Interface de Sopro

Interface de sopro

É uma Interface Humano-Computador que permite que o usuário opere a cadeira sem a necessidade da utilização dos membros. Foi desenvolvida pensando em usuários que não podem utilizar os membros para controlar a cadeira e também não possam utilizar um joystick de queixo.

Funciona com uma mangueira que é presa em uma estrutura apropriada para que o usuário consiga levar à boca sem precisar segurar. O usuário com diferentes intensidades de pressão exercidas mangueira pode controlar as direções da cadeira e acessar o menu de configurações.

Fabricação

Arquivos-fonte

Para a construção do dispositivo de interface de sopro estão disponíveis a lista de componentes bem como o esquemático, gerbers, layout da placa do circuito e firmware do microcontrolador. Os tópicos a seguir são algumas dicas de montagem mais específicas do dispositivo.

Criação da placa do circuito

Para a criação do circuito estão disponíveis os arquvos pdf (construção manual) e gerbers (construção industrial) bem como a lista de componentes para composição da placa. Para criar uma placa de circuito impresso estão disponíveis vários tutoriais na internet e esse detalhamento não será mostrado aqui, apenas estará no tutorial os procedimentos realizados a partir da placa pronta. Caso não saiba como criar uma placa de circuito impresso, recomenda-se fazer a pesquisa.

Furação da caixa

O tamanho da placa é determinado pelas dimensões da caixa pois a caixa já tem comercialmente o tamanho padronizado. A caixa utilizada é uma Patola PB12/2 sem abas. Os cortes e furos necessários para montar o dispositivo são determinados de modo a acomodar melhor os componentes internos e externos e para que dê mais conforto ao usuário.

O furo para passar a conexão da mangueira e o furo de passar o fio devem ser feitos na menor superfície na parte inferior com uma furadeira. A conexão deve ficar na parte esquerda e o fio de ficar na parte central. Fazer um furo no centro do local onde será feito o furo e transladar a furadeira para alargar o buraco até passar o componente que for instalado (o "passa-fio" e a conexão da mangueira), para isso, deve-se verificar aos poucos para não alargar demais.

Montagem dos componentes internos e externos

Os componentes devem ser colocados em uma certa ordem para que seja menos trabalhoso montar o dispositivo. Depois que a caixa já está com os devidos furos feitos e os fios no display e no botão já soldados.

Colocar o "passa-fio" no buraco central da parte inferior da caixa, em seguida encaixar o display no corte feito pela parte interna da caixa com o painel do display na posição vertical virado para fora com a parte esquerda para baixo. Utilizar cola quente na parte interna da caixa nas proximidades da borda. Colocar o display e pressionar levemente com a parte de fora da caixa sobre uma superfície plana de forma a fazer com que o display cole alinhado com a superfície frontal da caixa. Passar o fio da parte externa para a parte interna da caixa pelo "passa-fio" já instalado. Soldar o conector do fio conforme a instrução da montagem dos cabos.

Fazer o mesmo procedimento para a conexão da mangueira. Conectar um pedaço da mangueira na conexão e no sensor de pressão da placa (pedaço de tamanho ideal para não dobrar dentro da caixa e não faltar quando for retirar a placa) encaixar os conectores do cabo. Encaixar a placa dentro da caixa com o cuidado de verificar se os componentes não estão sendo pressionados. Fechar a caixa e parafusar a tampa (4 parafusos para madeira de 2,5mm x 10mm).

Instruções para montagem do cabo

A conexão do dispositivo com o módulo de Controle/Potência é feita por um conector padrão DB9 fêmea para cabo, cada pino corresponde a um comando em uma sequencia padrão:

*Pino 1: Frente *Pino 2: Trás *Pino 3: Esquerda

Pino 4: Direita
Pino 5: Detect
Pino 6: Menu
Pino 7: Vcc (12V)
Pino 8: Gnd
Pino 9: Conectado com pino 7

Deve ser soldado em cada pino os fios do cabo do tipo "manga" de, no mínimo, 9 vias. Cada cor do cabo é padronizada para evitar erros de ligação entre as pontas.

Pino 1: Amarelo
Pino 2: Azul
Pino 3: Verde
Pino 4: Laranja
Pino 5: Branco
Pino 6: Roxo
Pino 7: Vermelho
Pino 8: Preto
Pino 9: Cinza

Soldar e, se possível, isolar cada fio no ponto de solda para evitar curto circuito entre os terminais e fachar com a caixa apropriada para conector DB9.

O conector melhor para ser utilizado na outra ponta é o conector tipo kk de 9 pinos. O conector macho é soldado na placa, o fêmea é soldado nos fios do cabo depois de passar o cabo pelo passa-fio da caixa do dispositivo. A sequencia de cores para soldar os fios é a seguinte:

Pino 1: Laranja
Pino 2: Amarelo
Pino 3: Azul
Pino 4: Verde
Pino 5: Branco
Pino 6: Roxo
Pino 7: Cinza
Pino 8: Preto
Pino 9: Vermelho

Regulagem do offset do amplificador operacional

Para ajustar o Offset (tensão de saída do Amp. Op.) é utilizado um Trimpot Multivoltas de 100k Ohms (garante maior precisão e facilidade na calibração) com os terminais das extremidades entre os pinos 1 e 5 do Amplificador Operacional e o terminal central do Trimpot no pino 4. A tensão na saída no pino 6 deve ser ajustada pelo Trimpot em 2,5V ou mais próximo possível.

Gravação do firmware no microcontrolador

O firmware para o dispositivo é o "sopro.hex"

Para instruções sobre a gravação, consulte a página Instruções para gravação de microcontroladores

Uso do dispositivo

O Dispositivo de Interface de Sopro permite que o usuário opere 4 direções e ative funções utilizando apenas intensidades de pressão diferentes. As funções implementadas no firmware são para as seguintes funções:

Sopro Forte: Frente
Sopro Fraco: Direita
Sucção Fraca: Esquerda
Sucção Forte: Trás
Sopro rápido e Succção na sequência: Menu

A diferença entre sopro forte e sopro fraco bem como sucção forte e sucção fraca é dada pela calibração do dispositivo..