Tweaker maakt multitouch-paneel van flatbedscanner

Tweaker Sprite_tm heeft de scanner van een all-in-one-printer omgebouwd tot multitouch-scherm. Hij gebruikte daarbij de ccd waarmee documenten ingescand worden en modificeerde het geheel om het aan een beeldscherm te koppelen.

Een kapotte multifunctionele printer van Epson vormde de basis voor het nieuwste project van Sprite_tm, een tweaker die naast zijn hobbyprojecten regelmatig voor Tweakers.net hacks op hardware heeft losgelaten. De zwart-wit-lijnscanner die in het apparaat gebruikt wordt, laat zich vrij eenvoudig uitlezen en maakt gebruik van een led om het te scannen object te verlichten. Het aansturen en uitlezen van de ccd kwam voor rekening van een ATMega88-microcontroller die zijn werk op 20MHz doet.

Met de controller werden de pixels van de ccd uitgelezen, maar daarmee was de verzameling hardware nog geen touchscreen. Aangezien de ccd schaduwen eenvoudigweg als licht en donker vertaalt naar 'analoge' enen en nullen, zou de sensor kunnen lezen waar vingers zich op een beeldscherm bevinden. Vijf 850nm-infraroodleds dienden hierbij als lichtbron en werden tegenover de ccd op het beeldscherm geplaatst.

De controller voerde zijn meetgegevens aan de pc, die het gros van de berekeningen op zich nam. Pc-software moest vervolgens de gegevens verwerken. De ATMega88 stuurde informatie over de locatie van een schaduw, ofwel vinger, de grootte van de schaduw en de corresponderende ir-led. Door driehoeksmeting toe te passen op de data van ten minste twee leds kan de positie van een vinger op het touchscreen berekend worden.

Helemaal perfect werkt Sprite_tm's touchscreen nog niet. Zo fungeert de software niet als driver voor een pointer en kan niet het volledige scherm benut worden wegens de te smalle lijn-ccd die wordt gebruikt en wegens onvoldoende leds. Wie nog een oude all-in-one-printer heeft liggen en wil proberen er een touchscreen van te maken, kan op Sprite_tm's blog enkele instructies vinden, evenals de firmware voor de controller en de software voor de pc.

Reacties (92)

Mooi gemaakt, inventief met de oude spullen.
Als oudere jongere dacht ik, mmm dat heb ik eerder gezien, aanraakschermen met licht. Lang leve google...
En inderdaad die zijn in 1971 al uitgevonden en gepatenteerd. En is het patent nu weer verlopen...
http://en.wikipedia.org/wiki/Touchscreen#Infrared
http://www.tech-faq.com/touch-screen-monitors.html

Maar gewoon te koop bv hier...
http://www.tradekorea.com...nfrared_Touch_Screen.html

Ik ken ze inderdaad. Die zijn echter niet multitouch, en daar ging het me hier toch wel om.

Wat zijn die stipjes die je ziet als hij met meerdere vingers op dat scherm drukt?

Dat zijn plekken waar de software ziet dat er eventueel een vingerindruk zou kunnen zijn, maar redenen heeft om te geloven dat het een glitch is. De blauwe puntjes zijn bijvoorbeeld plekken waar twee schaduwen elkaar wel kruisen, maar waar ook een derde led op schijnt die ook een schaduw achter zou moeten laten. Is die schaduw er niet weet de software dat de 2 schaduws die er wel zijn van 2 verschillende vingers zijn.

Hetzelfde als de stipjes die je ziet als hij er met 1 vinger op drukt. Ik vermoed dat die puntjes een soort van "referentiepunt" is a.d.h. waarvan de berekening van de positie wordt gedaan.
Het scherm zoals hij het gebruikt geeft aan hoe het systeem bij de positie van de vingers komt.

offtopic:
Met hieronder, ik had het ook niet tijdig ververst.

[Reactie gewijzigd door jbdeiman op 23 maart 2011 17:00]

In het filmpje zegt hij dat dat betekend dat de software denkt dat zich daar een vinger bevindt, maar dat hij hem toch ignored omdat er vanuit een ander punt geen vinger wordt gedetecteerd. Je ziet er dan ook geen rondje om.

offtopic:
toch wat vaker f5'en

[Reactie gewijzigd door WouterKvG op 23 maart 2011 16:21]

Ik wil ook niet flauw doen maar optical touchscreens zijn toch al lang verkrijgbaar.

Bijvoorbeeld de HP TouchSmart All-In-One PC en Aldi verkocht monitoren met optical touch voor een dumpprijs.
Ik denk niet dat dit eventueel nog te patenteren zou zijn.

Wel erg leuk om te zien hoe en waarvan het gemaakt is.

Ik zag een paar dagen geleden een video van een tweaker (niet van tweakers.net) over hoe nuttig (want leerzaam) het is om te falen in je hobby projecten. Iemand gaf het volgende commentaar:

Some advice that I would add is that a person shouldn't be discouraged from 'reinventing' something. You can be guaranteed that one of your so-called peers will ask "Why do that? It's already been done.  You can buy one for cheaper than it would take to build one from scratch." when you tell them that you're working on such-and-such project. Be prepared to answer: "Because I *think* I can."

[Reactie gewijzigd door Bonez0r op 24 maart 2011 05:27]

Het verschil is dat deze manier wel multitouch ondersteund.
Gewone optische touchscreens doen dit niet....

Ik wil ook niet flauw doen maar optical touchscreens zijn toch al lang verkrijgbaar.

Bijvoorbeeld de HP TouchSmart All-In-One PC en Aldi verkocht monitoren met optical touch voor een dumpprijs.
Ik denk niet dat dit eventueel nog te patenteren zou zijn.

Er zijn ook kant-en-klare auto's te koop, toch bouwen mensen kitcars, omdat het leuk is.
Er zijn ook kant-en-klare computers te koop, toch bouwen mensen zelf pc's, omdat het leuk is.

Ik vind het indrukwekkend dat een Tweaker iets dat welliswaar al bestaat bij een grote multinational nadoet en verbetert. En nadoen klinkt negatiever dan ik het bedoel, want je moet maar op het idee komen om deze componenten zo toe te passen.

Ik hoop dat hij er patent op aangevraagd heeft voordat een ander er straks een commercieel product van maakt voordat hij er iets mee kan.

Dit is een goeie ontwikkeling, omdat huidige touchscreens veel zeldzame metalen nodig hebben. Volgens mij heeft zijn versie daar veel minder van nodig. Het nadeel is wel dat andere lichtbronnen ook effect hebben op het ontwerp, hierdoor is gebruik in mobiele apparaten misschien wat moeilijker te bereiken.

Ik zie wel een systeem waar je een klein richeltje boven de sensor en de leds hebt, zodat er minder last is van externe lichtbronnen.

Heh, het is nu vrij effectief openbaar gemaakt; tenzij een bedrijf kan bewijzen dat ze het idee eerder hadden dan ik kunnen ze het niet patenteren. Zelf het spul patenteren lijkt me ook niet wat: 't is namelijk vrij prijzig Geef ik het liever aan de wereld in ruil voor de eer van het bedacht hebben ervan.

En je hebt idd een richeltje ofzo voor de sensor nodig; die heb ik er ook opzitten (is het metalen gedeelte). Voor de leds is het niet nodig.

Is dit niet exact de techniek die Sony gebruikt in z;n nieuwe touchscreen ereader? Die heeft ook ledjes langs de rand en registreert met cameras "touches", eigenlijk meer vingers-in-de-buurt-van-het-scherm.

Stel je nu voor dat je dit in een kit zou kunnen ontwerpen en voor 30 euro op de markt kan brengen. Dan kunnen je dit verkopen in samenwerking met een leuk softwarepakket voor kleine kinderen en dan kunnen ouders dat voor hun kinderen kopen. Nog genoeg andere redenen voor te bedenken Veel plezier er mee in ieder geval, erg leuk gedaan!

Ik wil niet flauw doen maar dit idee is best slim maar de LED moet nog steeds extern worden bevestigd wat niet zo bevorderbaar is voor de retail - verkoop, wel heel mooi in elkaar geknutseld maar als je deze techniek wil gaan toepassen zullen er diepere schermen moeten komen waardoor het wel kan, hierdoor zal het ook niet goed werken bij mobieltjes.

Ik vermoed zomaar dat dit projectje niet is gedaan om geld mee te verdienen of om het op de markt te brengen, maar gewoon 'omdat het kan' De echte tweaker gedachte zeg maar.

erg leuk, doen de beneden hoeken het met deze setup?

Nope, maar da's voornamelijk omdat de ccd eigenlijk te kort is voor dit scherm... met een 2e gesloopte scanner zou ik ze wel aan de praat moeten kunnen krijgen

Super mooi dit, zag het vandaag op engadget en had al een flauw vermoede dat het hier om een Nederlander ging
Mooi techniek en hoe kom je erop

Engadget is niet de minste site. Wel een eer als zij aandacht besteden aan je project. Linkje. Wel grappig dat men het in de comments meer heeft over het keyboard dan over de hack zelf

Er staat trouwens een link in naar een eerder project van Sprite_tm, de knock-operated door unlocker, een apparaat dat aan de 'binnen'kant van de deur zit en de deur opent als iemand de juiste code op de deur klopt

Erg knap.
En ook erg gaaf dat het multitouch is.
Maar in de video zegt hij dat hij schaduwen gebruikt.
Wat als je 2 vingers boven elkaar houd?

Er zijn 5 ledlampjes die alle dan alsnog onder een andere hoek schijnen, dus dat moet niet zo'n probleem zijn lijkt me. Er zal echter wel een maximum aan verbonden zitten.

Door de verschillende hoeken van de LED's zou dat geen probleem moeten geven.

wauw! gaaf idee!
ik weet inmiddels wel wat ik ga doen als ik thuis kom (ja, ik heb ook nog een oude epson scanner/printer combo)
ik zie dat je de ATMega88 gebruikt hebt, en aangezien ik net een arduino Mega2560 besteld heb (bevat de ATMega 256) moet het hiermee denk ik ook wel lukken!
ik vraag mij niet af of deze techniek met een gewone compactcamera op (aangepaste)macrostand in combinatie met een LEDgrid niet ook een 3D touchveld op kan leveren?
het is dat ik (nog) niet kan programmeren, anders had ik het geprobeerd

Ik denk niet dat dat kan, omdat je bij een camera maar één punt hebt, de lens.

Bij een scanner heb je een hele lichtgevoelige balk.

maar je hebt toch ook niet maar 1 pixel op je camera?
eigenlijk word er bij deze opstelling een 1D (1D= een lijn. 2D= een vlak. 3D= een ruimte) sensor gebruikt terwijl een camera een 2D sensor (CCD) heeft die d.m.v. lenzen van 1cm² naar een veel groter oppervlak gaat

edit:
dimensies verkeerd opgeschreven

[Reactie gewijzigd door Antitheus 88 op 23 maart 2011 17:24]

Volgens mij zijn er wel 1 pixel Cmos camera's.. en dan bijvoorbeeld 800 breed. Alleen das specifieke hardware.

Ik vind het idee wel leuk, en vooral dat het gemaakt is van een scanner, jammer dat zo iets al langer bestaat. Wand een jaar geleden of zo, kwam ik al voorzet panel tegen, om gewone schermen tot touchscreen om te bouwen.

Het touchscreen bestaat inderdaad al jaren, maar niet op deze manier...

Leuk project voor mijn leerlingen, met arduino erin ofzo! Well done!!!

Neeee, ik vind een arduino zo'n slecht idee om ermee te beginnen. Misschien voor een paar keer. Het is beter te beginnen met een PIC 16f84 met assembly. Leer je tenminste hoe een microcontroller in elkaar zit. En dan naar C..