STRYDE: 8 vaihetta

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

STRYDE. Tavoitteena on tarjota harrastajille ja keskitason juoksijoille oivalluksia ja apua, joka on verrattavissa ammattiurheilijoiden saataviin, edullisilla, esteettisillä ja kätevillä vaatteilla. Viime kädessä näiden laitteiden pitäisi auttaa sinua parantamaan suorituskykyäsi ja välttämään loukkaantumisia juoksun aikana.

STRYDE. sisältää parin sukkahousuja, joissa on antureita asennon analysoimiseksi (eteenpäin kallistettu kulma) ajon aikana, sekä kuulolaitteen, joka auttaa juoksijoita ylläpitämään tasaista vauhtia ja korjaamaan ryhtiään. Pakkausjuoksusukkahousut välittävät dataa antureista takaisin tietokoneeseen tai matkapuhelimeen, jossa käyttäjä voi saada tietoa ajotavastaan ja verrata tätä ihanteelliseen tekniikkaan.

Loppujen lopuksi näiden puettavien laitteiden tarkoituksena on auttaa käyttäjää parantamaan suorituskykyään, estämään vammoja ja ymmärtämään paremmin kuntoilua.

Vaihe 1: Materiaalit ja työkalut

Materiaalit ja tekniikat:

• eResin_ PLA valittavalla värillä 3D -tulostukseen
• 2x Arduino Pro Mini tai vastaava I2C- ja 5V -nastoilla
• CH341A USB -ohjelmoija Arduino Pro minille
• Näki Groven kiihtyvyysmittarin
• Li-Po-laturi
• Bluetooth 4.0 -moduuli (HM-10)
• Summeri -moduuli
• Johdot

Ohjelmisto:

• Photoshop
• Arduino virallinen ohjelmisto
• Solidworks

Työkalut:

• Juotin
• Juottaa
• Langanpoistimet ja langanleikkuri
• Volttimittari
• Mittanauha
• 3D tulostin

Vaihe 2: Luo 3D -malli kuulokkeista CAD -ohjelmiston avulla

Aloita kuulokemalli paperilla luonnoksella. Löydä inspiraatiota verkossa ja ympäröivistä lähteistä. Muutama kuva tämän STRYDEn luonnoksista. on liitteenä yllä viitteenä. Mittaa seuraavaksi niska mittanauhalla kuulokkeiden leveyden ja pituuden määrittämiseksi. Muista mitata löysästi, jotta kuulokkeet mahtuvat mukavasti päähän.

Ota aina huomioon valmistusprosessi suunnittelussa. 3D -tulostuksessa on ehdottomasti otettava huomioon käytettävissä olevien 3D -tulostimien rajoitukset. Huomattavia rajoituksia ovat tulostettavat enimmäis- ja vähimmäismitat sekä tulostimien virhealue.

Kun olet mitoitanut 2D -luonnoksesi, piirrä ne valitsemallesi CAD -ohjelmistolle, joka voi viedä STL -tiedoston (valitsimme Solidworksin). Jos sinulla on rajallinen kokemus CAD -ohjelmistosta, verkossa on saatavilla monia ilmaisia koulutusvideoita, joita voit etsiä luodaksesi haluamasi muodon.

Kun olet lopettanut mallinnuksen, varmista, että kaikki mitat ovat oikein, ennen kuin viet tiedoston STL -muodossa.

Vaihe 3: 3D -tulostuskuulokkeet, joissa on CAD -tiedosto

Ennen kuin jatkat tähän vaiheeseen, huomaa, että CAD -mallisi on ehkä halkaistava/viipaloitava ylä- ja alaosiksi ja liimattu sitten 3D -tulostimien tuotantorajoitusten vuoksi. Kysy henkilökunnalta tai online -foorumeilta tietoja käytettävän tulostimen toiminnasta ja onttojen esineiden tulostamisen vaatimuksista.

Edellä on esimerkkejä valkoisten prototyyppiemme käytöstä. Muunna mallisi G -koodiksi 3D -tulostushenkilöstön avustuksella tai etsimällä, miten se tehdään omalla ohjelmistollasi. Valitse sopiva materiaali mukavuuden, hinnan, esteettisyyden perusteella ja harkitse ulkoistamista. Suosittelemme PLA, TPU ja eResin-PLA.

Tulosta ja tarkista hiomalla, kiillottamalla tai jos olet valinnut eResin-PLA: n, jätä malli laseriksi. Toista tulostusta, kunnes olet tyytyväinen kuulokkeiden muotoon ja viimeistelyyn.

Vaihe 4: Tuota Cool Beats

Kuulokkeiden äänilähdölle on kaksi vaihtoehtoa. Ensimmäinen on yksinkertainen 170-190 BPM tikkuääni käyttäjälle, joka sovittaa juoksutahdin. Vaihtoehtoisesti voit tuottaa oman ääniraidan viemällä sen muodossa, joka voidaan ladata ja toistaa Arduinoon liitetyn kaiuttimen kautta.

Käytä Ableton Livea tai muuta musiikkiohjelmistoa. Aseta syke 160, 165, 170, 175 tarpeen mukaan. Tätä voidaan muuttaa missä tahansa vaiheessa, mutta suositellaan asetettavaksi ensin, jotta minimoidaan äänenvoimakkuuden siirtyminen tai vääristyminen.

Valitse instrumentteja tai rumpuääniä vahvistamaan rytmiä, Tom- tai bassoääniä suositellaan. Aseta nuotti jokaisen palkin alkuun ja varmista, että nopeus on 110. Järjestä toisiaan täydentäviä ääniä tai soittimia, kuten hihat, kellot ja ilmarakenteen äänet. Muista, ettet saa ääntä, joka on liian samanlainen kuin päätahti, käytä äänitehosteita kostuttamaan tai tylsentämään jyrkkiä tai nyppimään ääniä tai vähentämään hyökkäystä. Täydentävien äänien nopeuden ei tulisi ylittää 90: tä.

Pyri luomaan ilmapiiri, joka innostaa kiireellisyyteen tai liikkeeseen jännitteitä lisäävien kerrostuneiden sävellysten avulla, käytä luovuuttasi! Kierrä luotua ääntä. Vie WAV -muodossa. muoto.

Vaihe 5: Kokoa Arduino -komponentit

On rakennettava kaksi erillistä laitetta, jotka on sijoitettu legginsseihin ja kuulokkeisiin. Noudata alla olevia ohjeita kootaksesi kaksi laitetta. Seuraavassa vaiheessa kirjoitamme Arduino -koodin, joka antaa äänen kuulokkeiden summerin kautta ja lähettää anturitiedot leggingsiin kiinnitetystä laitteesta.

1. Leggingsit

Leggings-laite koostuu Arduino Pro Mini -levystä, MPU9250-pohjaisesta kiihtyvyysmittarimoduulista ja Bluetooth 4.0 -moduulista (suositus HM-10).

Ne on juotettava Arduinon mikrokontrolleriin seuraavasti:

Nastat moduulissa => Nastat Arduinossa

Kiihtyvyysmittari (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5V

GND => GND

Bluetooth (HM-10) -moduuli:

VCC => 5V

GND => GND

TX => RX

RX => Lähetys

Aseta lopuksi kaksi 3,7 V LiPo -akkua sarjaan (kuten digramissa näkyy), jotta sarja -akun kokonaisjännite on 7,4 V. Kytke punainen/positiivinen ripustusjohto RAW -nastaan ja musta/negatiivinen johto Arduino Pro Minin GND -nastaan, jotta laite saa virtaa ulkoisesti. Haluat ehkä tarkastella, kuinka kytkin tai painike voitaisiin lisätä virran kytkemiseksi laitteeseen, jotta akkua ei tarvitse kytkeä manuaalisesti ja irrottaa.

2. Kuulokkeet

Kuulokkeet tarvitsevat vain kaiutinmoduulin liittämisen Arduino pro mini -laitteeseen. Arduinoa ohjaa akkumoduuli, jolla on sama kokoonpano kuin leggings -moduulilla (ja kiinnitetty samoihin RAW- ja GND -nastoihin)

Kaiutinmoduuli:

VCC => 5V

GND => GND

IO => Nasta 8

Aseta lopuksi laite 3D -tulostettuun koteloon. Kiinnitä päätykappaleet koteloon liiman avulla.

Vaihe 6: Kirjoita koodi Arduinolle ja lataa

Liitä Arduino Pro Mini jokaiseen alla olevaan vaiheeseen USB -ohjelmoijaan kaavioiden mukaisesti ja määritä Arduino -ohjelmisto seuraavasti Työkalut -valikon avulla:

• Alusta: Arduino Pro tai Pro Mini
• Prosessori: ATMEGA328P (5V, 16MHz)
• Portti: COMxx (vaihtelee laitteittain. Irrota muut Arduino- tai COM -laitteet tietokoneesta, jos et pysty määrittämään, mikä on Arduino -laitteesi)
• Ohjelmoija: AVR ISP MkII

Leggingsit Laite:

Kuulokelaite:

Vaihe 7: Määritä verkkokäyttöliittymä leggingsien/asennotietojen näyttämistä varten

Luodaksemme leggingsien päälle asetetut Arduinon lukemat, luomme verkkokäyttöliittymän, jota voidaan käyttää tietokoneelta tai matkapuhelimelta.

Lataa liitetiedostot ja nimeä index.hmtl.txt uudelleen index.html -tiedostoksi ja avaa sitten index.html selaimellasi (Google Chrome suosittelee)

Huomaa, että tiedostojen lataamista julkiselle verkkopalvelimelle tai verkkosivuston määrittämistä ei vaadita. Verkkokäyttöliittymä koostuu yksinkertaisesti HTML/CSS/Javascript -tiedostoista, jotka voidaan tallentaa tietokoneellesi ja avata selaimella, joka sitten puhuu leggings -laitteen kanssa selaimesi käynnistämän Bluetooth -yhteyden kautta.

Liitteenä on kuvakaappaus pienestä koodiosasta tiedostosta app.js, joka suoritetaan, kun käyttäjä painaa sivulla olevaa yhteyspainiketta. Tässä kerrotaan tietokoneelle, että se kutsuu toimintoa dataHandler aina, kun tietoja vastaanotetaan Arduinolta. Sinun on seurattava koodia nähdäksesi, mitä muita toimintoja kutsutaan ja miten tietoja käsitellään ja lopulta piirretään kaavioon.

Alla on pieni yhteenveto mukana tulevista tiedostoista:

index.hml: kertoo selaimelle, mitkä elementit piirretään sivulle ja mihin ne sijoitetaan suhteessa toisiinsa.

style.css: Yksittäisten elementtien muotoilu (esim. harmaa ääriviiva kaavion ympärillä)

webTerminal.js: JavaScript -kirjasto kommunikointiin moduulin kanssa Bluetoothin kautta. Tarjoaa toimintoja, joita tarvitaan vastaanotetun datan helppoon käsittelyyn ja viestien lähettämiseen takaisin yhdistettyyn Bluetooth -laitteeseen Bluetooth -sarjaliitännän kautta.

app.js: Oma mukautettu JavaScript -koodimme, joka käsittelee kaikki arduinolta saadut tiedot ja piirtää kaavioon

Vaihe 8: Web -käyttöliittymän käyttö ja käyttö

Leggingsimoduuli lukee gyroskoopin, kiihtyvyysmittarin ja jopa lämpötilatiedot. Tämä projekti edellyttää vain gyroskooppien Y -akselin lukemien käyttöä, joiden perusteella käyttäjän asento voidaan määrittää.

Pääset verkkokäyttöliittymään avaamalla edellisessä vaiheessa ladatun tiedoston index.html. Sinun pitäisi nähdä samanlainen käyttöliittymä kuin liitteenä olevassa kuvakaappauksessa.

Paina seuraavaksi yhteyspainiketta ja valitse Bluetooth -moduuli (yleensä HMSoft) laiteluettelosta. Jos laitteita on monia, saattaa olla helpompi sijoittaa moduuli lähemmäs tietokonettasi, jotta se voidaan helposti tunnistaa Bluetooth -vastaanottotasolta.