Projeto Aurora: um Tapete de Jogo Inteligente por 20 €: 13 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Por kaira66Follow Sobre: Sou apenas um cara comum que gosta de fazer você mesmo:) Mais sobre kaira66 »

A ideia básica é: por que gastar 50 $ em um mousepad RGB que só apresenta shows de luz? Ok, eles são legais e ultrafinos, mas também adicionam um software no seu pc para personalizar as cores claras que não são exatamente "leves" se você considerar que apenas manuseia um monte de leds e não faz mais nada … Então eu quero pegar Mousepads RGB um passo adiante, adicionando "alguns" outros recursos:

• botões capacitivos para disparar macros (personalizáveis via software)
• tela oleada para exibir estatísticas em tempo real sobre o uso de CPU / RAM ou qualquer outra coisa que você queira (por que não?)

Eu tinha alguns objetivos neste DIY:

1. deve ser acessível, ou seja, não deve exceder 30 €
2. deve ser fácil de replicar com ferramentas comuns, pois nem todos, especialmente alunos como eu, não têm um workshop (obviamente …)
3. deve ser o mais personalizável possível
4. deve ser magro. Ninguém quer um mousepad de 2 cm de espessura
5. toda a parte eletrônica deve estar dentro do mousepad. Sem adaptadores externos ou cabo proprietário
6. o custo total deve ser competitivo em relação a outros mousepads rgb já existentes no mercado

Ok, então, você está pronto para começar? Vamos lá:)

Etapa 1: Peças e Ferramentas

Acrílico. Peguei 2 placas retangulares com espessuras diferentes, 2mm e 4mm. A mais espessa é para a camada do meio, onde a luz brilha através da iluminação de borda; você vai "sandwitch" com as placas mais finas, fazendo 3 camadas. 2,50 € cada, então 5 € na loja local de bricolage

• Um Arduino Micro chinês. 2 € do aliexpress
• Tela OLED i2c. Você pode escolher o tamanho, são 2: 128x32 ou 128x64 … Eu tinha os dois, então decidi usar o primeiro. 4 € de aliexpress
• Faixa de led WS2812B RGB. Eu já tinha sobrado de 30leds / m, mas você também pode ir com o de 60leds / m. Você obterá uma difusão de luz mais uniforme como resultado. 4 € de aliexpress
• Embalagem adesiva de plástico de 1 m. É melhor se você escolher papel de embrulho para carro porque é de vinil e possui canais especiais anti-bolhas de ar, o que resultará em uma aplicação mais fácil … no entanto, minha oficina de pintura local tinha esses pacotes que são uma versão mais barata do referido papel de embrulho, então decidi tentar isto. 0,50 €
• lixa de grão 180 e 240. Peguei uma folha para cada uma, é mais do que suficiente. 0,50 €
• 4x 1, resistores de 5 MOhm, talvez mais, talvez menos dependendo de quantos botões capacitivos você quiser … Eu decidi colocar 3, mas não tenho certeza se você vai encontrar alguém que vende 3 resistores sobressalentes porque eles não custam nada. 10 resistências definidas para 0,20 €.
• Algum fio, mais fino é melhor (0,10 mm é perfeito). Há uns meses desmontei um rádio antigo (já avariado) para ver se tinha algumas peças em bom estado de conservação… Só guardei fios.
• Ferro de solda. Já tenho um, comprei na Amazon e adivinha? Era um daqueles kits de solda da China. É muito barato, mas faz seu trabalho.
• Pistola de cola quente (já tenho uma)
• Fita de 2 faces. 2,50 € na loja diy local.
• Cortador. Usei uma que já tenho, mesmo que a lâmina esteja muito gasta.
• Fita adesiva padrão.
• Marcador permanente.
• Um par de pinças conforme precisar para ser mais preciso. Eles vieram com o kit de solda que comprei.
• Papel laminado. Roube um pouco de sua cozinha.

Nota: Eu já tinha uma dremel, então decidi tentar cortar o plexiglass sozinho. No entanto, algumas lojas de bricolage locais têm um serviço de corte que cobra algo em torno de 1 €, então se você não tiver um, não há problema.

Nota2: Omiti que você precisará de um computador para programar seu arduino, bem como de um cabo para conectá-lo, mas acho que é óbvio … Além disso, na primeira vez usei uma placa de ensaio para testar tudo, especialmente a tela oled e o tira de led.

custo total: ~ 19 € (digamos 20 € para adicionar alguma lacuna)

Acho que o preço é justo, considerando que pelo mesmo preço você pode comprar um mousepad chinês rgb que nem mesmo é controlado por software, SE a Amazon o colocar à venda.

Etapa 2: Sensores Capacitivos

Este é o sensor que você usará como botão para disparar macros. Fazer um é muito fácil: corte um pequeno quadrado de papel alumínio, pegue um fio, descasque uma das pontas e prenda-o ao papel com um pouco de fita, certificando-se de que fiquem em contato um com o outro.

Funciona porque a folha atua como uma armadura de capacitor, e a outra armadura para completar um capacitor de placa paralela é seu dedo. No meio, existe um dielétrico: plexiglass, no nosso caso. Portanto, ao medir a capacitância, você pode saber a que distância seu dedo está, assim, você pode escrever um esboço para escolher em qual medição de capacitância disparará o estado de "botão pressionado".

Nas fotos acima você pode ver um sensor capacitivo que fiz com um jumper, só para testar se a física funciona (spoiler: realmente funciona), bem como o diagrama de fiação final. Para conectar o sensor ao arduino, você precisa escolher um pino de envio e recebimento (neste caso, D3 e D4 para a chave 1) e colocar um resistor de 1,5 MOhm entre os dois.

Etapa 3: Corte das placas de acrílico

aviso: não retire a película protetora do painel antes de terminar de cortar tudo ou poderá quebrá-la!

Você deve escolher o tamanho que deseja para o seu mousepad: o meu é de 25cm x 20,6cm, mas você pode escolher as medidas que quiser; lembre-se de que quanto maior, mais leds você precisa, então o custo total pode aumentar um pouco.

Depois de escolher o tamanho, desenhe algumas linhas-guia com um marcador permanente. Plexiglass é muito fácil de cortar, você pode usar um cortador e depois quebrá-lo. Porque o meu cortador não é adequado para plexiglass (nem funciona bem para papel…) experimentei com uma Dremel. Nunca usei uma ferramenta rotativa antes, mas para tudo existe uma primeira vez … Não tinha ideia de qual bit escolher, nem em que velocidade usar. Decidi ir com um disco de corte "padrão" depois de experimentar a fresa cônica (acho que é mais adequada para carpintaria).

Como você pode ver pelas fotos, ficou muito bom, mesmo que a borda seja bastante áspera. No final desta etapa, você deve ter 3 retângulos idênticos, 2 dos quais têm 2 mm de espessura e um (que vai no meio) 4 mm de espessura. Isso resultará em um mousepad de 8 mm de espessura que não é tanto quanto parece, é quase imperceptível, pelo menos para mim porque eu costumo descansar meu pulso completamente na superfície do pad e não na borda.

Etapa 4: esculpindo a camada intermediária

essas etapas envolvem apenas a camada do meio, portanto, pegue o painel de 4 mm e guarde o resto.

Com um marcador permanente, desenhe algumas linhas na superfície: essas linhas devem formar um canal que será a caixa para a faixa de led. Eles devem ser largos da mesma forma que sua faixa é + 1 cm para deixar algum espaço para a fiação dos pinos finais sem problemas. Está perfeitamente bem se você escolher cortar uma moldura em vez de uma forma de U como eu fiz, na verdade é ainda melhor porque você terá ainda mais espaço para um "gerenciamento de cabos" posterior … lembre-se de deixar algo no meio para contrastar o peso da sua mão dando suporte ao plexiglass mais fino que usaremos para fechar tudo.

Além disso, desenhe uma caixa na parte superior do painel para o arduino e uma na parte inferior esquerda para a tela OLED. Nas fotos você pode ver que fiz um furo com uma broca apenas como ponto de partida para o corte.

Sobre os botões, comecei este projeto planejando conectar 4 botões, mas achei que eram demais e fiquei preocupado que os cabos não coubessem, então optei por 3. Desta vez, não fiz um furo no painel, mas parei na metade da altura, fiz isso porque o arame está em contato com a folha usando apenas fita adesiva e é útil ter uma superfície dura atrás dele, então ganhou não caia no buraco se algo der errado (ou seja, o cabo se solta por deslizar). Para fazer isso, usei uma broca de roteador cônica.

Etapa 5: Camada inferior e superior

Vamos começar com a camada inferior: você precisa de 2 orifícios, um correspondente à caixa da tela e outro correspondente à caixa do arduino. É isso.

A camada superior, na verdade, não precisa de um furo, mas agora vem uma das etapas mais difíceis desta construção: o arduino tem 7 mm de espessura, este mousepad tem 8 mm de espessura (2 + 2 + 4 mm), o painel superior também tem 2 mm de espessura como inferior (que já perfuramos), então precisamos rotear um retângulo de 1 mm de profundidade para ter um painel de 1 mm de espessura na parte correspondente à porta USB do Arduino. Não é algo difícil de fazer, mas ter uma ferramenta rotativa ajuda muito aqui.

Na foto, você pode ver que também fiz alguns canais para conectar tudo mais facilmente.

Etapa 6: lixar tudo

É hora de suavizar as arestas. Onde houver mais arestas, use grão 180. Você tem que lixar as bordas dentro e fora da moldura, isso resultará em uma iluminação uniforme e suave.

Ao terminar, retire a película protetora de todos os painéis e limpe tudo com um scottex úmido.

Dica: você pode ficar mais confortável para lixar enrolando uma tira fina de papel em um pequeno tijolo de madeira; assim, você terá uma melhor aderência e poderá aplicar uma pressão uniforme na superfície do papel em contato com a borda.

Imagens bônus: Eu realmente não podia esperar para ver o resultado da iluminação de borda (nunca tinha visto na vida real!) então tentei iluminar alguns leds através do painel: o resultado é simplesmente incrível. A "forma escura" dos diodos é um papel alumínio que usei para melhorar a refletividade (também tentei sem, mas com ele dá uma grande diferença).

Etapa 7: Tempo de embrulho

Yayyy:)

Este passo é só para o painel inferior: pegue o papel de embrulho e corte-o de forma que fique com um retângulo maior que o tamanho do seu mousepad (mas não muito, basta tirar 2cm de cada bisel). Agora é como aplicar uma proteção de tela ao seu smartphone: antes de retirar o adesivo, certifique-se de que a superfície esteja perfeitamente limpa. Comece a aplicar de um lado, ajudando-o com um implemento suave, como um cartão de crédito, isso removerá as bolhas de ar.

Assim que terminar, você pode unir a camada inferior e a intermediária usando pequenos pedaços de fita dupla-face, como você pode ver nas fotos. Você também pode ver que coloquei outro papel alumínio ao longo de algumas bordas, fiz isso apenas para melhorar a refletividade nas laterais onde não há leds.

Etapa 8: Testando a Eletrônica

Você não quer começar a soldar algo que nem funciona, certo? Precisamos testar a tela do oled e a faixa de led. Para fazer isso usei um arduino sobressalente no qual soldei todos os conectores, pois precisava usá-lo em uma placa de ensaio. A fiação é exatamente igual à etapa 2, mas lembre-se de que a tela DEVE ser conectada no pino A6-A5, pois essas são as linhas de comunicação i2c.

Para testá-los, você pode usar o código aqui. Lembre-se de que pic.h é um arquivo de cabeçalho, então você deve importá-lo em seu IDE.

Resultado esperado: a faixa de led deve esmaecer em todas as cores, enquanto a tela deve imprimir o logotipo Asus ROG.

Você também pode simplesmente usar os exemplos padrão dentro das bibliotecas dos componentes (eu escolhi a biblioteca FastLED para lidar com a faixa rgb), é com você. Claro, lembre-se de adicionar as bibliotecas ao IDE arduino!

Etapa 9: Envolvendo o painel superior

Antes de começar, você precisa medir o tamanho da área visível de sua tela em relação às bordas do painel. Se você não quiser fazer nenhuma medição, pode colocar algumas camadas de fita na tela, desenhar com o marcador um retângulo em torno da parte visível e cortar nas bordas: você acabou de fazer uma proteção de tela de tamanho perfeito para sua tela. Em seguida, cole a "proteção de tela" no plexiglass e comece a embrulhar: por ter uma ligeira espessura, você poderá ver as bordas através da embalagem de plástico.

Portanto, envolva o painel superior como fizemos antes, mas nesta etapa é fundamental evitar bolhas de ar, pois esta será a superfície sobre a qual deslizará o mouse. quanto mais bolhas de ar, menos precisão de rastreamento o mouse terá.

Quando terminar, com uma faca exata corte uma janela para ver a tela. Mais uma vez, a lâmina deve ser nova, caso contrário não ficará bem (sim, eu sei, fui estúpido e usei o mesmo cortador de baixa qualidade, mas corri para as etapas finais porque estava muito empolgado para vê-lo concluído … um bom motivo para fazer outro: D).

Dica: você não pode escolher uma superfície totalmente reflexiva (como preto polido / acetinado) para o papel, caso contrário, o mouse não funcionará. Em vez disso, escolha um acabamento fosco como eu fiz. A embalagem com aparência de carbono também deve funcionar, assim como a bomba de adesivos, mas se você escolher a de carbono, considere que não são planas por causa do "acabamento 3D" (= seu mouse soará mais alto ao deslizar).

Etapa 10: conectando tudo

Estamos quase lá: é hora de conectar todos os componentes eletrônicos dentro do mousepad.

Todos os componentes devem estar sem qualquer pino: se houver, desoldar-os. Você não pode adicionar espessura extra, por exemplo, minha tira de led veio com fios extras soldados, então decidi tirar tudo porque os fios eram muito grossos. Todos os cabos devem ser medidos com bastante precisão, exceto aqueles conectados na tela que é melhor deixar um pouco frouxo, para ajudar nos ajustes finais.

Nas fotos, você pode ver que a tira de led veio pré-soldada com um conector proprietário, então cortei a proteção termorretrátil que eles colocaram e dessoldei tudo; também o display oled veio com pinos pré-moldados, então novamente eu tive que removê-los antes de continuar. Eu tinha 2 peças sobressalentes de 2 leds cada e como decidi colocar 4 leds em cada lado (então meu mousepad tem um total de 4x3 = 12 leds), soldei essas 2 peças juntas apenas fazendo uma "ponte" entre as conectores usando estanho.

Usei um pouco de cola quente para me ajudar a segurar tudo no lugar e de fato funcionou muito bem.

Quando estiver pronto, corte alguma outra folha de estanho e cole-a nos leds com o lado refletor voltado para a fonte de luz, isso aumentará enormemente a refletividade.

Etapa 11: Fechando o Mousepad

Esta é a última etapa. Depois de conectar e testar tudo, corte alguns pequenos quadrados de fita dupla-face e coloque-os nos cantos, centralize a tela com a janela que você fez na etapa 9 e fixe-a no lugar usando cola quente.

Quando estiver pronto para fechá-lo, escolha um ponto de partida a partir do qual alinhe o painel aos outros dois.

Etapa 12: Programação

A parte do hardware acabou, mas agora é hora de mudar sua cabeça para o modo de programação: até agora, você pode apenas controlar seu mousepad carregando esboços usando o IDE do arduino, o que não é tão ruim se você tem muito tempo para perder editando cada um cronometrar várias linhas de código: melhor ter um software rodando em background no seu computador, que se comunica diretamente com o Arduino via comunicação serial.

Felizmente para você, eu abri o código-fonte de tudo sobre este projeto, então no meu repositório Github você pode encontrar o firmware do arduino, bem como o software para rodar no seu computador: claro, se você quiser tentar fazer tudo sozinho, está perfeitamente bem, na verdade esta é a parte mais entediante do diy, então se você não tiver vontade de fazer isso, não há problema. Os RP são bem-vindos, é claro! o programa ainda não terminou, na verdade ele pode apenas fazer coisas básicas como configurar leds individuais ou com um determinado layout, mas eu sou um estudante e não tenho muito tempo livre: S

Nas fotos você pode ver alguns testes que fiz durante o processo de construção de tudo, se eu tivesse que colocá-los em uma linha do tempo feita com essas etapas DIY, então eu escolheria inseri-los na etapa 8, mas decidi não incluí-los porque, você sabe, eles estão apenas codificando e testando, incluindo o estudo de soluções para ter a melhor iluminação de borda possível (como variar o número de leds e a distância entre eles para obter uma luz uniforme sem misturar muito as cores individuais). Também incluí uma foto sobre uma tentativa com a tela do oled de exibir dados estatísticos em tempo real sobre meu computador (cpu, uso de memória ram, etc.) e algumas outras sobre o desenvolvimento da interface do usuário.

Etapa 13: Divirta-se

Obrigado por ler este instrutível! este é o primeiro que escrevi e, como você deve ter adivinhado, também é meu primeiro projeto DIY feito antes. Eu realmente me diverti fazendo isso e gosto muito de compartilhar tudo, então adorei ter em mente durante todas essas etapas que iria publicar este projeto para disponibilizar tudo para todos. Se você tiver alguma dúvida não hesite em perguntar! E sugestões para melhorias futuras também são bem-vindas, é claro.:)

Quero falar algumas palavras sobre as escolhas que fiz em relação ao software:

1. Escolhi Java como linguagem de programação porque é a linguagem usada para escrever o IDE do arduino, então me fornece uma comunicação serial perfeita com a placa, também é "escrever uma vez, executar em todos os lugares" (cit.), Considerando que planejei compartilhar este projeto com todos, o suporte a várias plataformas como Windows e Linux não é tão ruim, afinal
2. Se eu escolhesse C # como linguagem de programação em vez disso, seria capaz de me conectar diretamente ao d3d12 para usar a tela do oled como um display FPS (basicamente da mesma forma que o FRAPS faz), mas sacrificar a portabilidade para tal recurso não é uma escolha sábia, em menos para mim
3. Eu sei, a interface do usuário é uma merda LOL, o ponto é, um construtor torna sua vida mais fácil se você quiser uma interface estática, mas este não é o caso, pois você pode escolher quantos leds você tem, então eu optei pelo pior, mas mais versátil solução. Você é livre para fazer seus próprios gráficos pessoais e é isso que vou fazer … talvez.
4. Outra melhoria poderia ser a implementação do mecanismo SteelSeries para mostrar estatísticas no jogo quando você joga CS: GO ou qualquer outro jogo compatível com aquela biblioteca … mas não consigo executar esses jogos no meu laptop, então não poderia nem ser capaz para começar a tentar com isso. Esquece!