء تطبيقات نظام بسيطة وتطبيقات Android وغير ذلك الكثير. كما أن لديها القدرة على القيام بمعالجة الصور والتعرف على الصوت. إنه يشبه Arduino تمامًا ويسهل تعلمه كثيرًا ، لكن لا تقلق إذا كنت جديدًا تمامًا في المعالجة لأنني كتبت هذا البرنامج التعليمي بسيطًا إلى حد ما بحيث يمكن لأي شخص مهتم بهذا العمل في أي وقت من الأوقات.
في هذا البرنامج التعليمي ، نستخدم المعالجة لإنشاء تطبيق نظام بسيط يوفر لنا واجهة مستخدم وتتبع موضع يدنا باستخدام معالجة الصور. الآن ، علينا أن نجعل النقر الأيسر والنقر بزر الماوس الأيمن باستخدام أصابعنا. لتحقيق ذلك ، استخدمت مستشعرين في القاعة (أحدهما في إصبعي السبابة والآخر في الإصبع الأوسط) والذي سيتم قراءته بواسطة Arduino Nano. ينقل Arduino أيضًا حالة النقر إلى الكمبيوتر لاسلكيًا عبر البلوتوث.
قد يبدو الأمر معقدًا ولكن صدقني ؛ انها ليست صعبة كما يبدو. لذلك دعونا نلقي نظرة على المواد اللازمة لتشغيل هذا المشروع.
المواد المطلوبة:
- اردوينو نانو
- حساس هول (A3144) - عدد 2
- قطعة صغيرة من المغناطيس
- وحدة بلوتوث (HC-05 / HC-06)
- بطارية 9 فولت
- توصيل الأسلاك النقطية.
- زوج من القفازات
- Arduino IDE (برنامج)
- معالجة IDE (برنامج)
- جهاز كمبيوتر مزود بكاميرا ويب وبلوتوث (يمكنك أيضًا استخدام بلوتوث خارجي أو كاميرا ويب لجهاز الكمبيوتر الخاص بك)
المخططات والأجهزة:
جزء الأجهزة في هذا المشروع بسيط للغاية وسهل البناء. يتم عرض التخطيطي الكامل أدناه.
يتم لحام Arduino والمقاومات ودبابيس berg stick على لوحة نقطية كما هو موضح أدناه.
يتم لحام مستشعر القاعة ووحدة البلوتوث بسلك موصل كما هو موضح أدناه.
بمجرد أن يصبح هذان القسمان جاهزين ، يمكن تجميعهما على قفازات بحيث يسهل استخدامه. لقد استخدمت القفازات البلاستيكية التي يمكن التخلص منها والتي يمكن شراؤها من أي متجر طبي قريب منك. يجب أن تتأكد من أن المغناطيس يأتي على إصبعك الإبهام وأن مستشعر القاعة 1 ومستشعر القاعة 2 يجب أن يكونا موجودين قبل السبابة والإصبع الأوسط على التوالي. لقد استخدمت أشرطة البط لتأمين المكونات في مكانها. بمجرد تجميع المكونات يجب أن تبدو مثل هذا.
الآن دعونا نفتح Arduino IDE ونبدأ البرمجة.
برنامج اردوينو:
الغرض من كود Arduino هذا هو قراءة حالة مستشعر القاعة وبثها باستخدام وحدة Bluetooth. يجب أن يتلقى أيضًا بيانات من Bluetooth وتبديل مؤشر LED الموجود على اللوحة بناءً على القيمة الواردة. يتم تقديم البرنامج الكامل في نهاية هذا البرنامج التعليمي ؛ لقد شرحت أيضًا بعض الأسطر أدناه.
if (Phs1! = HallState_1 - Phs2! = HallState_2) // تحقق مما إذا تم الضغط على مفاتيح جديدة {if (HallState_1 == LOW && HallState_2 == LOW) Aisha.write (1)؛ إذا (HallState_1 == HIGH && HallState_2 == LOW) Aisha.write (2) ؛ إذا (HallState_1 == LOW && HallState_2 == HIGH) Aisha.write (3) ؛ إذا (HallState_1 == HIGH && HallState_2 == HIGH) Aisha.write (4) ؛ }
كما هو موضح في الأسطر أعلاه بناءً على حالة مستشعر القاعة ، ستكتب البلوتوث قيمة معينة. على سبيل المثال ، إذا كان مستشعر القاعة 1 مرتفعًا ومستشعر القاعة 2 منخفضًا ، فسنبث الوادي "2" عبر وحدة Bluetooth. تأكد من كتابة القيم على وحدة BT وعدم طباعتها. لأنه سيكون من السهل قراءة جانب المعالجة فقط إذا تمت كتابته. كما سيتم إرسال القيمة فقط إذا لم تكن مماثلة للقيمة السابقة.
if (BluetoothData == 'y') digitalWrite (ledpin، HIGH) ؛ if (BluetoothData == 'n') digitalWrite (ledpin، LOW) ؛
تُستخدم هذه الخطوط لتبديل مؤشر LED الداخلي المتصل بـ Pin 13 ، بناءً على القيمة التي تتلقاها وحدة BT. على سبيل المثال ، إذا تلقت الوحدة النمطية "y" ، فسيتم تشغيل مؤشر LED وإذا تلقى الحرف "n" فسيتم إيقاف تشغيله.
برنامج المعالجة:
الغرض من برنامج المعالجة هو إنشاء تطبيق نظام يمكن أن يعمل كواجهة مستخدم (UI) وأيضًا إجراء معالجة الصور لتتبع كائن معين. في هذه الحالة نتعقب الجسم الأزرق الذي تمسكه بالقفازات أعلاه. يحتوي البرنامج بشكل أساسي على أربع شاشات.
- شاشة المعايرة
- الشاشة الرئيسية
- شاشة الطلاء
- شاشة تبديل LED
يمكننا التنقل من شاشة إلى أخرى ببساطة عن طريق التلويح بأيدينا وسحب الشاشات على الهواء. يمكننا أيضًا النقر على الأماكن المرغوبة لتبديل LED أو حتى رسم شيء ما على الشاشة.
يمكنك نسخ ولصق برنامج المعالجة الكامل (الوارد في النهاية) وتعديله بناءً على إبداعك أو تنزيل ملفات EXE ببساطة من هنا ، واتبع الخطوات التالية لبدء تشغيل التطبيق.
- قم بتثبيت JAVA على جهاز الكمبيوتر الخاص بك إذا لم تقم بتثبيته من قبل
- قم بتثبيت You Cam بشكل مثالي على جهاز الكمبيوتر الخاص بك
- قم بتشغيل Arduino وإقران جهاز الكمبيوتر الخاص بك بوحدة Bluetooth
- قم بتشغيل ملف التطبيق
إذا سارت الأمور على ما يرام ، يجب أن تكون قادرًا على ملاحظة استقرار مؤشر LED الموجود على وحدة Bluetooth لديك وتشغيل ضوء كاميرا الويب. إذا كان لديك أي مشاكل ، تواصل معي من خلال قسم التعليقات وسأساعدك.
شاهد الفيديو في النهاية لمعرفة كيفية معايرة التطبيق الخاص بك واستخدامه.
إذا كنت ترغب في تعديل الكود وبناء المزيد من الميزات فيه ، فيمكنك استخدام الأفكار التالية الخاصة بالبرنامج
يمكن تنزيل IDE المعالجة من هنا. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد حول المعالجة وإنشاء مشاريع أكثر إثارة للاهتمام ، فيمكنك زيارة البرامج التعليمية هنا.
المعالجة لديها القدرة على قراءة البيانات التسلسلية ، في هذا البرنامج تأتي البيانات التسلسلية من منفذ Bluetooth COM. يجب عليك تحديد منفذ COM الذي يتصل به البلوتوث الخاص بك باستخدام هذا الخط أدناه
المنفذ = مسلسل جديد (this، Serial.list ()، 9600) ؛
هنا وقد اخترت بلدي 1 شارع الميناء COM وهو COM5 في حالتي (انظر الصورة أدناه)، ولقد ذكرت ذلك من خلال بلوتوث يدير وحدة في 9600 معدل باود.
كما ذكرنا سابقًا ، تتمتع المعالجة السابقة أيضًا بالقدرة على القيام بمعالجة الصور ، في هذا البرنامج التعليمي يتم إرسال الصور داخل الرسم باستخدام كاميرا الويب. في كل صورة نتتبع كائنًا معينًا. لمعرفة المزيد عن هذا يمكنك زيارة هذا البرنامج التعليمي.
لقد بذلت قصارى جهدي لشرح البرنامج (الوارد في النهاية) من خلال سطور التعليق. يمكنك تنزيل الملفات من هنا.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن المخطط ، يمكنك الوصول إلي من خلال قسم التعليقات وسأساعدك.
العمل:
بمجرد أن تصبح الأجهزة والبرامج جاهزة ، ارتدِ القفازات واستعد لبعض الإجراءات. الآن ، ما عليك سوى تشغيل Arduino ثم تشغيل التطبيق. يجب أن يصبح مصباح LED في وحدة Bluetooth مستقرًا. هذا يعني الآن أن تطبيق النظام الخاص بك قد أنشأ رابط Bluetooth مع Arduino الخاص بك.
ستحصل على الشاشة التالية حيث يتعين عليك تحديد الكائن المراد تعقبه. يمكن إجراء هذا التتبع ببساطة عن طريق النقر فوق الكائن. في هذه الحالة يكون الكائن هو القرص الأزرق. الآن يمكنك تحريك الكائن الخاص بك ولاحظ أن المؤشر يتبع الكائن الخاص بك. استخدم كائن لون فريد وغرفة مشرقة للحصول على أفضل النتائج.
الآن المس إصبع الإبهام بإصبع السبابة وسترى الرسالة "تم الضغط على المفتاح 1" وعند الضغط على إبهامك بإصبعك الأوسط ، يجب أن ترى "تم الضغط على المفتاح 2" وهذا يشير إلى أن كل شيء يعمل بشكل جيد وأن المعايرة قد انتهت. انقر الآن على زر تم.
بمجرد الضغط على زر Done ، سيتم توجيهك إلى الشاشة الرئيسية حيث يمكنك الرسم على الهواء أو تبديل مؤشر LED على لوحة Arduino كما هو موضح في الفيديو أدناه.