IDC2018IOT Tracker za trčanje nogu: 6 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Na ovu ideju došli smo u sklopu tečaja "Internet stvari" na IDC -u Herzliya.

Cilj projekta je poboljšati tjelesne aktivnosti koje uključuju trčanje ili hodanje pomoću NodeMCU -a, nekoliko senzora i poslužitelja koji može. Rezultat ovog projekta je vrlo koristan IOT uređaj koji se u budućnosti može pretvoriti u pravi proizvodni proizvod koji će se koristiti posvuda! Javite nam što mislite:)

Prije nego počnete, provjerite imate li:

* NodeMCU uređaj.

* 1 Piezoelektrični senzor.

* Senzor MPU6050.

* Jedna velika matrica.

* Elastično uže.

* Firebase račun.

Izborno:

* Više piezoelektričnih senzora

* multiplekser

Korak 1: Postavljanje i kalibriranje MPU6050

"loading =" lijen"

Upute:

• Spojite piezo s 1M otpornikom (pogledajte priloženu sliku).
• Prenesite priloženu skicu.
• Spojite uređaj s jednom nogom pomoću elastičnog užeta.
• Otvorite "serijski ploter".
• Pogledajte video prilog ovom koraku.

Korak 3: Integriranje senzora u Arduino

Vidjeli smo kako kalibrirati senzore, sada ćemo integrirati oba senzora u NodeMCU!

• Spojite oba senzora na uređaj, koristite iste iglice kao u koracima 1+2.
• Učitajte priloženu skicu.
• Spojite uređaj s 2 senzora na jednu nogu.
• Otvorite "serijski ploter".
• Pogledajte priloženi video.

Korak 4: Slanje podataka u oblak

U ovom koraku povezit ćemo naš uređaj s oblakom i poslati podatke kako bismo vidjeli neke nevjerojatne grafikone!

Koristit ćemo MQTT protokol i slati podatke na besplatni poslužitelj pod nazivom "Adafruit".

NAPOMENA: Adafruit ne podržava slanje podataka nekoliko puta svake sekunde, radi sporijim tempom, stoga ćemo poslati prosjek naših podatkovnih točaka, a ne samih podatkovnih točaka. Pretvorit ćemo podatke s naša 2 senzora u prosječne podatke pomoću sljedećih transformacija:

* Vrijeme otkrivanja koraka pretvorit će se u korake u minuti. Trajanje svakog koraka može se pronaći pomoću (millis () - step_timestamp), a prosjek se može izvršiti pomoću filtera, kao što smo vidjeli prije: val = val * 0,7 + new_val * 0,3.

* Snaga koraka će se pretvoriti u prosječnu snagu koraka. Koristit ćemo istu metodologiju korištenja "max" za svaki korak, ali ćemo koristiti filtar za izračun prosjeka koristeći prosjek filtra = prosjek * 0,6 + novi_val * 0,4.

Upute:

• Unesite web stranicu Adafruit na adresu io.adafruit.com i provjerite imate li račun.
• Izradite novu nadzornu ploču, možete je nazvati "Detektor mojih koraka".
• Unutar nadzorne ploče pritisnite gumb + i odaberite "linijski grafikon" te stvorite feed pod nazivom "steps_per_min".
• Unutar nadzorne ploče pritisnite gumb + i odaberite "linijski grafikon" te stvorite feed pod nazivom "prosječna_korak_ponašanja".
• Sada biste trebali vidjeti 2 prazna grafikona za svako polje.
• Upotrijebite priloženu skicu i postavite sljedeću konfiguraciju:

USERNAME = vaše korisničko ime Adafruit.

KEY = vaš Adafruit ključ

WLAN_SSID = WIFI naziv

WLAN_PASS = WIFI propusnica

mpuStepThreshold = Prag od koraka 2

Zatim možete spojiti uređaj na jednu nogu i skica će poslati podatke o koracima na poslužitelj!

Korak 5: Upotreba 2 uređaja u isto vrijeme

Na ovom koraku simulirat ćemo 2 osobe koje hodaju s uređajem u isto vrijeme!

Koristit ćemo 2 različita uređaja - s istim podatkovnim točkama kako je objašnjeno u koraku 4.

Dakle, ovo je jako jednostavno, postoje 3 jednostavna zadatka:

1) stvorite dodatne sažetke za podatke s drugog uređaja, predlažemo naknadno ispravljanje "_2"

2) promijenite blokove na nadzornoj ploči kako biste prikazali podatke iz oba izvora.

3) promijenite naziv izvora na skici drugog uređaja.

4) Pogledajte rezultate!

BILJEŠKA:

Adafruit se odupire podacima koji dolaze prebrzo, možda će biti potrebno prilagoditi učestalost slanja podataka na poslužitelj. učinite to tako što ćete u skici pronaći sljedeće:

/ / Slanje svakih 5 sekundi ne smije premašiti ograničenje Adafruit za besplatne korisnike. // Ako koristite premium ili vlastiti poslužitelj, slobodno promijenite. // Svaki put pošaljite izmjenjivu podatkovnu točku. if (millis () - lastTimeDataSent> 5000) {

Korak 6: Poboljšanja, bilješke i budući planovi

Glavni izazov:

Glavni izazov u projektu bio je testiranje NodeMCU -a u tjelesnoj aktivnosti. USB kabel se često odvaja, a pri pokušaju brzog kretanja može doći do problema s odvajanjem pinova. Mnogo smo puta otklanjali pogreške u kodu koji je zapravo radio, a problem je bio u fizičkom području.

Ovaj smo izazov prevladali noseći prijenosno računalo blizu trkača i ispisujući svaki dio koda odjednom.

Još jedan izazov bio je učiniti različite komponente glatko međudjelovati:

• Piezo s akcelerometrom: To je, kako je opisano u koraku 3, riješeno kreativnom idejom koju smo imali.
• Senzori s poslužiteljem: kao što je opisano u koraku 4, pretvorili smo vrijednosti u druge vrijednosti koje se mogu slati na poslužitelj sporijim tempom.

Ograničenja sustava:

• Prije uporabe potrebna je kalibracija.
• Potrebno ga je pretvoriti u čvršći proizvod koji se ne lomi lako u tjelesnoj aktivnosti.
• Piezoelektrični senzor nije baš točan.
• Potrebna je neka WiFi veza. (Lako se rješava pomoću žarišne točke mobitela)

Planovi za buducnost

Sada, kada imamo potpuno ispravan uređaj za nadzor nogu, moguća su daljnja poboljšanja!

Više pizea!

• Spojite piezo na različita područja u stopalu.
• Koristite multiplekser jer NodeMCU podržava samo jedan analogni pin.
• Može prikazati toplinsku kartu stopala za opisivanje područja utjecaja.
• Mogu koristiti ove podatke za stvaranje upozorenja o pogrešnom držanju i ravnoteži tijela.

Mnogi uređaji!

• Pokazali smo vam kako spojiti 2 uređaja u isto vrijeme, ali možete povezati 22 pieza na 22 nogometaša!
• Podaci se mogu otkriti tijekom igre kako bi pokazali neke zanimljive metrike o igračima!

Napredni senzori

Koristili smo piezo i akcelerometar, ali možete dodati i druge uređaje koji će obogatiti izlaz i dati više podataka:

• Točni lazeri za otkrivanje koraka.
• Izmjerite udaljenost između stopala i tla.
• Izmjerite udaljenost između različitih igrača (u slučaju više uređaja)