- Project Patchouli é um projeto que implementa em código aberto hardware de tablet de desenho baseado em indução eletromagnética (EMR), incluindo matriz de bobinas, front-end de RF e algoritmos de processamento digital de sinais
- Com um design composto por componentes comerciais, ele é compatível com canetas de diversos fabricantes e oferece desempenho de entrada com latência ultrabaixa
- A documentação cobre de forma abrangente os princípios mecânicos, implementação de circuitos, processamento de sinais e protocolos de caneta da tecnologia EMR
- O projeto recebe apoio do NLnet Foundation NGI Zero Core Fund, e o código e o hardware são disponibilizados no GitLab
- O hardware é distribuído sob a licença CERN-OHL-S, o software sob GPLv3 e a documentação sob CC BY 4.0, contribuindo para a expansão do ecossistema de hardware open source
Visão geral do projeto
- Project Patchouli é uma implementação de hardware de tablet com caneta por indução eletromagnética (EMR), publicada em formato open source
- Os componentes incluem matriz de bobinas, front-end de RF baseado em componentes comerciais e algoritmos de processamento digital de sinais
- É compatível com canetas comerciais de diversos fabricantes, podendo ser aplicado a projetos de hardware personalizados
- O objetivo do projeto é documentar de forma sistemática o mecanismo de funcionamento, o projeto de circuitos, o processamento de sinais e os protocolos de caneta da tecnologia EMR
- O código do projeto e o repositório de hardware são disponibilizados no GitLab
Histórico de desenvolvimento
- Janeiro de 2024: início do projeto
- Março de 2024: pequeno protótipo de hardware testado com sucesso
- Janeiro de 2025: a documentação passou a ser hospedada no Read the Docs
Comunidade e participação
- É possível entrar em contato com o mantenedor do projeto por meio de prj.patchouli@gmail.com
- A participação da comunidade é possível por meio de um servidor público no Discord
- O líder do projeto é Yukidama
Patrocínio
- Este projeto recebe apoio do NLnet Foundation NGI Zero Core Fund
- Informações relacionadas ao apoio podem ser consultadas na página do Project Patchouli da NLnet
Licença
- A documentação e os arquivos de recursos usam a licença Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
- O design de hardware usa a CERN Open Source Hardware License (CERN-OHL-S)
- Uma cópia da licença está incluída no repositório-fonte, e há um guia do usuário disponível em ohwr.org
- O código do programa é distribuído sob a licença GPLv3
- O projeto está atualmente em desenvolvimento ativo
Estrutura da documentação técnica
- Implementation: inclui detalhes técnicos como guia de introdução, estimativa de posição, interpolação de picos, simulação física e otimização da taxa de varredura
- RE - Integrated Circuits: reúne pinagem, modelos e materiais de referência de chips controladores de tablets importantes, como WACOM e Hanvon
- RE - Systems: traz teoria de funcionamento e análise de enlace de dados de diversos sistemas comerciais, como WACOM Graphire, Intuos, Bamboo, XP-Pen e Huion
- Inclui itens de implementação detalhada de hardware como Back-side Shielding, Envelope Detection Receiver e Scan Rate Optimization
- As seções Terminologies e PCB Scans fornecem definições de termos e materiais de varredura de placas de circuito
Características técnicas
- Projeto voltado para entrada de caneta com latência ultrabaixa
- Acessibilidade e reprodutibilidade garantidas por meio de um front-end de RF baseado em componentes comerciais
- Suporte a detecção precisa de posição e sensibilidade à pressão por meio de algoritmos de processamento digital de sinais
- A compatibilidade com canetas de diversos fabricantes sugere a possibilidade de construir uma plataforma EMR de uso geral
Ambiente de produção da documentação
- A documentação foi escrita com MkDocs e é distribuída usando o sphinx_rtd_theme do Read the Docs
1 comentários
Comentários do Hacker News
Como engenheiro de software, quando vejo projetos de hardware assim, dá vontade de voltar para a faculdade e aprender engenharia eletrônica
Já fiz experimentos eletrônicos simples com Arduino e Raspberry Pi, mas isso está em outro nível
A cena de modificação do LCD no fim do vídeo foi realmente impressionante (link do YouTube)
Se alguém já seguiu esse caminho, queria saber se há alguma trilha de estudo ou projeto que recomendem
Se você investir só uma hora por dia durante 3 meses, provavelmente vai acabar com uma compreensão de circuitos eletrônicos melhor do que a maioria dos formados em EE
Basta comprar uma protoboard e componentes e montar os circuitos você mesmo
Na verdade, se você souber o básico, não é difícil montar um circuito que funcione
Se abrir eletrodomésticos chineses, vai ver que a maioria é composta por um microcontrolador e alguns componentes
A ideia de que engenharia eletrônica é algo difícil que só se faz na universidade é quase um viés cultural ocidental
O verdadeiro núcleo da engenharia eletrônica é fazer projetos com 100% de confiabilidade em qualquer ambiente
Em lugares como CrowdSupply dá para ver produtos interessantes e úteis
Projetar e fabricar sua própria PCB também é legal, mas primeiro é mais útil explorar que tipos de ideia já existem no mercado
A ideia é encontrar o manual de serviço e, comparando os padrões de PCB de produtos concorrentes, aprender como se projeta um circuito que troca A por B
Depois de repetir isso por alguns anos, você passa a conseguir imaginar a estrutura interna sem nem abrir o aparelho
O projeto de hardware é um processo iterativo como software, mas a diferença é que cada iteração custa dinheiro
A fronteira entre hardware e software é artificial
Por exemplo, o microcódigo da CPU é hardware ou software?
Graças a esse entendimento, hoje tenho uma visão muito mais ampla ao conversar com engenheiros dos dois lados
Fiquei feliz de ver a menção à personagem Patchouli Knowledge da Touhou Wiki
Também achei interessante que no vídeo de introdução do projeto toca um remix da música original do ZUN
Apoio desenvolvedores weeb que fazem eletrônicos open source úteis para o mundo
É uma cultura bem familiar para parte da geração de hackers que cresceu nos anos 2000
O vídeo de apresentação no YouTube explica muito bem os detalhes técnicos
A cena no final em que fazem a modificação num Panasonic CF RZ é realmente impressionante
Meus elogios ao Yukidama
Recentemente comecei a enxergar documentação não como “manual”, mas como interface
Usar documentação ruim é como usar um produto com UI ruim
Por isso, ao escrever docs, coloco os exemplos primeiro e a explicação depois, e aceito repetição para reduzir a carga cognitiva
Tento deixar apenas uma ideia por página
Escrevo assumindo que o leitor não é um especialista, mas o usuário mais confuso possível
Fico me perguntando se dá para testar documentação como se testa UX
É preciso um modelo estrutural de documentação dividido por tipo de usuário
O framework Diátaxis é uma boa referência
No fim, a página é apenas uma versão digital de um manual impresso
Alguns tablets da Wacom suportam tanto a caneta quanto os dedos, como um touchpad
Fico curioso se daria para implementar essa função de touchpad em open source
Como referência, existe o trackpad open source Ploopy Trackpad do Canadá (página do produto)
Fico curioso se essa tecnologia esbarra em problemas de patente
Também tenho interesse em implementar um mouse 3D
Ainda assim, é curioso que a Apple continue usando caneta ativa
Talvez seja por causa de algo como taxas de certificação MFi e outras formas de rent-seeking
Fico curioso se alguém usa tablet de desenho para trabalho
Eu comprei um Wacom barato, e ele foi muito útil para rabiscar ideias ou organizar conceitos antes de projetar código
Configuro em “modo relativo” para usar como um mouse e mapeio o botão da caneta para clique
Cansa menos o pulso e a precisão e velocidade são muito melhores
A transição com o teclado também é rápida, e quase não ocupa espaço
Funciona perfeitamente no Linux
Ainda assim, há incômodos por causa das limitações de UI em jogos e alguns apps
Também é chato ter que reiniciar o driver ao conectar o notebook na dock
Tenho a impressão de que a época em que PenPoint OS e NeXTstep coexistiam foi a era de ouro da computação
Até hoje faço esboços e anotações em vários dispositivos, como Wacom One e Galaxy Book 3
Também recomendo ferramentas como Wick Editor
No modo caneta é ergonomicamente muito mais confortável, e a dor no pulso praticamente desaparece
Mas, ao usar Bluetooth, a bateria dura pouco, e no Wayland a customização é limitada
Se parar de funcionar de vez, pretendo migrar para um iPad
Este projeto parece parecido com o Pompyboard, um tablet open source baseado em sensor de efeito Hall
Ele já apareceu em transmissão de streamer de rhythm game osu! (link do YouTube)
Ler 200 sensores a 8000Hz e calcular a posição correta não parece simples
Também fico curioso se ele consegue detectar o toque da caneta ou entrada de botões
Para osu! pode servir, mas para uso em desenho talvez ainda fique aquém
É um projeto tão legal que já entrou na minha lista de side projects
Estou pensando em tentar uma modificação de tela usando um iMac antigo de 27 polegadas (2009) com Raspberry Pi
Gostei muito do diagrama fofinho na seção
Scan Rate Optimization