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AdrianoFA/WearableGenius

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WearableGenius

roupaFinal2.mp4

Sobre o projeto

Este projeto foi desenvolvido para a disciplina ACH2808 – INTRODUÇÃO AOS TÊXTEIS ELETRÔNICOS E DISPOSITIVOS VESTÍVEIS (E-TEXTILES E WEARABLES)

O objetivo do projeto é auxiliar no desenvolvimento infantil com o uso de jogos eletrônicos. Atualmente, muitas crianças ficam no celular para passar o tempo. Porém, o uso excessivo do celular traz diversos problemas, como:

- Segurança:

Se a criança não estiver sendo supervisionada, ela pode ter acesso a pessoas mal-intencionadas ou conteúdo sensível.

- Tempo de tela:

Muito tempo de tela pode prejudicar a visão da criança e causar diversos problemas, como falta de sono e postura ruim.

- Fragilidade:

O celular é um aparelho consideravelmente caro e frágil, que se quebra facilmente, trazendo prejuízo ao responsável.

Portanto, tivemos a ideia de criar uma roupa com jogos. Ela seria muito mais barata do que um celular, e ainda distrairia a criança do celular. Por ser uma roupa, seria portátil e lavável (eficiência depois da lavagem ainda em teste), além de mais resistente nas mãos de uma criança.

Responsáveis pelo projeto:

Adriano Favareto Abromovick - NUSP 11796062

Julia Lima Teodorak Vieira - NUSP 11369600

Júlio Silva Ladeira - NUSP 10872350

Sabrina Ribeiro de Souza - NUSP 11207290

Lista de Materiais

Quantidade Nome
1 Arduino Lilypad
1 Matriz de LEDs endereçáveis RGB 8x8
1 Buzzer
5 Botões "push button" costuráveis de tecido condutivo
--- Linha condutiva
1 PowerBank

Conexões

Estas são as conexões do circuito, feitas com linha condutiva.

Buraco do Lilypad Conectado a
+ Positivo da matriz de LEDs
- Negativo da matriz de LEDs
- Negativo dos botões de pressão
2 Receptor de comandos da matriz de LEDs
9 Positivo do botão de início
10 Positivo do buzzer
A2 Positivo do LED verde
A3 Positivo do LED vermelho
A4 Positivo do LED amarelo
A5 Positivo do LED azul

Os botões de pressão dos LEDs ficam entre o positivo de cada LED e os LEDs em si.

OBS: Teste do Genius

Caso deseje apenas criar o jogo do Genius, estes são os materiais utilizados para realizar os testes, antes de fazer a roupa:

Quantidade Nome Detalhes
1 Arduino UNO
1 Protoboard¹ Aproximadamente 8cm
18 Jumpers 2 verdes, 2 vermelhos, 2 amarelos, 2 azuis, 1 preto e 9 brancos
4 Leds 1 verde, 1 vermelho, 1 amarelo e 1 azul
4 Resistores² 2 de 220Ω, 1 de 39Ω e 1 de 470Ω
5 Botões "push button"
1 Buzzer ativo
1 Cabo USB AB

¹A protoboard pode ser maior para facilitar o uso dos botões. Entretanto, talvez sejam necessários mais jumpers, para garantir que toda a protoboard esteja energizada.

²Os resistores também podem ser iguais (por exemplo 220Ω), obtendo um resultado semelhante.

E estas foram as conexões realizadas:

Imagem do projeto no Tinkercad, mostrando as conexões (OBS: Os jumpers brancos estão marrons para facilitar a visualização)

Pino do Arduino UNO Cor do jumper Buraco da protoboard Descrição
GND Preto Negativo-1 Qualquer buraco do feixe negativo da protoboard
2 Verde f-29 Positivo do botão do LED verde
3 Vermelho f-25 Positivo do botão do LED vermelho
4 Amarelo f-21 Positivo do botão do LED amarelo
5 Azul f-17 Positivo do botão do LED azul
6 Branco f-5 Positivo do botão de Reset
8 Verde a-27 Positivo do LED verde
9 Vermelho a-23 Positivo do LED vermelho
10 Amarelo a-19 Positivo do LED amarelo
11 Azul a-15 Positivo do LED azul
12 Branco a-3 Positivo do buzzer

Conexões entre buracos da protoboard:

Buraco 1 Cor do jumper Buraco 2 Descrição
Negativo-1 Branco Negativo-2 Conecta com o outro negativo da protoboard
Negativo-2 Branco f-27 Negativo do LED verde
Negativo-2 Branco f-23 Negativo do LED vermelho
Negativo-2 Branco f-19 Negativo do LED amarelo
Negativo-2 Branco f-15 Negativo do LED azul
Negativo-2 Branco f-3 Negativo do botão Reset
Negativo-1 Branco a-6 Negativo do buzzer

Posição dos componentes na protoboard:

Componente Positivo Negativo
LED verde e-27 e-29
LED vermelho e-23 e-25
LED amarelo e-19 e-21
LED azul e-15 e-17
Resistor do LED verde¹ Negativo a-29
Resistor do LED vermelho¹ Negativo a-25
Resistor do LED amarelo¹ Negativo a-21
Resistor do LED azul¹ Negativo a-17
Botão do LED verde¹ g-29 e j-29 g-27 e j-27
Botão do LED vermelho¹ g-25 e j-25 g-23 e j-23
Botão do LED amarelo¹ g-21 e j-21 g-19 e j-19
Botão do LED azul¹ g-17 e j-17 g-15 e j-15
Botão de reset¹ g-5 e j-5 g-3 e j-3
Buzzer a-3 a-6

¹Os resistores e botões não possuem "positivo" ou "negativo", então para esses componentes o posicionamento não importa.

Executando o Genius na IDE do Arduino

Após montar todo o circuito na protoboard, é preciso baixar a IDE do Arduino em um computador. Depois, conectar o Arduino UNO no computador, utilizando o cabo USB AB. Em seguida, baixar e executar o arquivo jogo_da_memoria.ino, que é o código do Genius. o executável irá abrir uma janela da IDE do Arduino. Agora, é preciso escolher o tipo do Arduino (Arduino UNO) e a porta USB onde ele está conectado. Se ele estiver conectado, provavelmente a única opção de porta que vai aparecer é a correta. Essas duas seleções podem ser feitas facilmente pela aba "Tools" da IDE do Arduino:

E por último, basta carregar o programa no Arduino UNO (pela opção de Upload na IDE), e ele será executado automaticamente.

Genius funcionando com o Arduino UNO

testeUNO.mp4

(O circuito no vídeo está sem o buzzer, pois foi gravado de madrugada)

Genius no Tinkercad

Também foi feita uma versão do Genius na plataforma Tinkercad, que possibilita a criação de projetos de Arduino em um ambiente virtual. O projeto no Tinkercad está disponível aqui. CUIDADO: O som do buzzer é bem alto, recomendo abaixar um pouco o volume :) .

Criando a roupa

Conceito inicial da roupa

A roupa criada para o projeto é uma blusa feita de moletom, com aproximadamente 70% algodão e 30% poliéster. A ideia é que a roupa seja confortável e fácil de vestir.

A blusa possui um bolso estilo "canguru" para comportar o Arduino Lilypad e o PowerBank.

Também foram recortadas formas, com suas respectivas cores, para indicar a posição de cada botão de pressão. As formas também deixam o jogo mais didático e divertido.

testeMatriz.mp4
roupa.mp4

Como usar a roupa

Depois de carregar o código do Genius no Arduino Lilypad, conectar o Lilypad no PowerBank. O jogo deve começar automaticamente, exibindo a primeira forma escolhida na matriz de led, com a cor correspondente à forma.

O jogador deve então selecionar a forma que ele acredita que foi exibida pela tela e apertar o botão de pressão costurado na roupa correspondente à forma.

Caso correto, o jogo incluirá mais uma forma na sequência, e o jogador deve sempre repetir a sequência exibida na roupa. Caso erre, a matriz exibira uma sequência de cores bem rápida e emitirá um barulho diferente, sinalizando que o jogador errou a sequência. Então, o jogo recomeça.

O jogo continua até exibir uma sequência de 20 formas. Caso o jogador acerte a sequência, ele "venceu" e o jogo recomeça.

roupaFinal2.mp4

Considerações futuras:

- Às vezes o circuito bagunça e o jogo para de funcionar direito, fazendo com que um dos botões seja apertado constantemente, quando na verdade nenhum botão está sendo apertado.

- O visor deixa meio difícil de perceber as formas, pois fica meio embaçado.

- É um pouco difícil de jogar olhando para baixo, para ver o visor.

Referências

Tivemos como inspiração o canal Bit a Bit no Youtube, que é o responsável pelo código jogo_da_memória.ino, utilizado para testar o circuito do projeto no Arduino UNO.

Outras referências

https://www.centroclinicoacras.com.br/blog/blog/maleficios-da-exposicao-excessiva-as-telas/

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