Apuvälinehiireen liitettävän silmänräpäyskytkimen suunnittelu ja toteutus
Kattelus, Joel (2018)
Kattelus, Joel
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201804245374
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201804245374
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa infrapuna-anturiin perustuva silmänräpäyskytkimen prototyyppi Quha Zono -apuvälinehiirelle. Työssä tutkittiin myös infrapunasäteilyn ominaisuuksia, sekä erityisesti sen turvallisuutta ja mahdollisia vaikutuksia silmään.
Apuvälinehiirellä voidaan liikuttaa tietokoneen kohdistinta pään tai muun raajan liikkeiden avulla ilman fyysistä kontaktia. Napsautus voidaan toteuttaa erilaisilla lisälaitteilla, kuten puhalluskytkimellä tai viiveklikkauksella.
Työn lähtökohtana oli olemassa olevan infrapuna-anturitekniikan soveltaminen silmänräpäyksen tunnistamiseen. Suunnittelun pääkriteereitä olivat pieni koko ja virrankulutus sekä varmatoimisuus.
Infrapuna-anturi toteutettiin käyttämällä infrapunalediä sekä fototransistoria.
Fototransistori mittaa silmältä takaisin heijastuvan infrapunavalon voimakkuutta,
ja muodostaa sen mukaan päätelaitteelle käskyn klikkaustapahtuman suorittamisesta. Heijastuksen voimakkuus muuttuu silmän tilan mukaan.
Infrapuna-anturilta tulevaa dataa käsiteltiin ohjelmoidulla PIC mikro-ohjaimella.
Mikro-ohjaimelle suunniteltiin C-kielellä toteutettava ohjelma, joka sisälsi silmän
tilaa seuraavan pääohjelman, sekä kalibrointifunktion, jolla kytkin on mahdollista
kalibroida aina käytön alkaessa.
Työn tuloksena oli valmis prototyyppi silmänräpäyskytkimestä, jonka kehittämistä
ja tuotteistamista voidaan jatkaa insinöörityön päätyttyä.
Apuvälinehiirellä voidaan liikuttaa tietokoneen kohdistinta pään tai muun raajan liikkeiden avulla ilman fyysistä kontaktia. Napsautus voidaan toteuttaa erilaisilla lisälaitteilla, kuten puhalluskytkimellä tai viiveklikkauksella.
Työn lähtökohtana oli olemassa olevan infrapuna-anturitekniikan soveltaminen silmänräpäyksen tunnistamiseen. Suunnittelun pääkriteereitä olivat pieni koko ja virrankulutus sekä varmatoimisuus.
Infrapuna-anturi toteutettiin käyttämällä infrapunalediä sekä fototransistoria.
Fototransistori mittaa silmältä takaisin heijastuvan infrapunavalon voimakkuutta,
ja muodostaa sen mukaan päätelaitteelle käskyn klikkaustapahtuman suorittamisesta. Heijastuksen voimakkuus muuttuu silmän tilan mukaan.
Infrapuna-anturilta tulevaa dataa käsiteltiin ohjelmoidulla PIC mikro-ohjaimella.
Mikro-ohjaimelle suunniteltiin C-kielellä toteutettava ohjelma, joka sisälsi silmän
tilaa seuraavan pääohjelman, sekä kalibrointifunktion, jolla kytkin on mahdollista
kalibroida aina käytön alkaessa.
Työn tuloksena oli valmis prototyyppi silmänräpäyskytkimestä, jonka kehittämistä
ja tuotteistamista voidaan jatkaa insinöörityön päätyttyä.