IDC2018IOT Leg Running Tracker: 6 vaihetta

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

Saimme tämän idean osana IDC Herzliyan "Internet Of Things" -kurssia.

Hankkeen tavoitteena on parantaa fyysistä toimintaa, johon kuuluu juoksua tai kävelyä NodeMCU: n, muutaman anturin ja kotelopalvelimen avulla. Tämän projektin tuloksena on erittäin hyödyllinen IOT -laite, joka voidaan muuttaa tulevaisuudessa todelliseksi tuotantotuotteeksi, jota käytetään kaikkialla! Kerro meille mielipiteesi:)

Varmista ennen aloittamista, että sinulla on:

* NodeMCU -laite.

* 1 Pietsosähköinen anturi.

* MPU6050 -anturi.

* Yksi iso matriisi.

* Joustava köysi.

* Firebase -tili.

Valinnainen:

* Useita pietsosähköisiä antureita

* multiplekseri

Vaihe 1: MPU6050: n asennus ja kalibrointi

"lastaus =" laiska"

Ohjeet:

• Liitä pietso 1M vastukseen (katso oheinen kuva).
• Lataa liitteenä oleva luonnos.
• Liitä laite toiseen jalkaan elastisella köydellä.
• Avaa "sarjaplotteri".
• Katso tähän vaiheeseen liitetty video.

Vaihe 3: Anturien integrointi Arduinoon

Näimme kuinka kalibroida anturit, nyt aiomme integroida molemmat anturit NodeMCU: hon!

• Liitä molemmat anturit laitteeseen, käytä samoja tappeja kuin vaiheissa 1+2.
• Lataa oheinen luonnos.
• Kytke laite kahdella anturilla yhteen jalkaan.
• Avaa "sarjaplotteri".
• Katso oheinen video.

Vaihe 4: Tietojen lähettäminen pilveen

Tässä vaiheessa yhdistämme laitteemme pilveen ja lähetämme tietoja nähdäksesi upeita kaavioita!

Käytämme MQTT -protokollaa ja lähetämme tietoja ilmaiselle palvelimelle nimeltä "Adafruit".

HUOMAUTUS: Adafruit ei tue tietojen lähettämistä muutaman kerran sekunnissa, se toimii hitaammin, joten lähetämme keskiarvon datapisteistämme, emme itse datapisteitä. Muunnamme kahden anturimme tiedot keskiarvotiedoiksi käyttämällä seuraavia muunnoksia:

* Vaiheiden havaitsemisaika muutetaan askeliksi minuutissa. Jokainen vaiheen kesto löytyy (millis () - step_timestamp), ja keskiarvoistaminen voidaan tehdä käyttämällä suodatinta, kuten aiemmin näimme: val = val * 0,7 + new_val * 0,3.

* Askelvoima muutetaan keskimääräiseksi askeltehoksi. Käytämme samaa menetelmää käyttämällä "max" jokaisessa vaiheessa, mutta käytämme suodatinta keskiarvon laskemiseen käyttämällä suodattimen keskiarvoa = keskiarvo * 0,6 + new_val * 0,4.

Ohjeet:

• Siirry Adafruitin verkkosivustolle osoitteeseen io.adafruit.com ja varmista, että sinulla on tili.
• Luo uusi koontinäyttö, voit antaa sille nimen "Omat vaiheet ilmaisin".
• Paina kojelaudan sisällä + -painiketta ja valitse "viivakaavio" ja luo syöte nimeltä "steps_per_min".
• Paina kojelaudan sisällä + -painiketta ja valitse "viivakaavio" ja luo syöte nimeltä "keskimääräinen_vaihe_voima".
• Sinun pitäisi nyt nähdä 2 tyhjää kaaviota kullekin kentälle.
• Käytä liitteenä olevaa luonnosta ja määritä seuraava kokoonpano:

USERNAME = Adafruit -käyttäjänimesi.

AVAIN = Adafruit -avaimesi

WLAN_SSID = WIFI -nimi

WLAN_PASS = WIFI -kulku

mpuStepThreshold = Kynnys vaiheesta 2

Sitten voit liittää laitteen yhdelle jalalle ja luonnos lähettää vaiheetiedot palvelimelle!

Vaihe 5: Kahden laitteen käyttö samaan aikaan

Tässä vaiheessa simuloimme 2 ihmistä, jotka kävelevät laitteen kanssa samanaikaisesti!

Käytämme kahta eri laitetta - samat datapisteet kuin vaiheessa 4 selitetään.

Joten tämä on todella helppoa, on 3 yksinkertaista tehtävää:

1) Luo ylimääräisiä syötteitä toisen laitteen tiedoille, suosittelemme antamaan jälkikorjauksen "_2"

2) muuttaa kojelaudan lohkoja esittämään tietoja molemmista syötteistä.

3) muuttaa syötteiden nimeä toisen laitteen luonnoksessa.

4) Katso tulokset!

HUOMAUTUS:

Adafruit vastustaa tietoja, jotka tulevat liian nopeasti, saattaa olla tarpeen säätää tiedonsiirtotiheyttä palvelimelle. tee se etsimällä luonnoksesta seuraava:

/ / Lähetä 5 sekunnin välein, älä ylitä Adafruitin maksuttomien käyttäjien rajaa. // Jos käytät premium -palvelua tai omaa palvelinta, voit vaihtaa sen. // Lähetä aina vuorotteleva datapiste. if (millis () - lastTimeDataSent> 5000) {

Vaihe 6: Parannuksia, muistiinpanoja ja tulevaisuuden suunnitelmia

Suurin haaste:

Projektin suurin haaste oli NodeMCU: n testaaminen fyysisessä toiminnassa. USB -kaapeli katkeaa usein, ja yritettäessä liikkua nopeasti voi esiintyä ongelmia irrottamisessa. Monta kertaa vianetsimme koodin, joka todella toimi, ja ongelma oli fyysisessä maailmassa.

Voitimme tämän haasteen kuljettamalla kannettavan tietokoneen lähelle juoksijaa ja kirjoittamalla jokaisen koodin kerrallaan.

Toinen haaste oli saada eri komponentit toimimaan sujuvasti:

• Pietso kiihtyvyysmittarin kanssa: Soved, kuten vaiheessa 3 kuvattiin, luovalla ideallamme.
• Anturit palvelimen kanssa: kuten vaiheessa 4 on kuvattu, muutimme arvot muiksi arvoiksi, jotka voidaan lähettää palvelimelle hitaammin.

Järjestelmän rajoitukset:

• Vaatii kalibroinnin ennen käyttöä.
• Se on muutettava jäykemmäksi tuotteeksi, joka ei rikkoudu helposti fyysisessä toiminnassa.
• Pietsosähköinen anturi ei ole kovin tarkka.
• Vaatii jonkin wifi -yhteyden. (Helppo ratkaista matkapuhelimen hotspotin avulla)

Tulevaisuuden suunnitelmat

Nyt kun meillä on täysin toimiva jalkojen valvontalaite, voidaan tehdä lisäparannuksia!

Useita kuvia!

• Yhdistä piezot jalkojen eri alueisiin.
• Käytä multiplekseriä, koska NodeMCU tukee vain yhtä analogista pin.
• Voi näyttää jalan lämpökartan kuvaamaan vaikutusalueita.
• Voi käyttää näitä tietoja hälytysten luomiseen väärästä asennosta ja kehon tasapainosta.

Monta laitetta!

• Näytimme sinulle, miten voit yhdistää kaksi laitetta samanaikaisesti, mutta voit liittää 22 piezoa 22 jalkapalloilijaan!
• Tiedot voidaan paljastaa pelin aikana näyttääkseen mielenkiintoisia tietoja pelaajista!

Kehittyneet anturit

Käytimme pietsoa ja kiihtyvyysmittaria, mutta voit lisätä muita laitteita, jotka rikastavat tuotantoa ja antavat enemmän tietoa:

• Tarkat lazerit havaitsemaan askeleet.
• Mittaa jalan ja maan välinen etäisyys.
• Mittaa etäisyys eri pelaajien välillä (jos laitteita on useita)