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【前言】 藍牙（英語：Bluetooth），是無線通訊技術的一種標準，主要功用是讓兩台裝置在短距離之間作資料交換，這個技術是在1994年由電信商愛利信（Ericsson）發展出的技術，發展至今已經到了第五代，我們這次要整合的HC-05模組是採用英國劍橋的CSR (Cambridge Silicon Radio) 公司的BC417143晶片，支援藍牙2.1+EDR規範，可以讓"彎曲傳感手套"達到無線傳輸的功用，至於如何做呢?請看以下教學。。。 【準備材料】 HC-05 藍芽模組 X1 9V電池扣 X1 9V電池 X1 3M超強力雙面膠 X1 藍牙接收器 X1
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【電路圖】【在電腦安裝藍牙接收器】【Arduino】#include <SoftwareSerial.h>
#define PIN_THUMB A0 // 拇指.
#define PIN_POINTER A1 // 食指.
#define PIN_MIDDLE A2 // 中指.
#define PIN_RING A3 // 無名指.
#define PIN_LITTLE A6 // 小指.
// HC-05.
SoftwareSerial BT(10, 11);
// 拇指數值.
int thumbValue = 0;
// 食指數值.
int pointerValue = 0;
// 中指數值.
int middleValue = 0;
// 無名指數值.
int ringValue = 0;
// 小指數值.
int littleValue = 0;
// 手套數值.
String InfinityStr = "";
// 時脈相關變數.
unsigned long timer = 0;
float timeTick = 0;
//-------------------------------------------------------
// 初始.
//-------------------------------------------------------
void setup() {
BT.begin(9600);
}
//-------------------------------------------------------
// 主迴圈.
//-------------------------------------------------------
void loop() {
// 紀錄時脈.
timer = millis();
//-------------------------------------------------------
// 手指彎曲數值. //-------------------------------------------------------
// 拇指數值.
thumbValue = analogRead(PIN_THUMB);
// 食指數值.
pointerValue = analogRead(PIN_POINTER);
// 中指數值.
middleValue = analogRead(PIN_MIDDLE);
// 無名指數值.
ringValue = analogRead(PIN_RING);
// 小指數值.
littleValue = analogRead(PIN_LITTLE);
// 判斷時脈傳送.
if(timeTick > 25){
// 組合手指數值指令.
InfinityStr = "inf|" + (String)thumbValue + "," + (String)pointerValue + "," + (String)middleValue + "," + (String)ringValue + "," + (String)littleValue + "|~";
// 將組合字串透過HC-05傳送給PC.
BT.println(InfinityStr);
// 初始時脈.
timeTick = 0;
}
timeTick += millis()-timer;
} |
【Unity】  using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;
using System;
using System.IO.Ports;
using LinkedList;
using System.Threading;
public class MainCamera : MonoBehaviour
{
// 連線COM(請查看您電腦藍牙接收器使用的COM編號作修改).
const string PORT_NAME = "COM7";
public Image ImageHandR = null;
public Sprite ImageHandOpenR = null;
public Sprite ImageHandCloseR = null;
public Text ThumbText = null; // 拇指數值.
public Text PointerText = null; // 食指數值.
public Text MiddleText = null; // 中指數值
public Text RingText = null; // 無名指數值.
public Text LittleText = null; // 小指數值.
public Slider SliderThumb = null; // 拇指拉霸.
public Slider SliderPointer = null; // 食指拉霸.
public Slider SliderMiddle = null; // 中指拉霸.
public Slider SliderRing = null; // 無名指拉霸.
public Slider SliderLittle = null; // 小指拉霸.
public InputField ThumbInputMax = null; // 拇指張手最大值.
public InputField PointerInputMax = null; // 食指張手最大值.
public InputField MiddleInputMax = null; // 中指張手最大值.
public InputField RingInputMax = null; // 無名指張手最大值.
public InputField LittleInputMax = null; // 小指張手最大值.
public InputField ThumbInputNow = null; // 拇指數值.
public InputField PointerInputNow = null; // 食指數值.
public InputField MiddleInputNow = null; // 中指數值.
public InputField RingInputNow = null; // 無名指數值.
public InputField LittleInputNow = null; // 小指張數值.
public InputField ThumbInputMin = null; // 拇指張手最小值.
public InputField PointerInputMin = null; // 食指張手最小值.
public InputField MiddleInputMin = null; // 中指張手最小值.
public InputField RingInputMin = null; // 無名指張手最小值.
public InputField LittleInputMin = null; // 小指張手最小值.
//------------------------------------------------------------------------
// 手套相關,
//------------------------------------------------------------------------
private float thumbMax = 0; // 拇指最大數值.
private float pointerMax = 0; // 食指最大數值.
private float middleMax = 0; // 中指最大數值
private float ringMax = 0; // 無名指最大數值.
private float littleMax = 0; // 小指最大數值.
private float thumbMin = 0; // 拇指最小數值.
private float pointerMin = 0; // 食指最小數值.
private float middleMin = 0; // 中指最小數值
private float ringMin = 0; // 無名指最小數值.
private float littleMin = 0; // 小指最小數值.
private float thumbTransform = 0; // 拇指轉換數值.
private float pointerTransform = 0; // 食指轉換數值.
private float middleTransform = 0; // 中指轉換數值
private float ringTransform = 0; // 無名指轉換數值.
private float littleTransform = 0; // 小指轉換數值.
private float thumbShock = 0; // 拇指防震動.
private float pointerShock = 0; // 食指防震動.
private float middleShock = 0; // 中指防震動.
private float ringShock = 0; // 無名指防震動.
private float littleShock = 0; // 小指防震動.
// 手指數據平均值物件.
private BalancedValue thumbBalancedValue;
private BalancedValue pointerBalancedValue;
private BalancedValue middleBalancedValue;
private BalancedValue ringBalancedValue;
private BalancedValue littleBalancedValue;
// 不全指令備份.
private string receivedDataTemp = "";
// 指令串列.
private SinglyLinkedList<string> commandLinkedList = null;
// 多執行緒.
private Thread thread;
private bool isRun = true;
// 藍牙.
private SerialPort sp;
//------------------------------------------------------------------------
// 初始.
//------------------------------------------------------------------------
void Start()
{
// 建立指令串列.
commandLinkedList = new SinglyLinkedList<string>();
// 藍牙.
try
{
sp = new SerialPort("\\\\.\\" + PORT_NAME, 9600);
sp.Open();
sp.ReadTimeout = 50;
}
catch (System.IO.IOException e) { }
catch (System.InvalidOperationException e) { }
// 建立多執行緒接收指令.
thread = new Thread(getReceivedData);
thread.IsBackground = true;
thread.Start();
// 建立手指數據平均值物件.
thumbBalancedValue = new BalancedValue(8);
pointerBalancedValue = new BalancedValue(8);
middleBalancedValue = new BalancedValue(8);
ringBalancedValue = new BalancedValue(8);
littleBalancedValue = new BalancedValue(8);
}
//------------------------------------------------------------------------
// 更新.
//------------------------------------------------------------------------
void Update()
{
// 未與藍芽連線.
if (sp == null || !sp.IsOpen) { return; }
try
{
// 最大值.
thumbMax = float.Parse(ThumbInputMax.text); // 拇指最大數值.
pointerMax = float.Parse(PointerInputMax.text); // 食指最大數值.
middleMax = float.Parse(MiddleInputMax.text); // 中指最大數值.
ringMax = float.Parse(RingInputMax.text); // 無名指最大數值.
littleMax = float.Parse(LittleInputMax.text); // 小指最大數值.
// 現值.
ThumbInputNow.text = thumbBalancedValue.Value.ToString();
PointerInputNow.text = pointerBalancedValue.Value.ToString();
MiddleInputNow.text = middleBalancedValue.Value.ToString();
RingInputNow.text = ringBalancedValue.Value.ToString();
LittleInputNow.text = littleBalancedValue.Value.ToString();
// 最小值.
thumbMin = float.Parse(ThumbInputMin.text); // 拇指最小數值.
pointerMin = float.Parse(PointerInputMin.text); // 食指最小數值.
middleMin = float.Parse(MiddleInputMin.text); // 中指最小.
ringMin = float.Parse(RingInputMin.text); // 無名指最小.
littleMin = float.Parse(LittleInputMin.text); // 小指最小.
// 接收數值.
string value = getCommand();
if (value != "")
{
// 解指令.
string[] decoding = null;
decoding = value.Split('|');
// 判斷指令.
switch (decoding[0])
{
case "inf": // 判斷手套指令.
// 解字串.
string[] infDecoding = null;
infDecoding = decoding[1].Split(',');
//----------------------------------------
// 拇指數.
//----------------------------------------
// 存入手套取的數值以計算平均值.
thumbBalancedValue.Add(float.Parse(infDecoding[0]));
// 避免手指抖動(將上一次與最新的平均值相減後取絕對值).
if (Math.Abs(thumbBalancedValue.Value - thumbShock) > 4)
{
// 取得平均值.
thumbShock = thumbBalancedValue.Value;
// 最大.
if (thumbShock > thumbMax)
{
thumbTransform = 100;
}
// 最小.
else if (thumbShock < thumbMin)
{
thumbTransform = 0;
}
// 中間.
else
{
// 換算顯示數值(0~10).
thumbTransform = Mathf.Round((100 / (thumbMax - thumbMin)) * (thumbShock - thumbMin));
}
// 顯示拉條位置.
SliderThumb.value = thumbTransform * 0.01f;
// 顯示數值.
ThumbText.text = thumbTransform.ToString();
}
//----------------------------------------
// 食指數值.
//----------------------------------------
// 存入手套取的數值以計算平均值.
pointerBalancedValue.Add(float.Parse(infDecoding[1]));
// 避免手指抖動(將上一次與最新的平均值相減後取絕對值).
if (Math.Abs(pointerBalancedValue.Value - pointerShock) > 4)
{
// 取得平均值.
pointerShock = pointerBalancedValue.Value;
// 最大.
if (pointerShock > pointerMax)
{
pointerTransform = 100;
}
// 最小.
else if (pointerShock < pointerMin)
{
pointerTransform = 0;
}
// 中間.
else
{
// 換算顯示數值(0~10).
pointerTransform = Mathf.Round((100 / (pointerMax - pointerMin)) * (pointerShock - pointerMin));
}
// 顯示拉條位置.
SliderPointer.value = pointerTransform * 0.01f;
// 顯示數值.
PointerText.text = pointerTransform.ToString();
}
//----------------------------------------
// 中指數值.
//----------------------------------------
// 存入手套取的數值以計算平均值.
middleBalancedValue.Add(float.Parse(infDecoding[2]));
// 避免手指抖動(將上一次與最新的平均值相減後取絕對值).
if (Math.Abs(middleBalancedValue.Value - middleShock) > 4)
{
// 取得平均值.
middleShock = middleBalancedValue.Value;
// 最大.
if (middleShock > middleMax)
{
middleTransform = 100;
}
// 最小.
else if (middleShock < middleMin)
{
middleTransform = 0;
}
// 中間.
else
{
// 換算顯示數值(0~10).
middleTransform = Mathf.Round((100 / (middleMax - middleMin)) * (middleShock - middleMin));
}
// 顯示拉條位置.
SliderMiddle.value = middleTransform * 0.01f;
// 顯示數值.
MiddleText.text = middleTransform.ToString();
}
//----------------------------------------
// 無名指數值.
//----------------------------------------
// 存入手套取的數值以計算平均值.
ringBalancedValue.Add(float.Parse(infDecoding[3]));
// 避免手指抖動(將上一次與最新的平均值相減後取絕對值).
if (Math.Abs(ringBalancedValue.Value - ringShock) > 4)
{
// 取得平均值.
ringShock = ringBalancedValue.Value;
// 最大.
if (ringShock > ringMax)
{
ringTransform = 100;
}
// 最小.
else if (ringShock < ringMin)
{
ringTransform = 0;
}
// 中間.
else
{
// 換算顯示數值(0~10).
ringTransform = Mathf.Round((100 / (ringMax - ringMin)) * (ringShock - ringMin));
}
// 顯示拉條位置.
SliderRing.value = ringTransform * 0.01f;
// 顯示數值.
RingText.text = ringTransform.ToString();
}
//----------------------------------------
// 小指數值.
//----------------------------------------
// 存入手套取的數值以計算平均值.
littleBalancedValue.Add(float.Parse(infDecoding[4]));
// 避免手指抖動(將上一次與最新的平均值相減後取絕對值).
if (Math.Abs(littleBalancedValue.Value - littleShock) > 4)
{
// 取得平均值.
littleShock = littleBalancedValue.Value;
// 最大.
if (littleShock > littleMax)
{
littleTransform = 100;
}
// 最小.
else if (littleShock < littleMin)
{
littleTransform = 0;
}
// 中間.
else
{
// 換算顯示數值(0~10).
littleTransform = Mathf.Round((100 / (littleMax - littleMin)) * (littleShock - littleMin));
}
// 顯示拉條位置.
SliderLittle.value = littleTransform * 0.01f;
LittleText.text = littleTransform.ToString();
}
break;
}
}
}
catch (TimeoutException)
{}
}
//------------------------------------------------------------------------
// 離開程式.
//------------------------------------------------------------------------
void OnApplicationQuit()
{
isRun = false;
thread = null;
if (sp != null && sp.IsOpen)
sp.Close();
}
//------------------------------------------------------------------------
// 取得HC-05傳送的指令.
//------------------------------------------------------------------------
public String getCommand()
{
string s = "";
s = "";
if (commandLinkedList.Count > 0)
{
s = commandLinkedList.First.Value;
commandLinkedList.RemoveFirst();
return s;
}
return "";
}
//------------------------------------------------------------------------
// 接收指令.
//------------------------------------------------------------------------
private string receivedData = "";
public void getReceivedData()
{
while (isRun)
{
try
{
string s = "";
int len = 0;
// 組合字串.
receivedData += sp.ReadLine();
// 分解字串.
len = receivedData.Length;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
// 組合指令.
if (receivedData != '~')
{
s += receivedData;
}
else
{
// 加入指令.
commandLinkedList.AddLast(s);
s = "";
}
}
receivedData = s;
}
catch (System.InvalidOperationException e) { }
catch (System.TimeoutException e) { }
}
}
} |
接下來要開始設定"彎曲傳感手套"，首先請戴上"彎曲傳感手套"然後看上圖(A.)處這邊請參考(B.)處內的數值輸入每根手指在張開狀態下的最大數據，然後看到(C.)處這邊一樣請參考(B.)處內數值輸入每根手指在握拳的狀態下的最小數據。 五根手指都設定完畢後請反覆張開與握緊手指，會發現每根手指旁拉條上的小圓球會隨著手指的張開與握緊而上下移動，這邊因該可以很容易的理解到小圓球的上下移動就表示手指的彎曲與伸直位置，各位可以看著小圓球的位置在微調最大(A.)處與最小(C.)處數值，等圓球的移動位置可以趨近於手指的彎曲與伸直位置時也就代表"彎曲傳感手套"的設定完成了。 (D.)處是手指彎曲以(0~100)顯示的轉換數值。
【關於外接電源】【後記】下一篇教學我們將繼續在Unity內整合3D手掌模型與新增硬體六軸傳感器並對這次很亂的程式碼作優化(其實善用陣列可以讓程式碼少一半)，敬請期待。
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發表於 2018-10-6 01:10
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