Oikea edustaja: 16 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

"Harrastatko edes painonnostoa Veli?"

Kuntosalin aloittelijoille nostamisen oppiminen voi olla pelottava tehtävä. Harjoitukset tuntuvat epäluonnollisilta ja jokainen edustaja tuntuu epäonnistuneelta. Pahentaaksesi tilannetta, epämukavuutta lisäävät katsojat, jotka tuijottavat tuskallisesti huonoa tekniikkaasi ja naarmuttavia käsiäsi.

Jos tämä ikävä kohtaus näyttää sinulta, oikea edustajan biosensori on sinua varten! Isoille aivohalvauksille kuntosalin aloittelijoille, jotka haluavat hankkia isoja pojan aseita, Oikean edustajan biosensori auttaa varmistamaan, että saat oikean edustajan joka kerta. Tämä biosensori laskee hauisliikkeiden toistot ja osoittaa, työskenteletkö tarpeeksi lujasti ja käytätkö kaikkia liikealueita. Oikean edustajan avulla opit toistamaan oikein.

Vaihe 1: Materiaalit ja työkalut

Seuraavassa on luettelo tämän projektin materiaaleista ja työkaluista:

Materiaalit

1. Arduino Uno -suoritin (23,00 dollaria)
2. Puolikokoinen leipälauta (4 kpl - 5,99 dollaria)
3. 16 segmentin LCD -näyttö (2 kpl - 6,49 dollaria)
4. BITalino EMG -anturi (27,00 dollaria)
5. 1 x 3 lyijytarvike (21,47 dollaria)
6. Anturikaapeli (10,87 dollaria)
7. 3 esigeeloitua 3M kertakäyttöistä elektrodia (50 kpl - 20,75 dollaria)
8. 4220 ohmin vastus (100 kpl - 6,28 dollaria)
9. 1 10 K ohmin vastus (100 kpl - 5,99 dollaria)
10. 1 potentiometri (10 kpl - 9,99 dollaria)
11. Johtojen yhdistäminen (120 kpl - 6,98 dollaria, sisältää M/F, M/M ja F/F)
12. 9 V: n akku (4 kpl - 13,98 dollaria)
13. 2 paperiliitintä (100 kpl - 2,90 dollaria)
14. Scotch -kiinnityskitti (1,20 dollaria)
15. Puettava hiha (ostettu puristusholkki tai voit leikata hihan vanhasta paidasta)

Yhteensä: 162,89 dollaria (tämä on yksinkertaisesti edellä mainittujen hintojen kokonaismäärä. Yksikköhinnan tulisi olla paljon pienempi)

Työkalut

Tietokone, jossa on Arduino -koodausominaisuudet

Vaihe 2: Valmistelu ja tausta

Ennen kuin aloitat oikean edustajan piirin johdotuksen, on tärkeää ottaa aikaa oppia toimintamahdollisuuksista ja joistakin peruspiireistä. Luustolihaksilla on kaksi perusominaisuutta, ne ovat kiihottavia ja supistuvia. Jännittävä merkitys ne reagoivat ärsykkeisiin ja supistuvat merkitykset, jotka he kykenevät tuottamaan jännitystä. Joka kerta kun nostat painoa, lihaskuidut ovat innoissaan johtuen pienistä jännitteistä lihaksissa, joita kutsutaan toimintapotentiaaliksi. Oikea edustaja seuraa näitä toimintamahdollisuuksia elektromyogrammitunnistimen (EMG) avulla varmistaakseen, että lihaksesi toimivat täydellä teholla. Lisätietoja EMG -antureista löytyy täältä.

Kokemuksen sähköpiirien johdotuksesta pitäisi riittää tämän ongelman kattamiseksi. Oikean edustajan biosensorin valmistamiseksi sinun on kytkettävä muutama laite piiriin. Päälaitteita ovat Arduino Uno -prosessori, 16 -segmenttinen nestekidenäyttö (LCD), BITalino EMG -anturi ja kotitekoinen goniometri.

Arduino Uno -prosessori on tietokone, joka toimii järjestelmän "aivoina". Nestekidenäyttö käyttää 16 -segmenttistä näyttöä toistojen osoittamiseen. EMG -anturi mittaa toimintapotentiaalit yllä kuvatulla tavalla. Lopuksi kotitekoinen goniometri käyttää pyörivää potentiometriä koko liikealueen mittaamiseen. Se tekee tämän mittaamalla muuttuvan potentiometrin vastuksen antaman muuttuvan lähtöjännitteen.

Kun järjestelmä on rakennettu, se on varustettava koodilla. Tämä projekti käyttää Arduino -koodia. Ennen kuin aloitat tämän projektin, tutustu LCD -kirjastoon ja muihin täältä löytyviin hyödyllisiin Arduno -koodeihin. Tässä projektissa käyttämämme koodi sijaitsee GitHubissa. Lataa koodi ja käytä sitä omassa projektissasi milloin tahansa.

Vaihe 3: Turvallisuus

Varoitus!

Oikean edustajan biosensori ei ole lääketieteellinen laite, eikä sitä tule käyttää lääketieteellisten instrumenttien korvikkeena. Keskustele lääkärisi kanssa raskaiden painojen harjoittamisesta ja nostamisesta ennen oikean Rep -biosensorin käyttöä.

Oikea edustaja on sähkölaite, joka voi aiheuttaa sähköiskun. Siksi, jotta varmistetaan, että oikea edustaja on turvallinen kaikille, on noudatettava seuraavia varotoimia.

Seuraavassa on muutamia sähköturvallisuusvinkkejä:

• Virta on katkaistava, kun muunnetaan piirejä.
• Älä muuta piirejä märällä tai rikkoutuneella iholla
• Pidä kaikki nesteet ja muut johtavat materiaalit poissa piiristä
• Älä käytä sähkölaitteita ukonilman aikana tai muissa tapauksissa, joissa virtapiikkejä esiintyy tavallista enemmän.
• Tämä järjestelmä käyttää EMG -anturia ja elektrodityynyjä. Varmista, että noudatat oikeita elektrodien sijoitus- ja turvallisuusohjeita.
• Kytke kaikki komponentit maahan. Tämä varmistaa, ettei laitteesta voi tulla vuotovirtaa sinuun.

Sähkö on vaarallista. Näiden turvaohjeiden noudattaminen varmistaa, että kokemuksestasi on nautittavaa ja vaarattomia.

Vaihe 4: Vinkkejä:

Biosensorit voivat olla muuttuvia asioita, yksi sekunti toimii, seuraava sekunti epäonnistuu surkeasti. Seuraavassa on muutamia vihjeitä ja vinkkejä oikean edustajan anturin moitteettomaan toimintaan.

Ongelmien karttoittaminen:

• Jos nestekidenäyttö laskee toistoja, kun supistusta ei tapahdu, varmista, että elektrodit on kiinnitetty tiukasti kohteeseen teipillä. Tämä vähentää ei -toivottuja liikeartefakteja. Jos edellinen ei vieläkään toimi, harkitse Arduino -koodin EMG -kynnyksen muuttamista.
• Liikealue vaihtelee käyttäjän mukaan. Tämä voi aiheuttaa sen, että toistoa kaikilla liikealueilla ei lasketa. Vaihtelun huomioon ottamiseksi säädä goniometrin kynnys tämän muutoksen huomioon ottamiseksi.
• LCD himmentää? Yritä lisätä kirkkautta muuttamalla Vo -nastan vastusta. Tai testaa tämä esimerkki varmistaaksesi, että se toimii oikein.
• Jos Arduinon virta katkeaa, tarkista, onko 9 V: n akku tyhjä.
• Jos kaikki muu epäonnistuu, varmista, että kaikki johdot on kytketty oikein ja kunnolla.

Vinkkejä:

• Voi olla helppo menettää jälki siitä, missä johdot menevät piiriin. Hyödyllinen vinkki olisi luoda värimaailma ja olla johdonmukainen koko projektisi ajan. Esimerkiksi käyttämällä punaista johtoa positiiviseen jännitteeseen ja käyttämällä mustaa johtoa maadoitukseen.
• Nosto on henkilökohtaista terveyttäsi varten, älä anna muiden mielipiteiden vaikuttaa harjoitteluusi!

Vaihe 5: Tee kotitekoinen goniometri

Kotitekoisen goniometrin valmistamiseksi sinun on hankittava skotlantilainen kitti, pyörivä potentiometri ja 2 paperiliitintä.

Vaihe 6: Yhdistä kaikki

Luo goniometri suoristamalla kaksi paperiliitintä. Kääri seuraavaksi potentiometrin valitsin asennuskitillä. Ota yksi suoristetuista paperiliittimistä ja aseta se kiinnityskittiin. Tämä on muuttuva goniometrin jalka, joka liikkuu kyynärvarren mukana. Kiinnitä vertailujalkaan paperiliitin potentiometrin pohjaan kiinnityskitillä. Tämä jalka kiinnitetään hauislihan suuntaisesti.

Vaihe 7: Aloittaminen

Piirin rakentaminen aloitetaan kytkemällä virta ja maadoitus Arduino Unosta proto-korttiin.

Vaihe 8: EMG: n ja goniometrin lisääminen

Johda molemmat EMG ja goniometri virtalähteeseen, maahan ja analogiseen nastaan. Yllä olevassa kaaviossa vasemmalla oleva pieni anturi edustaa EMG: tä ja potentiometri edustaa goniometriä. Huomaa, missä tapissa kukin anturi on, EMG on A0 ja goniometri A1.

Vaihe 9: LED -lähtöjen lisääminen

Johda kaksi LEDiä maahan ja digitaalinen nasta. Yksi merkkivalo ilmaisee, milloin toisto on suoritettu, ja toinen merkkivalo, kun sarja on valmis. Huomaa digitaalinen nasta, jonka jokainen LED on koodausosassa. Meillä on yksi LED nastassa 8 ja toinen nastassa 9. Jokainen LED on kytkettävä maahan 220 ohmin vastuksella.

Vaihe 10: Digitaalinäytön lisääminen

Jos haluat lisätä digitaalinäytön, noudata huolellisesti yllä olevia johdotuksia. Vastuksenjakaja kulkee kolmannen tapin läpi vasemmalta. 10K ohmin vastus kulkee liian mainitusta nastasta ja 220 ohmin vastus samasta tapista maahan.

Vaihe 11: Painikkeen lisääminen

Aseta painike valokuvataululle yllä olevan kuvan mukaisesti. Syötä painikkeeseen virta ja maadoita se 220 ohmin vastuslaitteella. Suorita painikkeen ulostulo digitaaliseen nastaan (käytimme nasta 7).

Vaihe 12: Goniometrin ja johtojen kiinnitys

Kun goniometrin rakenne on valmis, olet valmis kiinnittämään goniometrin puristusholkkiin. Tämä tehdään kutomalla suoristetut paperiliittimet puristusholkkiin. Kudota paperiliitin potentiometrin valitsimeen kiinnitetyn goniometrin muuttuvan jalan kohdalle kyynärvarren suuntaisesti. Samoin kutoa potentiometrin pohjaan yhdistetyn referenssijalan paperiliitin yhdensuuntaisesti hauisen kanssa.

Seuraavaksi kytke goniometri piiriin käyttämällä 9 naaras -uros -hyppyjohtoa. Potentiometrin kaksi sivua on kytketty sähköverkkoon ja maahan. Potentiometrin yksiosainen puoli on kytketty analogiseen tuloon A1.

Vaihe 13: EMG -elektrodien sijoittaminen

BITalino EMG -anturin integroimiseksi Arduinoon ensimmäinen askel on elektrodien oikea sijoittaminen. Tarvitaan 3 elektrodityynyä. Kaksi elektrodia asetetaan hauislihaksen vatsaa pitkin ja yksi kyynärpääluulle. Näiden johtimien elektrodit Bitalinoon ovat punaisia, valkoisia ja mustia johtimia. Valkoinen johdin on kiinnitetty kyynärpäässä olevaan elektrodiin. Punaiset ja mustat johdot on kiinnitetty hauislihaksen vatsan elektrodeihin. Huomaa: punainen johto on kytketty korkeammalle hauislihakselle ja musta johto alhaalta hauislihakselle. Lopuksi, liittääksesi EMG -anturin Arduinoon, kytke punaiset ja mustat johdot virtalähteeseen ja maahan. Violetin johdon tulee mennä analogiseen nastaan A0.

Vaihe 14: Oikean edustajan biosensorin koodaus

Nyt kun piiri on valmis, se on valmis koodin lataamista varten. Liitteenä oleva koodi on koko koodi, jota käytetään tämän projektin loppuun saattamiseen. Yllä oleva kuva on esimerkki siitä, miltä koodin pitäisi näyttää avattuna. Kun koodi toimii oikein, tapahtuu seuraavaa:

1. EMG- ja goniometrisignaalit luetaan käyttämällä analogRead () -toimintoa.

2. Ohjelma tarkistaa if () -lausekkeen avulla, ovatko EMG- ja goniometrisignaalit suuremmat kuin niiden kynnysarvot. Jos molemmat signaalit ovat suurempia, LCD -näyttöön lisätään toisto ja vihreä LED -valo syttyy, mikä osoittaa, että toisto on suoritettu. Jos jompikumpi signaaleista ei saavuta kynnystään, LED sammuu eikä toistoa lasketa.

3. Signaali lähettää datapisteen nopeasti, joten on olemassa koodirivi, joka tarkistaa, kuinka paljon aikaa on lisätty toistojen välillä. Jos edellisestä toistosta on kulunut puoli sekuntia, se laskee uuden edustajan niin kauan kuin EMG- ja goniometrikynnykset saavutetaan.

4. Seuraavaksi koodi tarkistaa, onko suoritettujen toistojen määrä suurempi tai yhtä suuri kuin sarjan toistojen määrä (asetamme tämän arvon 10 toistoa sarjaa kohden). Jos toistomäärä on tätä arvoa suurempi tai yhtä suuri, sininen LED -valo syttyy ja osoittaa, että sarja on suoritettu.

5. Tarkista lopuksi koodi, painetaanko painiketta. Jos painiketta painetaan, toistoluku palautetaan 0: ksi ja LCD -näyttö päivitetään vastaavasti.

Pääset tähän koodiin GitHubissa napsauttamalla TÄSTÄ!

Vaihe 15: OIKEA REP EAGLE SCHEMATIC

Tässä on kotkakaavio samasta piirin rakentamisesta yllä olevissa vaiheissa. Kaikki komponentit LCD -näyttöä lukuun ottamatta ovat suoraan johdossa. Muistutus nestekidenäytöstä: seuraa huolellisesti kaavion johtimia. Vaikka digitaaliset nastat, joihin jokainen johto menee, eivät ole kiinteitä, suosittelemme yksinkertaisuuden vuoksi käyttämäämme kokoonpanoa. Jos nastat eivät vastaa koodissa määriteltyä johtoa, ohjelma ei toimi oikein. Sinun on ehkä tarkistettava kaksin- tai kolminkertaisesti, että kaikki on siellä, missä sen pitäisi olla.

Vaihe 16: LISÄideoita

Ideana, jota meidän on edistettävä ohjelmistolla, on lisätä eri vaiheita näyttöön. Nämä lauseet riippuvat ohjelmaan tulevista tiedoista. Esimerkiksi kun toistojen määrä on yhden tai kahden toiston päässä sarjan lopusta, nestekidenäytössä voi olla teksti "Melkein valmis" tai "Vain muutama lisää!". Toinen esimerkki voi olla ajasta riippuvat viestit. Jos dt ei saavuta toistojen välistä vähimmäisaikaa, näyttö voi lukea "hidasta".

Toinen ohjelmistoidea voisi olla itsekalibrointiominaisuus. Sen sijaan, että sinun olisi tarkistettava sarjamonitori sopivan kynnyksen löytämiseksi, koodi voisi löytää sen sinulle. Tätä varten tarvittava koodaustaso ylittää nykyisen tietämyksemme, minkä vuoksi se on vain lisäidea.

Laitteiston päivitys voisi olla LCD -näytön potentiometrin käyttäminen vastuksen jakajan sijasta. Näytön tekstin kirkkautta ohjaa tappi, jonka kautta vastuksenjakaja kulkee. Käyttämällä potentiometriä käyttäjä voi himmentää kirkkautta valitsimella sen sijaan, että kirkkaustaso olisi kiinteä.