Sat za praćenje zone pulsa za vježbanje: 19 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Fakultet je užurbano i kaotično vrijeme u životu, zato je vrlo važno održavati nisku razinu stresa. Jedan od načina na koji to volimo raditi je vježbanje koje pomaže u održavanju čistoće uma i osjećaju tijela zdravim. Zato smo stvorili prijenosni biosenzor koji koristi ljudski broj otkucaja srca tijekom intenzivnog vježbanja kako bi korisnicima pružio informacije o zoni otkucaja srca u kojoj se nalaze.

Ovo je način da se pomogne korisnicima da osiguraju da ne naprežu ili ne tjeraju svoje tijelo previše jako od maksimalnog broja otkucaja srca do točke koja je opasna. Ovaj će senzor također pomoći korisnicima koji pokušavaju smršavjeti ili povećati izdržljivost pazeći da održavaju broj otkucaja srca u određenim zonama.

Korak 1: Zone otkucaja srca

Ova gornja slika prikazuje različite zone otkucaja srca. Svaki put kada korisnik uđe u novu zonu, sat će se sve više svijetliti kako bi upozorio korisnika u kojoj se zoni trenutno nalazi. Ako korisnik pređe svoj maksimalni broj otkucaja srca, sat će postati crven i vibrirati. Maksimalni broj otkucaja srca izračunava se prema dobi pojedinaca i oduzima od 220.

Korak 2: Materijali koji će vam trebati

Ispod je popis materijala i alata koji će vam trebati za ovaj projekt:

Materijali

1. Flora by Adafruit
2. Senzor pulsa
3. Vibracijski disk s malim motorom
4. NeoPixel prsten - 12 RGBW LED dioda - hladno bijela
5. Dioda
6. Otpor 220 ohma
7. NPN tranzistor
8. Aligator isječci
9. Manžeta za sat na čičak
10. Baterija
11. Žice
12. Gumb (izborno)

Mnogi od ovih materijala mogu se pronaći pomoću ove veze:

Alati

1. Komplet za lemljenje/materijali
2. Igla i konac
3. Arduino softver
4. Skidači žica
5. Ljepilo ako je potrebno
6. Škare

Korak 3: Priprema i pozadina

Kako biste mogli koristiti ove materijale, korisno je znati i razumjeti što neki od njih rade.

Flora je Adafruit -ova nosiva elektronička platforma. Ovo je uređaj prilagođen početnicima koji je mali s napajanjem koje je jednostavno koristiti. Gornja slika prikazuje gdje se sve nalazi na Flori.

Za više informacija o Flori posjetite ovu web stranicu:

NeoPixels je također Adafruitova marka za pojedinačno adresabilne RGB piksele u boji i trake. Još jedna važna stvar koju treba napomenuti je da se ne pale samo od sebe, već im je potreban mikro kontroler poput Arduina i kodiranje. Potrebna je određena programska praksa da bi NeoPixels učinio ono što želite da učinimo, pa smo to morali razmotriti za naš projekt. Programiranje je bilo iznimno važno za ovaj projekt, a iskustvo u tom području će vam pomoći.

Za više informacija o Neopixelima možete provjeriti ovu web stranicu:

Senzor pulsa tvrtke Adafruit također se koristi za mjerenje pulsa. Zatim implementiramo kôd kako bi mogao izračunati otkucaje u minuti (BPM) za ovaj projekt.

Za daljnje upute i informacije o senzoru pulsa pogledajte ovu vezu:

Postoje biblioteke koje ćete morati preuzeti u softver Arduino kako bi kôd komunicirao s vašim uređajem pomoću određenih naredbi. Ova donja veza prikazuje vam kako preuzeti knjižnice u Arduino.

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

Sljedeće biblioteke su vam potrebne:

1. Knjižnica Adafruit NeoPixel

2. PulseSensor igralište

3. Knjižnica piksela Adafruit Flora

Kliknite "kloniraj ili preuzmi" i slijedite gornje upute na vezi da biste ih uključili u svoj kôd.

Zahvalnice

Posebno zahvaljujemo Adafruit -u koji nam je dostavio neke kodove korištene za naš konačni proizvod!

Korak 4: Sigurnosne informacije

Zaista je važno uvijek imati na umu sigurnost vas i ljudi oko vas kada radite na različitim projektima. Prvo, važno je da uvijek imate isključen USB iz računala kada se krećete i priključite žice na Floru, to je tako da se ne šokirate.

1. Tekućine treba držati podalje od ovog uređaja u slučaju izlijevanja koje bi moglo pokvariti krug

2. Izbjegavajte protok struje kroz tijelo dodirujući samo žice i druga metalna kola dok je napajanje isključeno

Upozorenje da ovo nije medicinski uređaj, strogo vas upozorava ako vam je broj otkucaja srca premašio maksimalni broj otkucaja srca, ne smije se uspoređivati s monitorom pulsa u svijetu medicine. Ako se osjećate iscrpljeno/umorno i sat vas nije upozorio da ste iznad maksimalnog broja otkucaja srca, ipak biste trebali prestati s onim što radite za sat možda nije uvijek točno.

Korak 5: Savjeti i savjeti

Evo nekoliko savjeta i savjeta ako zaglavite usput:

Savjeti za rješavanje problema:

• NeoPixels može prikazati niz različitih uzoraka svjetla, kako biste bili sigurni da radi, upotrijebite uzorak koda koji nudi NeoPixel Library
• Možete koristiti multimetar za mjerenje kontinuiteta između spojeva nakon lemljenja kako biste bili sigurni da su ove veze ispravno izvedene
• Provjerite je li senzor pulsa dobro pričvršćen za gledanje manšete kako biste bili sigurni da artefakt pokreta ne utječe na očitanje otkucaja srca
• U fazi izrade prototipa, ako nemate dobre veze, provjerite jesu li aligatorske kopče pravilno pričvršćene

• Ako kôd ne radi ispravno, kopirajte i zalijepite dijelove koda u zasebni prozor

  1. Učitajte kôd nakon što se svaki dio kopira i zalijepi
  2. Ovo će vam pokazati gdje vaš kôd radi, a ne radi

Uvidi:

• Vibrirajući motor može se spojiti pomoću diode, otpornika i tranzistora umjesto upravljačkog sklopa motora. Utvrdili smo da je ova metoda najjeftinija opcija.
• Da biste uštedjeli vrijeme i frustracije, svakako upotrijebite isječke od aligatora za izradu prototipova. Ne želite lemiti prototip i saznati da veza ne radi.

Korak 6: Montaža 1- Ožičenje NeoPixel prstena na Floru

Za početak uzmite prsten NeoPixel i pričvrstite ga pomoću 3 žice i štipaljki od aligatora. Za izradu prototipa upotrijebit ćete kopče od aligatora i na kraju ćete lemiti dijelove nakon što budete zadovoljni proizvodom.

1. Priključite jednu žicu koja ide od "IN" na Neopixel prstenu do "#6"
2. Priključite jednu žicu od "PWR" na NeoPixel prstenu na "VBATT" na flori
3. Priključite jednu žicu od "GND" na NeoPixel Prstenu do "GND" na flori

Korak 7: Montaža 2- Ožičenje gumba na Flori

OVAJ KORAK JE NEOBVEZAN … ako želite gumb, možete ga dodati, na kraju smo za ovaj korak koristili prekidač za uključivanje/isključivanje koji se nalazi na Flori, stoga nije uključen u kôd.

U ovom koraku trebate učiniti…

1. Spojite žicu s bilo koje od 4 noge dugmeta na "#12" na flori
2. Spojite žicu s bilo koje od preostale 3 noge gumba na "GND" na flori

Korak 8: Montaža 3- Ožičenje vibracijskog motora na Floru

Za povezivanje vibracijskog motora s florom koristili smo diodu, tranzistor i otpornik. Želite prvo…

1. Upotrijebite kopče od aligatora za pričvršćivanje crvene žice vibrirajućeg motora na kraj diode najbliže pruzi na njoj
2. Pričvrstite plavu žicu vibrirajućeg motora na drugi kraj diode

Korak 9: Montaža 4- ožičenja vibracijskog motora na Floru (nastavak)

Sada pričvrstite diodu jednim krajem diode (dolazi iz crvene žice vibrirajućeg motora) na "3.3V" na Flori.

Korak 10: Montaža vibracijskog motora s 5 ožičenja na Floru (nastavak)

Uzmite drugu stranu diode i zgrabite svoj tranzistor, spojite ga na kolektor tranzistora (desni pin tranzistora).

Korak 11: Montaža 6- Ožičenje vibracijskog motora na Floru (nastavak)

Locirajte odašiljač tranzistora (lijevi pin tranzistora) na masu.

Korak 12: Montaža 7- Ožičenje vibracijskog motora na Floru (nastavak)

Posljednji korak povezivanja vibracijskog motora s Florom je lociranje baze tranzistora (središnji pin tranzistora) i njegovo spajanje na otpornik, a zatim otpornik na "GND" na Flori.

Korak 13: Montiranje 8-pulsnog osjetnika ožičenja na Floru

U ovom koraku morate uspostaviti tri žičane veze.

1. Spojite ljubičastu žicu pulsnog senzora na "#10" na Flori
2. Priključite crvenu žicu pulsnog osjetnika na "3.3V" na Flori
3. Spojite crnu žicu osjetnika pulsa na "GND" na Flori

Korak 14: Sklop 9- Priključivanje baterije na Floru

Pronađite žice baterije s bijelim priključkom na kraju, uključite taj dio u komponentu baterije koja se nalazi na Flori.

Korak 15: Montaža 10- Potpuni dijagram kruga

Sada je krug sa svim aligatorskim isječcima dovršen. Možda izgleda kao nered, ali sve veze su sada uspostavljene! Sada se mogu spajati pojedinačne veze kako bi sat bio kompaktniji.

Korak 16: Konačno … Kôd

Nakon što je krug dovršen, sklopu će biti potreban kod koji će ga natjerati da učini ono što mi želimo. Github kôd prikuplja podatke o pulsu od Adafruit Pulse senzora i kategorizira ih u 5 zona otkucaja srca. Kad pojedinačni HR padne u određene zone, to će uzrokovati da prsten Neopixela zasvijetli ovisno o zoni u kojoj se on nalazi. Kad je HR pojedinca blizu maksimalnog HR, Neopixel će obrisati boju crvenom bojom, a vibrirajući motor će biti aktiviran što znači da je HR u opasnoj zoni i da pojedinac treba usporiti.

Korak 17: Gledajte montažu

Nakon lemljenja dijelova zajedno kao što je prikazano na dijagramu kruga, vrijeme je za sastavljanje sata!

NeoPixel prsten postavljen je na vrh Flore i može se pričvrstiti ljepilom ili sigurno sašiti pomoću otvorene rupe u NeoPixelu koja nije lemljena. Neka vaš kôd radi na ovom mjestu da vidite gdje svijetli prvi neoPixel kako biste ga stavili sat u orijentaciji koja vam ima smisla. Prilikom izvođenja ovog koraka NE prekrivajte prekidač za uključivanje/isključivanje. Flora je također ušivena na manžetnu kroz preostale rupe s vanjske strane.

Baterija se može staviti ispod Flora/NeoPixel prstena zajedno s vibratorom (i nastavcima).

Pulsni senzor tada je sigurno ušiven na dio sata koji će biti pričvršćen na donju stranu vašeg zgloba. Pri tome pazite da desna strana bude okrenuta prema gore.

Slobodno sastavljajte drugačije prema materijalima koji su vam dostupni!

Korak 18: Krajnji proizvod

Ovako bi konačni proizvod trebao izgledati. Funkcionalan i stilist!

Korak 19: Daljnje ideje

Jedan od načina da ovu ideju nastavite dalje je dodavanje gumba koji je prethodno prikazan kao neobavezan u uputstvima.

Drugi način je dodavanje zasebnog koda koji se može koristiti kada ne vježbate. To bi mogao biti sat u stvarnom vremenu, gdje jedan piksel prikazuje kazaljku sata, a drugi kazaljku minute. Za više informacija o ovome pogledajte ovu vezu za značajku Sat u stvarnom vremenu.