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

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

Fakultet je užurbano i haotično vrijeme u životu, zato je vrlo važno održavati nizak nivo stresa. Jedan od načina na koji to volimo je vježbanje, koje pomaže da vaš um bude jasan, a tijelo zdravo. Zato smo stvorili prijenosni biosenzor koji koristi ljudski puls 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 guraju svoje tijelo previše jako od maksimalnog broja otkucaja srca do točke koja je opasna. Ovaj senzor će 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 starosti 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. Pulse Sensor
3. Vibracijski disk s malim motorom
4. NeoPixel prsten - 12 RGBW LED dioda - hladno bijela
5. Diode
6. 220 omski otpornik
7. NPN tranzistor
8. Aligator Clips
9. Manžeta za sat na čičak
10. Baterija
11. Žice
12. Dugme (opcionalno)

Mnogi od ovih materijala mogu se pronaći pomoću ove veze:

Alati

1. Komplet za lemljenje/materijali
2. Igla i konac
3. Arduino softver
4. Strojevi za skidanje žice
5. Ljepilo ako je potrebno
6. Makaze

Korak 3: Priprema i pozadina

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

Flora je Adafruit -ova nosiva elektronska platforma. Ovo je uređaj prilagođen početnicima, mali, sa 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 takođe Adafruit-ov brend 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 radio ono što vi želite, pa smo to morali razmotriti za naš projekt. Programiranje je bilo izuzetno važno za ovaj projekt, a iskustvo u tom području će vam pomoći.

Za više informacija o Neopixelima možete provjeriti ovu web stranicu:

Senzor pulsa iz Adafruit -a se takođe koristi za mjerenje vašeg pulsa. Zatim implementiramo kod 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 kako preuzeti biblioteke u Arduino.

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

Sljedeće biblioteke su vam potrebne:

1. Adafruit NeoPixel biblioteka

2. PulseSensor igralište

3. Adafruit Flora Pixel Library

Kliknite "kloniraj ili preuzmi" i slijedite gornja uputstva na linku da biste ih uključili u svoj kôd.

Zahvalnice

Posebno zahvaljujemo Adafruit -u koji nam je dostavio neke kodove koji su korišteni za naš finalni 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 računara kada se krećete i priključite žice na Floru, to je tako da se ne šokirate.

1. Tekućine treba držati dalje 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 treba ga 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 tačno.

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 veza 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 poseban prozor

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

Uvidi:

• Vibrirajući motor može se spojiti pomoću diode, otpornika i tranzistora umjesto kontrolora hektičkog motora. Utvrdili smo da je ova metoda najjeftinija opcija.
• Da biste uštedjeli vrijeme i frustracije, svakako upotrijebite isječke od aligatora za izradu prototipa. 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 ćete koristiti kopče od aligatora i na kraju ćete lemiti dijelove kada 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 dugmeta za Floru

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 morate 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 dugmeta na "GND" na flori

Korak 8: Montaža 3- Ožičenje vibrirajućeg motora na Floru

Za spajanje vibracijskog motora na floru 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 od crvene žice vibrirajućeg motora) na "3.3V" na Flori.

Korak 10: Sklapanje vibrirajućeg motora s 5 ožičenja na Floru (nastavak)

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

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

Locirajte odašiljač tranzistora (lijevi pin tranzistora) na masu.

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

Zadnji korak u povezivanju vibracijskog motora s Florom je lociranje baze tranzistora (središnji pin tranzistora) i povezivanje s otpornikom, a zatim otpornik na "GND" na Flori.

Korak 13: Montirajte 8-pulsni osjetnik 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 senzora na "3.3V" na Flori
3. Crnu žicu pulsnog senzora spojite na "GND" na Flori

Korak 14: Sklapanje 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: Sklapanje 10- Potpuni dijagram kola

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

Korak 16: Konačno … Kôd

Kada se kolo dovrši, sklopu će biti potreban kod koji će ga natjerati da radi ono što mi želimo. Github kôd prikuplja podatke o pulsu od Adafruit pulsnog senzora i kategorizira ih u 5 zona otkucaja srca. Kad HR pojedinca padne u određene zone, uzrokovat će da se Neopixel prsten zasvijetli prema zoni u kojoj se on nalazi. Kada je HR pojedinca blizu maksimalnog HR -a, Neopixel će obojiti crvenom bojom, a vibrirajući motor će biti aktiviran što znači da je HR u opasnoj zoni i da pojedinac mora usporiti.

Korak 17: Gledajte montažu

Nakon lemljenja dijelova zajedno kao što je prikazano na dijagramu kola, 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 u ovom trenutku da vidite gdje svijetli prvi neoPixel kako biste ga stavili sat u orijentaciji koja vam ima smisla. Prilikom izvođenja ovog koraka NEMOJTE prekrivati 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 se zatim sigurno prišije 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 stilista!

Korak 19: Dodatne ideje

Jedan od načina da ovu ideju nastavite dalje je dodavanje dugmeta koje je prethodno prikazano kao neobavezno u uputstvima.

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