Apple Pen是一支被广泛使用的智能笔,可以在iPad、iPhone和其他设备上进行手写笔记和涂鸦。但是,如果你不想花大量的资金购买一只Apple Pen,那么你可以尝试自己制作一支。在这篇文章中,我将详细介绍如何制作自己的Apple Pen。
首先,你需要了解Apple Pen的工作原理。Apple Pen不是一个简单的笔,而是一个具有多个传感器和元件的复杂设备。他需要准确的感应和响应来检测笔尖的位置和压力,并通过蓝牙传输数据。要制作一个Apple Pen,你需要使用一些开源硬件和软件工具。
硬件:
1. Arduino Nano(一个小型的基于ATmega328的开源硬件)
2. 芯片模块ADS7843(一个触摸屏控制器)
3. 5V电机和透明管子(作为笔身)
4. 一对可调电阻器
5. 一组细小的导电笔尖和插头
6. 薄而灵活的端子盖和线缆
软件:
1. Arduino IDE (用于编写和加载Arduino程序)
2. Processing(一个用于创建互动、图像和音频应用程序的开源编程语言和集成开发环境)
3. SerialOSC(一个操作系统X系统下的开源项目,为处理不同硬件和软件通信提供接口)
第一步:组装硬件
组装硬件包括将Arduino Nano连接到ADS7843模块和可调电阻器上。
连接Arduino Nano:通过使用一个USB线缆,将Arduino Nano连接到你的计算机。打开Arduino IDE软件,选择对应端口(在工具-串口菜单栏中)。
连接ADS7843模块:使用七针连接电缆将ADS7843模块连接在Arduino Nano上。连接方法如下:
- 5v与VCC Pin连接
- GND与GND Pin连接
- DOUT与A1 Pin连接
- CS与A2 Pin连接
- DIN与A4 Pin连接
- CLK与A3 Pin连接
- Pen IRQ与A0 Pin连接
连接可调电阻器:将可调电阻器连接到模拟A5 Pin和A6 Pin。
这样你就完成了相应的硬件连接!
第二步:编写控制代码
利用Arduino IDE软件,编写代码,并将其上传到Arduino Nano,这样就能控制笔尖的按压和移动。
下面是Arduino代码:
```
#include
void setup()
{
Serial.begin(9600);
SPI.begin();
pinMode(9, OUTPUT);
digitalWrite(9, LOW);
}
void loop()
{
byte buf[3];
buf[0] = 0x90;
buf[1] = 0x00;
buf[2] = 0x00;
digitalWrite(9, HIGH);
SPI.transfer(buf[0]);
SPI.transfer(buf[1]);
delayMicroseconds(10);
buf[0] = 0x00;
buf[1] = 0x00;
buf[2] = 0x00;
SPI.transfer(buf[0]);
SPI.transfer(buf[1]);
digitalWrite(9, LOW);
delayMicroseconds(100);
if(Serial.available() > 0) {
byte ch = Serial.read();
if(ch >= '0' && ch <= '9') {
buf[0] = ch;
Serial.readBytesUntil('\n', &buf[1], 2);
digitalWrite(9, HIGH);
for(int i=0; i<3; ++i)
SPI.transfer(buf[i]);
digitalWrite(9, LOW);
}
}
}
```
该代码使用SPI接口与ADS7843模块通信,并通过串口传输数据,这样你就可以跟踪笔的位置和压力,从而进行精确的笔迹输出。
第三步:创建可交互程序
使用Processing软件编写程序,将传输的数据接收并转化为图案。我们可以使用SerialOSC模块进行数据的接收,然后在Processing中创建图案。
下面是Processing程序代码:
```
import oscP5.*;
import netP5.*;
OscP5 oscP5;
float x, y;
void setup() {
size(400, 400);
background(255, 255, 255);
oscP5 = new OscP5(this, 8080);
}
void draw() {
}
void oscEvent(OscMessage theOscMessage) {
if(theOscMessage.checkAddrPattern("/sp/note")) {
x = theOscMessage.get(0).floatValue();
y = theOscMessage.get(1).floatValue();
fill(0, 0, 0);
ellipse(x, y, 10, 10);
}
}
```
该程序通过OSC协议接收数据,并创建一个包含位置和压力的笔迹。
第四步:制作和安装笔尖
使用纸和铅笔设计和绘制合适的笔尖和笔身,然后选择合适的材料来制作它们。在这种情况下,使用电机和管子制作笔身,导电细小笔尖来制作工作笔尖。你可以使用端子盖和线缆来连接笔尖和Arduino Nano Pin。
现在,你已经完成了自己的Apple Pen的制作。通过笔尖的压力和位置检测,在iPad、iPhone或其他设备上进行书写和绘画,这是一个不错的DIY项目。