Der Harz-Smart-Ring von James Brown sorgt für einen Touch

Der Hersteller James Brown hat einen intelligenten tragbaren Ring mit Display und kapazitiver Berührungseingabe zusammengestellt und dabei kompakte faltbare Leiterplatten und eine 3D-gedruckte Form zur Einkapselung verwendet.

„Es begann als Testplatine für ein Batterieladegerät“, erklärt Brown seinen Bau, „aber dann beschloss ich, es mit der Herstellung einer faltbaren Leiterplatte zu versuchen (ohne für Starrflex-Leiterplatte zu bezahlen). Über die Falten auf der Rückseite verlaufen breite Kupferleiterbahnen.“ , und ein Riss im Kupfer auf den anderen Schichten, von dem ich hoffte, dass er entlang der Falte ordentlich reißen würde. Es stellte sich heraus, dass er überhaupt nicht gut funktionierte. Aber es bootet.“

Dieses halbflexible PCB-Design ist in fünf Funktionssegmente unterteilt: eine USB-Typ-C-Platine, kaum größer als der darin enthaltene Anschluss; kapazitive Sensoren als Eingabegerät; ein Raspberry Pi RP2040 Mikrocontroller als Gehirn des Gadgets; eine Leistungsregulierungs- und Ladeplatine; und eine winzige Batterie.

Nach dem Falten – ein Vorgang, den Brown einfacher fand, indem er die Nähte vor dem Brennen mit einem Laser ätzte – wird der Schaltkreis zur Einkapselung in eine 3D-gedruckte Schablone gelegt. Das Harz wird in die Form eingespritzt und aushärten gelassen, wodurch die Elektronik vollständig umhüllt wird und die Form eines gebogenen Rings erhalten bleibt – wobei der USB-Anschluss zum Laden und für die Datenübertragung freiliegt.

„Mir gefallen die kleinen 12×12-mm-Module [etwa 0,47×0,47 Zoll], aus denen es besteht“, sagt Brown über das Projekt. „Ein Teil von mir möchte eine ganze Reihe davon herstellen, mit einem definierten Bus aus zinnenförmigen Kanten. Man würde sie vertikal zu kleinen, funktionalen Volumina stapeln.

Brown kennt sich gut darin aus, winzige elektronische Geräte in Plastik zu stopfen. Im Juni letzten Jahres stellte er eine funktionierende Version des LEGO-Computersteins mit winzigem OLED-Display vor, ein Projekt, das er später erweiterte, um eine mehr oder weniger erkennbare Version von Id Softwares Doom abzuspielen, wobei er den Stein für mehr Zeit als externes Display verwendete leistungsstarker Computer an einem anderen Ort.

Tatsächlich spielte der Untergang auch in Browns neuestem Projekt eine Rolle: Der erste Versuch, das Gerät zusammenzubauen, erwies sich als schwieriger als erwartet, da das Harz Hohlräume bildete und eine der Leiterbahnen zerstörte. „Ich habe es repariert, damit es zumindest aufgeladen wird“, sagt Brown, „aber ich glaube nicht, dass ich es erneut flashen kann, also läuft es auf dem Stick und läuft eine nicht spielbare Demo von Doom.“

„Das kapazitive Touchpad im Ring besteht lediglich aus vier Kupferpads, die jeweils mit einem GPIO (General Purpose Input/Output Pin) verbunden sind, ohne externe Komponenten“, fügt Brown über das Eingabegerät des Rings hinzu. „Ein PIO-Programm (Programmable Input/Output) misst mithilfe der internen Pull-up-Widerstände, wie lange das Pad braucht, um hochzuziehen.“

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf Browns Mastodon-Konto.