IDC2018IOT Tracker za trčanje nogu: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

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

Cilj projekta je poboljšati fizičke aktivnosti koje uključuju trčanje ili hodanje koristeći NodeMCU, nekoliko senzora i poslužitelj. Rezultat ovog projekta je vrlo koristan IOT uređaj koji se u budućnosti može pretvoriti u pravi proizvodni proizvod koji će se koristiti svugdje! Javite nam šta mislite:)

Prije nego počnete, provjerite imate li:

* NodeMCU uređaj.

* 1 Piezoelektrični senzor.

* Senzor MPU6050.

* Jedna velika matrica.

* Elastično uže.

* Firebase račun.

Opciono:

* Više piezoelektričnih senzora

* multiplekser

Korak 1: Postavljanje i kalibriranje MPU6050

"loading =" lijen"

Instrukcije:

• Spojite piezo sa 1M otpornikom (pogledajte priloženu sliku).
• Otpremite priloženu skicu.
• Povežite uređaj s jednom nogom pomoću elastičnog užeta.
• Otvorite "serijski ploter".
• Pogledajte video koji je priložen 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 server pod nazivom "Adafruit".

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

* Vrijeme otkrivanja koraka će se pretvoriti 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 ranije: 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 filter za izračun prosjeka koristeći prosjek filtera = prosjek * 0,6 + novi_val * 0,4.

Instrukcije:

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

USERNAME = vaše Adafruit korisničko ime.

KEY = vaš Adafruit ključ

WLAN_SSID = WIFI ime

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 podacima kao što je objašnjeno u koraku 4.

Dakle, ovo je zaista lako, 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 izvoda na skici drugog uređaja.

4) Pogledajte rezultate!

BILJEŠKA:

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

/ / Slanje svakih 5 sekundi ne smije premašiti ograničenje Adafruit -a 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 fizičkoj aktivnosti. USB kabel se često isključuje, a pri pokušaju brzog kretanja može doći do problema s odvajanjem pinova. Mnogo puta smo otklanjali greške u dijelu koda koji je zaista radio, a problem je bio u fizičkoj sferi.

Ovaj izazov smo savladali noseći laptop blizu trkača i ispisujući svaki komad koda odjednom.

Još jedan izazov bio je učiniti da različite komponente neometano međusobno djeluju:

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

Ograničenja sistema:

• Prije upotrebe potrebna kalibracija.
• Potrebno ga je pretvoriti u rigidniji proizvod koji se ne lomi lako u fizičkoj aktivnosti.
• Piezoelektrični senzor nije baš precizan.
• Potrebna je neka WiFi veza. (Lako se rješava pomoću žarišne tačke za mobilni telefon)

Budući planovi

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

Više pizea!

• Povežite piezo sa različitim područjima u stopalu.
• Koristite multiplekser jer NodeMCU podržava samo jedan analogni pin.
• Može prikazati toplotnu kartu stopala da opiše područja udara.
• Mogu koristiti ove podatke za stvaranje upozorenja o pogrešnom držanju i ravnoteži tijela.

Mnogo uređaja!

• Pokazali smo vam kako spojiti 2 uređaja istovremeno, 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:

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