Älykäs hyppynaru: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Hei ja tervetuloa ensimmäiseen Instructableni!

Tässä ohjeessa näytän sinulle, miten voit tehdä oman Smart Hyppynaru. Smart Hyppynarulaskuri on laite, joka seuraa päivittäistä hyppynaruasi ja tallentaa tiedot pilveen. Se lähettää tietoja selaimeen reaaliajassa, kun ohitat. Voit tarkastella näitä tietoja kannettavan tietokoneen/älypuhelimen selaimessa. Se näyttää ohitusten määrän, ohitusnopeuden minuutissa ja poltetut kalorit. Se kirjaa samat tiedot Thingspeakiin istunnon jälkeen. Joten jos haluat olla kunnossa tai haluat laihtua, tämä gadget on sinua varten.

Vaihe 1: Kerää osat ja työkalut

Tässä on luettelo tarvittavista komponenteista. Piiri ei ole monimutkainen. Pohjimmiltaan se koostuu Wemos d1 ministä, kvadratuurikooderista, akusta ja kytkimestä.

Komponentit:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x pyörivä anturi
• 1x 3,7v 500mAh LiPo -akku
• 1x Mini liukukytkin

1x 608ZZ laakeri

1x 624ZZ laakeri

1x M4 -pultti (1 tuuma)

2x M4 mutteri

4x 0,320 tuuman kiinnitysruuvit

Tarvittavat työkalut:

• 3D -tulostin, jota voit käyttää verkkopalvelussa
• Juotin ja tina
• Ruuvimeisseli ja pihde.
• Langanpoistaja

Vaihe 2: 3D -tulostus

Köyden ohittamiseen on kaksi kahvaa, joista toinen on pitää kaikki elektroniikka ja pitää kiinni köyden toisesta päästä ja toinen kahva pitää kiinni köyden toisesta päästä. Olen liittänyt kaikki stl -tiedostot. Käytin Flashforge creator pro -laitetta 0,4 mm: n suuttimella, normaaleilla asetuksilla ja tuilla. Voit myös ladata kaikki tiedostot Thingiversesta.

Vaihe 3: Rakenna piiri

Pyörivän anturin liitäntä:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5v

Pyörivää anturia käytetään hyppyjen määrän laskemiseen. Tämä pyörivä enkooderi tunnetaan myös nimellä kvadratuurikooderi tai suhteellinen pyörivä enkooderi, ja sen lähtö on sarja neliöaalto pulsseja.

Aseta ennen juottamista encoder_knob -osa kiertokooderiin ja aseta M4 -mutteri siihen kuvan osoittamalla tavalla.

Testaa kaikki osat ennen juottamista. Juotos kaikki komponentit piirikaavion mukaisesti. Käytä pääkahvaa juottamisen aikana, jotta saat oikean käsityksen langan pituudesta ja komponenttien sijoittelusta. Käytä kuvia viitteenä.

Vaihe 4: Aseta laakeri ja elektroniikka paikalleen

Ota pääkahva ja 624zz -laakeri. Aseta 624zz -laakeri pääkahvaan kuvan osoittamalla tavalla. Jos olet poistanut kaikki 3D -tulostetut tuet pääkahvasta oikein, laakeri sopii täydellisesti reikään. Laakeria käytetään vähentämään kitkaa ja tasaista pyörimistä.

Ennen kuin laitat kaiken elektroniikan sisään, varmista, että kaikki toimii oikein. Testaa anturi liitteenä olevan koodin avulla. Lataa tämä luonnos Wemos d1 miniin, avaa sarjamonitori ja kierrä kooderia ja tarkista tulos sarjamonitorista.

Aseta nyt kaikki juotetut elektroniikkakomponentit pääkahvaan kuvan mukaisesti. Varmista, etteivät johdot ole sotkeutuneet pyörivään anturiin. Pyörivän anturin pitäisi pyöriä ilman häiriöitä.

Vaihe 5: Kiinnitä köysi pääkahvaan

Ota nyt köyden_pidikeosa, M4 -mutteri ja M4 -pultti. Aseta m4 -mutteri köydenpitimeen ja aseta sitten M4 -pultti mutteriin.

Ota pultin rope_holder osa ja kiinnitä se pyörivän anturin mutteriin. Kiinnitä se kiertokooderiin työntämällä se etupuolen reiän läpi. Kierrä sitä nyt kiinnittääksesi pyörivään anturiin.

Aseta MainHandle_cover -osa päälle peittääksesi kotelon. Kiinnitä se 0,320 tuuman kiinnitysruuveilla.

Irrota köysi valmiista hyppynaruista ja kiinnitä toinen pää rope_hoder -osaan. Käytä kuvia viitteenä.

Tarkista, että pyörivä anturi pyörii tasaisesti tai ei pyörimällä köyttä käsin. Varmista myös, että voit painaa kiertokooderin painiketta painamalla rope_holder -osaa. Jos pyörivä anturi pyörii tasaisesti ja voit painaa pyörivän anturin painiketta, pääkahva on valmis.

Vaihe 6: Kokoa toinen kahva

Tämä vaihe on valinnainen. Voit myös käyttää valmiin hyppynaru kahvaa.

Käytä näitä 3D -painettuja osia toisen kahvan kokoamiseen: second_handle, secondHandle_cover ja secondHandle_ropeHolder.

Varmista ennen kokoamista, että olet puhdistanut kaikki 3D -tulostetut tuet toisesta kahvasta. Puhdista tuki porakoneella tai pihdillä.

Ota 608zz -laakeri ja työnnä se kahvan etupuolen reikään. Ota sitten köyden muut päät ja työnnä se toiseen kahvaan laakerireiän läpi. Aseta nyt köyden pää köydenpitimeen ja vedä köydestä niin, että köyden pidike kiinnittyy laakerin reikään. Peitä tämän jälkeen toisen kahvan pää kiinnittämällä kansi.

Vaihe 7: Koottu hyppynaru

Molempien kahvien kokoamisen jälkeen hyppynaru pitäisi näyttää tältä. Nyt hyppynaru on valmis. Tehdään siitä älykäs lataamalla koodi Wemosiin.

Vaihe 8: Koodin selitys

Tämän laitteen käyttö on yksinkertaista. Siinä on 4 pääosaa, ensimmäinen on muodostaa yhteys wifi -verkkoon, toinen laskee ohitusten määrän, kolmas laskee ohitusnopeuden ja poltetut kalorit ja neljäs lähettää nämä tiedot verkkosivulle ja kirjaa nämä tiedot Thingspeakiin.

Yhdistä WiFi:

WiFiManager on loistava kirjasto, jota voit lisätä ESP8266-projekteihisi, koska tämän kirjaston avulla sinun ei enää tarvitse koodata verkkotietojasi (SSID ja salasana). ESP liittyy automaattisesti tunnettuun verkkoon tai määrittää tukiaseman, jonka avulla voit määrittää verkkotiedot. Näin tämä prosessi toimii:

Laskujen määrä:

Olen käyttänyt samaa koodia, jota käytimme enkooderitestauksessa hyppien määrän laskemiseen. Yhdelle ohitusanturille lasketaan sarjamonitorin luku 5. Yritin 50 hyppyllä, sitten otin enkooderin keskimääräisen lukumäärän yhdelle hyppylle. Useiden testien ja kokeiden jälkeen yhdellä ohitusanturilla lasketaan 5. Joten jos anturien lukumäärä on 5, se tarkoittaa, että yksi ohitus on suoritettu.

Laske ohitusaste:

Jos haluat laskea ohitusnopeuden minuutissa, olen tallentanut aloitusajan millis () -funktiolla muuttujaan. Se laskee ohitusnopeuden 20 laskennan jälkeen käyttämällä tätä kaavaa, Ohitusaste = ohitusluku/aika Kulunut* 60

Laske poltetut kalorit:

Jokainen toiminta vaatii erilaiset energiakustannukset. Rento tahti kävelee varmasti polttaa vähemmän kaloreita kuin juoksu tai aerobic. Tämä energiankulutus ilmaistaan tyypillisesti MET -muodossa - tehtävän aineenvaihduntavastaavana. Tämä mitta kertoo, kuinka monta kaloria poltat tunnissa toimintaa ja yhtä painokiloa kohti. Voit helposti valita yhden lukuisista aktiviteettityypeistä poltetun kalorin laskimessamme. Esimerkiksi kävelyn MET -arvo on 3,8 ja vaelluksen ollessa jo 6. Mitä suurempi tämä arvo on, sitä enemmän energiaa tehtävä vaatii. Mikä sitten on 1 MET? Se määritellään tietyn fyysisen aktiivisuuden aikana aikayksikköä kohti kulutetun energian suhteena viitearvoon 3,5 ml O₂/(kg · min). Muutaman uudelleenlaskennan ja millilitran hapen muuntamisen kaloreiksi päästään lopulliseen kaavaan: kalorit = T * 60 * MET * 3,5 * W / 200, jossa T on aktiivisuuden kesto tunteina ja W on painosi kilogrammoina. Kaloripolttolaskurimme käyttää yllä olevaa kaavaa tarkimman arvion poltetuista kaloreista. Jos haluat suorittaa laskelmasi käsin, voit myös käyttää yksinkertaistettua versiota tästä yhtälöstä: kalorit = MET * T * W Tämä yhtälö perustuu likimääräiseen sanomaan, että 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Se ei ole 100% oikein; silti se tarjoaa riittävän hyvän tuloksen, jota voidaan käyttää kalorien menetyksen arvioimiseen. Lisätietoja tästä:

Näytä määrä verkkosivulla:

Kun meillä on kaikki tiedot, lähetämme nämä tiedot verkkosivulle WebSocketin avulla. WebSocket on tekniikka, joka pitää TCP -yhteyden auki, joten voit jatkuvasti lähettää tietoja edestakaisin ESP: n ja asiakkaan välillä pienellä viiveellä. Ja koska se on TCP, olet varma, että paketit saapuvat ehjinä.

ESP isännöi verkkosivua, jonka pisteet ovat keskellä ja ohitusaste ja poltetut kalorit yläosassa. 1 liukusäädin oikeassa yläkulmassa asettaaksesi ohituksen suorittavan henkilön painon. Painoarvo lähetetään selaimesta ESP: hen WebSocket -yhteyden kautta. Käynnistä ohitustoiminto painamalla kooderin painiketta ja aloita toiminto. Näet ohitusten määrän reaaliajassa verkkosivulla.

Lataa tiedot Thingspeakiin:

ThingSpeak on ilmainen verkkopalvelu, jonka avulla voit kerätä ja tallentaa anturitietoja pilveen ja kehittää esineiden internet -sovelluksia. Luo tili Thingspeakiin ja luo uusi kanava. Luo kanavalle kolme kenttää. Yksi ohittaa laskenta, toinen kenttä ohitusaste ja kolmas kenttä poltetut kalorit. Käytä koodissa Write_Key -kanavaa. Kun haluat ladata tietoja Thingspeakiin, paina ohitustoiminnon suorittamisen jälkeen samaa painiketta uudelleen. ESP lähettää tiedot Thingspeakiin.

Vaihe 9: Lataa koodi

Muuta koodin Thingspeak -avain ennen koodin lataamista. Luo uusi kanava Thingspeakiin ja käytä sen kanavan avainta koodissa. Luo tili Thingspeakiin, jos olet uusi Thingspeak, luo uusi kanava ja käytä kanavien avainta täällä.

Ohjelmoi Wemos d1 mini -laite mikro -USB -kaapelilla. Avaa Arduino IDE ja lataa tämä koodihttps://github.com/siddhesh13/smart-skipping-rope

Vaihe 10: Aloitetaan ohittaminen

• Kun olet ladannut koodin Wemos -laitteeseen, irrota mikro -USB -kaapeli ja kytke virta päälle kytkemällä Wemos d1 mini akkuun.
• Kytke Wemos -laite päälle virran kytkemisen jälkeen WiFi -verkkoon. Yhdistääksesi sen WiFi -verkkoon, voit joko yhdistää matkapuhelimesi/kannettavan tietokoneen älykkääseen hyppynaruuteen. Avaa selain ja kirjoita seuraava IP -osoite: 192.168.4.1. Tämä lataa seuraavan verkkosivun, jossa voit asettaa Wi-Fi-tunnuksesi. Nyt voit yhdistää älykkään hyppynaru WiFi -verkkoon tämän sivun avulla.
• Kun olet yhdistänyt laitteen WiFi -verkkoon, etsi hyppynaru -laitteen IP -osoite. Käytä fing (android/ios -sovellus) tai edistynyt IP -skannerisovellus löytääksesi IP -osoitteen. Avaa verkkoselain puhelimellasi tai kannettavalla tietokoneellasi ja kirjoita tämä IP -osoite ja paina enter. Näet ohitettavan laskurisivun.
• Aseta oikea paino oikeassa yläkulmassa olevan liukusäätimen avulla.
• Aloita toiminto painamalla kooderin painiketta. Nyt voit tehdä ohitustoiminnon. Näet ohitusmäärän, ohitusnopeuden ja kulutetut kalorit verkkosivulla ohituksen aikana.
• Paina samaa painiketta uudelleen, kun olet ohittanut toiminnon. Kun painiketta on painettu toisen kerran, kaikki tiedot (ohitusluku, ohitusnopeus ja poltetut kalorit) ladataan Thingspeakiin. Joten voit seurata päivittäistä ohitustoimintaa.
• Jos käytät laitetta yhdellä latauksella 2-3 tuntia päivässä, tämä laite voi kestää jopa 7-8 päivää. Lataa akku liittämällä mikro -USB -kaapeli Wemos -laitteeseen, ja akku alkaa latautua. (pidä kytkin ON -asennossa latauksen aikana). Irrota mikro -USB -kaapeli tunnin kuluttua, koska merkkivalo ei lataudu.

Nauti hyppimisestä, pysy kunnossa ja pysy luovana.