SmartKnob - Núm điều khiển xúc giác với chặn cuối được định nghĩa bằng phần mềm và nấc ảo

 (github.com/scottbez1)
2 điểm bởi GN⁺ 2023-09-11 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • SmartKnob là thiết bị nhập liệu mã nguồn mở cung cấp chặn cuối có thể cấu hình bằng phần mềm và các nấc ảo
  • Kết hợp động cơ gimbal không chổi than với encoder từ tính để cung cấp điều khiển phản hồi mô-men xoắn vòng kín, cho phép tạo và điều chỉnh động lực cảm giác của các nấc và chặn cuối
  • SmartKnob View là thiết kế có màn hình tích hợp và hiện đang trong giai đoạn active development
  • Cấu hình phần cứng chính của SmartKnob View gồm LCD tròn 240x240, động cơ gimbal BLDC trục rỗng, mô-đun Lilygo TMicro32 Plus dựa trên ESP32-PICO-V3-02, PCB flexure và strain gauge điện trở SMD để phát hiện lực nhấn, 8 đèn LED RGB phát sáng cạnh bên, kết nối USB-C 2.0 cho nguồn, dữ liệu serial và lập trình, cảm biến ánh sáng môi trường VEML7700
  • Ví dụ chỉnh sửa âm thanh·video gồm bánh jog cho phép cảm nhận ranh giới clip khi cuộn timeline, bánh xe lò xo tự trả về vị trí tạm dừng trong điều khiển tốc độ phát, và cách dùng các điểm snap như 1x·2x·4x
  • Dù là dự án DIY mã nguồn mở, đây vẫn chưa phải dự án plug-and-play trưởng thành; cần có kinh nghiệm hàn nâng cao, hàn linh kiện dán bề mặt với pitch rất nhỏ, khả năng lắp ráp tốn nhiều thời gian và xử lý sự cố phần cứng lẫn firmware
  • Trạng thái hiện tại chưa được khuyến nghị cho sử dụng thông thường, nhưng có thể là dự án thú vị với người đam mê điện tử ở mức nâng cao
  • Nếu đã hoàn tất quy trình nạp firmware tiêu chuẩn và hiệu chuẩn, có thể chạy bản demo tương tác trên web dùng Web Serial với SmartKnob kết nối qua USB
  • NanoFOC DevKit++ là thiết kế mã nguồn mở do một thành viên cộng đồng SmartKnob tạo ra, sử dụng ESP32-S3 và firmware SmartKnob chạy bằng cách chọn môi trường nanofoc trong PlatformIO
  • Theo FAQ, hiện vẫn chưa có tích hợp cho sử dụng sản xuất thực tế; mới chỉ có lượng firmware đủ cho các video demo, và dù đã tồn tại API cấu hình nấc cơ bản, vẫn còn rất nhiều việc firmware phải làm
  • Giấy phép áp dụng là Apache v2 cho phần mềm, điện tử và tài liệu; Creative Commons Attribution 4.0 cho thiết kế phần cứng và cơ khí

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2023-09-11
Ý kiến trên Hacker News

  • Thật vui khi thấy một dự án phần cứng mã nguồn mở được tài liệu hóa kỹ lưỡng như thế này
    Tuy nhiên, nó cũng cho thấy việc này khó hơn nhiều so với dự án phần mềm. Có nhiều rào cản như thiết kế và in 3D, vấn đề mua sắm phần cứng, lựa chọn linh kiện cẩn thận, thiếu hỗ trợ tự động hóa toolchain, v.v. Từ góc nhìn của một người chơi phần cứng nhẹ nhàng, vừa ấn tượng vừa hơi choáng

    • Cũng không thể bỏ qua chi phí của thất bại và các lần thử nghiệm lặp đi lặp lại

  • Mình rất thích việc đây là phần cứng mã nguồn mở. Trên web từng có vài mạch kiểu này cho thiết bị ngoại vi, nhưng gần như chưa có cái nào được trau chuốt đến mức này
    Nếu nhà thiết kế có ở đây thì mình có một câu hỏi về mạch. Mình thắc mắc liệu có cơ chế bảo vệ đối với điện áp sinh ra khi người dùng xoay núm hay không. Trên sơ đồ, IC TMC6300 được nối trực tiếp với BDCM mà không có mạch trung gian; các tính năng bảo vệ nêu trong datasheet có vẻ chỉ nói về lỗi khi dùng nó như động cơ, chứ không phải khi dùng động cơ như máy phát điện

    • Mình là nhà thiết kế. Thành thật mà nói đây là dự án sở thích và mình không phải kỹ sư điện/điện tử nên không có câu trả lời thật xuất sắc, nhưng nhìn chung đây là động cơ điện trở cao/KV thấp, và tốc độ mà con người có thể thực tế xoay bằng tay cũng có giới hạn, nên mình cho rằng điện áp tạo ra theo cách đó trong đa số trường hợp sẽ không đủ cao để gây hỏng
      Datasheet của TMC6300 cũng minh họa cách nối trực tiếp với động cơ BLDC, nên mình thiết kế dựa trên đó. Dù vậy có thể vẫn có best practice nào đó mình đã bỏ sót. Ví dụ có thể là một diode ở phía nguồn chính chẳng hạn; rất hoan nghênh nếu ai hiểu rõ hơn tham gia góp ý. Pull request cũng được hoan nghênh

  • Mình đang làm một jukebox số có điều khiển vật lý, và đang tìm nhiều loại điều khiển dạng núm để dùng cho việc chuyển qua lại và trộn các track
    Chắc chắn mình sẽ thử dùng dự án này. Rất thích vì đây là phần cứng mã nguồn mở được tài liệu hóa tốt

  • Có một lần gửi trước đó vào năm 2022 và có khoảng 12 bình luận
    https://news.ycombinator.com/item?id=30646371

    • Trước khi gửi mình đã tìm bằng liên kết nhưng không ra kết quả

  • Phần triển khai rất tuyệt. Nhìn vào đầu vào dạng núm trên đồ gia dụng, có quá nhiều trường hợp có nấc cơ học nhưng encoder đầu vào lại không khớp với các nấc đó
    Ví dụ, giả sử khi bật thiết bị nó bắt đầu ở mức thiết lập 1 và bạn cần xoay dial sang mức 3. Kỳ vọng bình thường là một lần “tách” về mặt vật lý sẽ chuyển sang mức 2, thêm một lần nữa sẽ sang mức 3. Nhưng tôi thường thấy các thiết bị mà nấc hoàn toàn tùy ý, khiến bạn không thể biết cần bao nhiêu lần “tách” để tới thiết lập mong muốn. Khi đó các nấc lại chủ động gây hiểu nhầm

  • SimpleFOC là thứ tuyệt nhất mình học được sau khi tốt nghiệp. Có rất nhiều dự án có thể tận dụng cả khả năng phần cứng lẫn phần mềm

  • Có vẻ dự án này cùng một số dự án thú vị khác đã được demo tại Open Sauce ở SF https://opensauce.live/

  • Mình bỗng thấy nhất định phải có một mục đích sử dụng cho cái này

    • Giờ thì hơi cổ điển, nhưng có thể làm bộ chỉnh radio với độ mạnh của nấc thay đổi theo cường độ tín hiệu
    • Có thể dùng cho bảng điều khiển của nhiều loại phần cứng. Ví dụ với synthesizer âm nhạc, khả năng truy cập nhanh và chỉnh sửa nhiều tham số khi biểu diễn trực tiếp có thể tạo khác biệt, nên có vẻ có nhiều ứng dụng
    • Cũng có vẻ làm được thermostat thông minh DIY hoặc giao diện stereo chỉ có một nút bấm/một núm xoay

  • Từng có Microsoft Surface Dial, nhưng mình không rõ nó có thực sự được chấp nhận rộng rãi không. Hình như cũng có sản phẩm khác với hình thức tương tự

    • Surface Dial rất hay, nhưng sau đó tôi không nghe nhắc đến nó nhiều. Tôi cũng sẽ không ngạc nhiên nếu dự án này có thể xung đột bằng sáng chế với nó. Phần cứng phần lớn bị ràng buộc rất chặt bởi bằng sáng chế và việc thực thi cũng khá hiệu quả, nên đúng là một bãi mìn
      Một trong những vấn đề của “trải nghiệm người dùng tuyệt vời” là nó quá nổi bật. Tôi đã thiết kế các yếu tố UX “ngầu” trong phần lớn sự nghiệp nên hiểu điều đó nghĩa là gì. Đây là sai lầm tôi cứ lặp lại, có lẽ vì tôi thích thử thách. Một trong những việc gần đây của tôi là spinner kiểu “prize wheel” cho Swift (iOS/iPadOS, UIKit)[0]. Tôi cũng cân nhắc và thực ra đã bắt đầu phiên bản SwiftUI, nhưng khó biện minh cho nó. Nó rất nhẹ, chất lượng cao và dễ dùng, nhưng lại thu hút quá nhiều sự chú ý nên tôi cứ không dùng nó trong các dự án của mình. Có lý do mà nhân viên phục vụ thường mặc đồ đen
      [0] https://github.com/RiftValleySoftware/RVS_Spinner
    • Một sản phẩm trông hơi giống cái này nhưng hoạt động khác là 3Dconnexion SpaceNavigator
      https://www.amazon.com/3Dconnexion-3DX-700028-SpaceNavigator...
      Cũng có các “người anh em” lớn hơn, về cơ bản là SpaceNavigator với nhiều nút được thêm xung quanh. 3Dconnexion SpaceMouse Pro https://www.amazon.com/3Dconnexion-3DX-700040-SpaceMouse-Pro... và 3Dconnexion SpaceMouse Enterprise https://www.amazon.com/3Dconnexion-SpaceMouse-Enterprise-31-...

  • Tuyệt vời. Tôi đã nghĩ đến việc làm một thứ tương tự cho luyện ngủ cho trẻ nhỏ
    Tôi cần một thiết bị có thể thao tác chỉ bằng xúc giác trong phòng tối, và có thể đặt khoảng thời gian linh hoạt; cái này đúng là hợp ý tôi