Pulksteņa zonas pulksteņa treniņa pulkstenis: 19 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Koledža ir drudžains un haotisks laiks dzīvē, tāpēc ir ļoti svarīgi saglabāt zemu stresa līmeni. Viens veids, kā mums patīk to darīt, ir trenēties, tas palīdz saglabāt jūsu prātu skaidru un ķermeni justies veselīgi. Tāpēc mēs izveidojām pārnēsājamu biosensoru, kas intensīva treniņa laikā izmanto cilvēka sirdsdarbības ātrumu, lai lietotājiem sniegtu informāciju par sirdsdarbības zonu, kurā viņi atrodas.

Tas ir veids, kā palīdzēt lietotājiem nodrošināt, ka viņi nepiespiež un nepiespiež ķermeni pārāk smagi, pārsniedzot maksimālo sirdsdarbības ātrumu līdz bīstamam punktam. Šis sensors arī palīdzēs lietotājiem, kuri cenšas zaudēt svaru vai palielināt izturību, pārliecinoties, ka viņi saglabā savu sirdsdarbības ātrumu noteiktās zonās.

1. darbība: sirdsdarbības zonas

Šis attēls parāda dažādas sirdsdarbības zonas. Katru reizi, kad lietotājs ieiet jaunā zonā, pulkstenis arvien vairāk iedegas, lai brīdinātu lietotāju par to, kurā zonā viņš pašlaik atrodas. Ja lietotājs pārsniegs maksimālo sirdsdarbības ātrumu, pulkstenis kļūs sarkans un vibrēs. Maksimālo sirdsdarbības ātrumu aprēķina, izmantojot indivīdu vecumu un atņemot to no 220.

2. darbība. Nepieciešamie materiāli

Zemāk ir saraksts ar materiāliem un rīkiem, kas jums būs nepieciešami šim projektam:

Materiāli

1. Flora by Adafruit
2. Pulsa sensors
3. Vibrējošs mini motora disks
4. NeoPixel gredzens - 12 RGBW gaismas diodes - auksti balts
5. Diodes
6. 220 omu rezistors
7. NPN tranzistors
8. Aligatoru klipi
9. Velcro pulksteņa aproce
10. Akumulators
11. Vadi
12. Poga (pēc izvēles)

Daudzus no šiem materiāliem var atrast, izmantojot šo saiti:

Rīki

1. Lodēšanas komplekts/materiāli
2. Adata un diegs
3. Arduino programmatūra
4. Stiepļu noņēmēji
5. Līme, ja nepieciešams
6. Šķēres

3. darbība: sagatavošana un pamatinformācija

Lai varētu izmantot šos materiālus, ir noderīgi zināt un saprast, ko daži no tiem dara.

Flora ir Adafruit valkājamā elektroniskā platforma. Šī ir ļoti iesācējiem draudzīga ierīce, kas ir maza un ar viegli lietojamu barošanas avotu. Augšējais attēls parāda, kur viss atrodas Flora.

Lai iegūtu vairāk informācijas par Flora, apmeklējiet šo vietni:

NeoPixels ir arī Adafruit zīmols individuāli adresējamiem RGB krāsu pikseļiem un sloksnēm. Vēl viena svarīga lieta, kas jāatzīmē, ir tāda, ka tie ne tikai iedegas paši, bet tiem ir nepieciešams mikrokontrolleris, piemēram, Arduino, un kodēšana. Nepieciešama zināma programmēšanas prakse, lai NeoPixels darītu to, ko jūs vēlaties, tāpēc mums tas bija jāizpēta mūsu projektā. Programmēšana šim projektam bija ārkārtīgi svarīga, un pieredze šajā jomā palīdzēs.

Lai iegūtu vairāk informācijas par Neopixel, varat pārbaudīt šo vietni:

Pulsa mērīšanai tiek izmantots arī Adafruit pulsa sensors. Pēc tam mēs ieviešam kodu, lai tas šim projektam aprēķinātu sitienus minūtē (BPM).

Lai iegūtu papildu norādījumus un informāciju par pulsa sensoru, lūdzu, skatiet šo saiti:

Ir bibliotēkas, kas jums būs jāielādē Arduino programmatūrā, lai kods varētu sazināties ar jūsu ierīci, izmantojot noteiktas komandas. Šī saite parāda, kā lejupielādēt bibliotēkas Arduino.

learn.adafruit.com/adafruit-all-about-ardu…

Jums būs nepieciešamas šādas bibliotēkas:

1. Adafruit NeoPixel bibliotēka

2. PulseSensor rotaļu laukums

3. Adafruit Flora pikseļu bibliotēka

Noklikšķiniet uz "klonēt vai lejupielādēt" un izpildiet iepriekš sniegtos norādījumus, lai tos iekļautu savā kodā.

Pateicības

Īpašs paldies uzņēmumam Adafruit, kas mums sniedza daļu no galaproduktam izmantotā koda!

4. darbība. Informācija par drošību

Strādājot pie dažādiem projektiem, ir patiešām svarīgi paturēt prātā savu un apkārtējo cilvēku drošību. Pirmkārt, pārvietojoties un piestiprinot vadus pie Flora, ir svarīgi, lai USB vienmēr būtu atvienots no datora, jo tas nav šoks.

1. Šķidrumi ir jātur tālāk no šīs ierīces, ja tie izlīs, kas var sabojāt ķēdi

2. Izvairieties no strāvas plūsmas caur ķermeni, tikai pieskaroties vadiem un citām metāla shēmām, kamēr barošana ir izslēgta

Brīdinājums, ka tā nav medicīniska ierīce, tā stingri brīdina, ja jūsu sirdsdarbības ātrums ir pārsniedzis maksimālo sirdsdarbības ātrumu, to nevajadzētu salīdzināt ar sirdsdarbības monitoru medicīnas pasaulē. Ja jūtaties izsmelts/noguris un pulkstenis nav brīdinājis, ka esat pārsniedzis maksimālo sirdsdarbības ātrumu, jums tomēr jāpārtrauc tas, ko jūs darāt pulksteņa dēļ, iespējams, ne vienmēr ir precīzs.

5. solis: padomi un padomi

Šeit ir daži padomi un padomi, ja pa ceļam iestrēgsit:

Padomi problēmu novēršanai:

• NeoPixels var parādīt dažādus gaismas modeļus, lai pārliecinātos, ka tas darbojas, izmantojiet NeoPixel bibliotēkas sniegto parauga kodu
• Jūs varat izmantot multimetru, lai mērītu nepārtrauktību starp savienojumiem pēc lodēšanas, lai pārliecinātos, ka šie savienojumi ir pareizi izveidoti
• Pārliecinieties, ka pulsa sensors ir stingri piestiprināts pie pulksteņa aproces, lai pārliecinātos, ka kustības artefakts neietekmē sirdsdarbības rādījumus
• Ja nesaņemat labus savienojumus, prototipēšanas stadijā pārliecinieties, ka aligatora skavas ir pareizi piestiprinātas

• Ja kods nedarbojas pareizi, kopējiet un ielīmējiet atsevišķas koda daļas atsevišķā logā

  1. Augšupielādējiet kodu pēc katras daļas kopēšanas un ielīmēšanas
  2. Tas parādīs, kur jūsu kods darbojas un nedarbojas

Ieskats:

• Vibrējošo motoru var pievienot, izmantojot diodi, rezistoru un tranzistoru, nevis Hectic Motor Controller. Mēs atklājām, ka šī metode ir lētākais risinājums.
• Lai ietaupītu laiku un vilšanos, prototipēšanai noteikti izmantojiet aligatora klipus. Jūs nevēlaties pielodēt prototipu un uzzināt, vai savienojums nedarbojas.

6. darbība: 1. montāža- NeoPixel gredzena savienošana ar Flora

Lai sāktu, paņemiet NeoPixel gredzenu un pievienojiet to, izmantojot 3 vadus un aligatora skavas. Jūs izmantosit aligatora skavas, lai izveidotu prototipu un galu galā lodētu detaļas, kad esat apmierināts ar produktu.

1. Pievienojiet vienu vadu, kas iet no "IN" uz Neopixel gredzena līdz "#6"
2. Pievienojiet vienu vadu no "PWR" uz NeoPixel gredzena uz "VBATT" uz floras
3. Pievienojiet vienu vadu no "GND" uz NeoPixel Ring uz floras "GND"

7. darbība: montāža- pogas savienošana ar floru

ŠIS SOLIS IR NESPĒJAMS … ja vēlaties pogu, kuru varat pievienot, mēs šim solim izmantojām Flora ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi, tāpēc tas nav iekļauts kodā.

Šajā solī jums ir jādara…

1. Pievienojiet vadu no jebkuras no četrām pogas kājām uz floras "#12"
2. Savienojiet vadu no jebkuras atlikušās 3 pogas kājas uz floras "GND"

8. solis: 3. montāža- vibrējošā motora savienošana ar Flora

Lai savienotu vibrējošo motoru ar floru, mēs izmantojām diodi, tranzistoru un rezistoru. Jūs vispirms vēlaties…

1. Izmantojiet aligatora skavas, lai pievienotu vibrējošā motora sarkano vadu diodes galam, kas atrodas vistuvāk tā svītrai
2. Pievienojiet vibrējošā motora zilo vadu pie diodes otra gala

9. darbība. Vibrējošā motora savienošana ar floru (turpinājums)

Tagad pievienojiet diodes diodes vienu galu (nāk no vibrējošā motora sarkanā stieples) pie "3.3V" uz Flora.

10. solis: 5. montāža- vibrējošā motora savienošana ar floru (turpinājums)

Paņemiet diodes otru pusi un satverot tranzistoru, pievienojiet to tranzistora kolektoram (tranzistora labā tapa).

11. solis: 6. montāža- vibrējošā motora savienošana ar floru (turpinājums)

Atrodiet tranzistora emitētāju (tranzistora kreiso tapu) pie zemes.

12. solis: 7. montāža- vibrējošā motora savienošana ar floru (turpinājums)

Pēdējais solis, savienojot vibrējošo motoru ar Flora, ir tranzistora pamatnes (tranzistora centra tapas) atrašana un savienošana ar rezistoru un pēc tam rezistoru uz "GND" Flora.

13. solis: 8. montāža- impulsa sensora savienošana ar floru

Šajā solī ir jāizveido trīs vadu savienojumi.

1. Savienojiet pulsa sensora violeto vadu ar "#10" Flora
2. Pievienojiet pulsa sensora sarkano vadu Flora "3.3V"
3. Pievienojiet pulsa sensora melno vadu Flora "GND"

14. solis: 9. montāža- akumulatora piestiprināšana pie Flora

Atrodiet akumulatora vadus ar baltu savienojumu galā, pievienojiet šo daļu akumulatora detaļai, kas atrodas Flora.

15. solis: montāža 10- aizpildiet shēmas shēmu

Tagad ķēde ar visiem aligatora klipiem ir pabeigta. Tas var izskatīties kā juceklis, bet visi savienojumi ir izveidoti! Tagad atsevišķus savienojumus var pielodēt kopā, lai pulkstenis būtu kompakts.

16. solis: Visbeidzot… kods

Kad ķēde ir pabeigta, montāžai būs nepieciešams kods, kas liks tai darīt to, ko mēs vēlamies. Github kods apkopo sirdsdarbības datus no Adafruit pulsa sensora un iedala tos 5 sirdsdarbības zonās. Kad indivīda HR iekrīt noteiktās zonās, tas izraisīs Neopixel gredzena iedegšanos atbilstoši zonai, kurā viņš atrodas. Kad indivīda HR ir tuvu maksimālajam HR, Neopixel iekrāsos sarkano krāsu un vibrējošais motors jāaktivizē, norādot, ka HR atrodas bīstamā zonā un indivīdam ir jāsamazina ātrums.

17. solis: pulksteņa montāža

Pēc detaļu lodēšanas kopā, kā parādīts shēmas shēmā, ir pienācis laiks salikt pulksteni!

NeoPixel gredzens ir novietots virs Flora, un to var piestiprināt ar līmi vai droši uzšūt, izmantojot NeoPixel atvērto caurumu, kas nebija pielodēts. Šajā brīdī darbiniet savu kodu, lai redzētu, kur iedegas pirmais neoPixel, lai ievietotu skatīties jums piemērotā virzienā. Pārliecinieties, ka, veicot šo darbību, NEDRĪKST ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi. Flora ir uzšūta arī aprocei caur atlikušajiem caurumiem ārpusē.

Akumulatoru var novietot zem Flora/NeoPixel gredzena kopā ar vibratoru (un piederumiem).

Pēc tam pulsa sensors ir droši uzšūts pie pulksteņa daļas, kas tiks piestiprināta pie plaukstas apakšējās daļas. To darot, pārliecinieties, ka labā puse ir vērsta uz augšu.

Jūtieties brīvi savākt savādāk atbilstoši materiāliem, kas jums ir pieejami!

18. solis: gala produkts

Šādam vajadzētu izskatīties gala produktam. Funkcionāls un stilists!

19. solis: citas idejas

Viens veids, kā turpināt šo ideju, ir pogas pievienošana, kas instrukcijā iepriekš tika parādīta kā obligāta.

Vēl viens veids ir pievienot atsevišķu kodu, ko var izmantot, kad nestrādājat. Tas varētu būt reālā laika pulkstenis, kur viens pikselis parāda stundas rādītāju, bet otrs - minūtes rādītāju. Lai iegūtu papildinformāciju par šo, skatiet šo saiti uz reāllaika pulksteņa funkciju.