Tali Melangkau Pintar: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Helo dan selamat datang ke Instructable pertama saya!

Dalam arahan ini saya akan menunjukkan kepada anda cara membuat Smart Skipping Rope anda sendiri. Penghitung tali Skipping Pintar adalah peranti yang mengesan aktiviti tali lompat harian anda dan menyimpan data di awan. Ia menghantar data ke penyemak imbas dalam masa nyata semasa anda melangkau. Anda dapat melihat data tersebut pada penyemak imbas komputer riba / telefon pintar anda. Ia menunjukkan bilangan langganan, kadar melangkau per minit dan kalori yang dibakar. Ia memasukkan data yang sama ke Thingspeak selepas sesi. Oleh itu, jika anda mahu cergas atau ingin menurunkan berat badan alat ini sesuai untuk anda.

Langkah 1: Kumpulkan Bahagian dan Alatan

Berikut adalah senarai komponen yang diperlukan. Litar tidak rumit. Pada dasarnya, ia terdiri daripada Wemos d1 mini, kuadratur encoder, bateri, dan suis.

Komponen:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x Pengekod putar
• Bateri LiPo 1x 3.7v 500mAh
• Suis slaid mini 1x

Galas 1x 608ZZ

Galas 1x 624ZZ

1x M4 Bolt (1 inci)

Nut 2x M4

Skru pemasangan 4x 0.320 inci

Alat yang diperlukan:

• Pencetak 3D anda boleh menggunakan perkhidmatan dalam talian
• Pateri dan Tin
• Pemutar skru dan tang.
• Pelucut wayar

Langkah 2: Cetakan 3D

Terdapat dua pegangan untuk melangkau tali, satu untuk menyimpan semua elektronik dan memegang satu hujung tali dan pemegang yang lain adalah untuk memegang hujung tali yang lain. Saya telah melampirkan semua fail stl. Saya menggunakan pencipta Flashforge pro dengan muncung 0.4mm dan tetapan biasa dan dengan sokongan. Anda juga boleh memuat turun semua fail dari Thingiverse.

Langkah 3: Bina Litar

Antara muka pengekod putar:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5v

Pengekod putar digunakan untuk mengira bilangan lompatan. Pengekod putar ini juga dikenali sebagai pengekod kuadratur atau pengekod putar relatif dan keluarannya adalah rangkaian denyutan gelombang persegi.

Sebelum menyolder, masukkan bahagian encoder_knob di dalam encoder putar dan masukkan M4 Nut di dalamnya seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Uji semua bahagian sebelum pematerian. Pateri semua komponen seperti yang ditunjukkan dalam rajah litar. Gunakan pemegang utama semasa menyolder sehingga anda akan mendapat idea panjang wayar dan pemasangan komponen. Gunakan gambar sebagai rujukan.

Langkah 4: Letakkan Galas dan Elektronik

Ambil pemegang utama dan galas 624zz. Masukkan galas 624zz di pemegang utama seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Sekiranya anda telah melepaskan semua sokongan dicetak 3D dari pemegang utama dengan betul, galas akan sesuai dengan sempurna di dalam lubang. Galas digunakan untuk mengurangkan geseran dan putaran lancar.

Sebelum meletakkan semua elektronik di dalamnya pastikan semuanya berfungsi dengan baik. Gunakan kod yang dilampirkan untuk menguji pengekod. Muat naik lakaran ini di Wemos d1 mini, buka monitor bersiri dan putar pengekod dan periksa hasilnya pada monitor bersiri.

Sekarang letakkan semua komponen elektronik yang dipateri di pemegang utama seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Pastikan wayar tidak kusut dengan pengekod putar. Pengekod putar harus berputar tanpa gangguan.

Langkah 5: Pasang Tali ke Pemegang Utama

Sekarang ambil bahagian pemegang tali, M4 Nut dan selak M4. Masukkan M4 Nut dalam tali pemegang dan kemudian masukkan M4 Bolt di Nut.

Ambil bahagian pemegang tali yang disisipkan bolt dan pasangkannya ke Nut pada pengekod putar. Untuk memasangkannya ke Rotary encoder masukkannya melalui lubang di bahagian depan. Sekarang Putar untuk memperbaiki ke pengekod putar.

Letakkan bahagian utamaHandle_cover di atas untuk menutup penutupnya. Gunakan skru pemasangan 0.320 inci untuk memperbaikinya.

Tanggalkan tali dari tali lompat siap dan pasangkan satu hujungnya ke bahagian tali_hoder. Gunakan gambar untuk rujukan.

Periksa wheater rotary encoder berputar dengan lancar atau tidak dengan memutar tali dengan tangan. Juga, pastikan anda boleh menekan butang pengekod putar dengan menekan bahagian pemegang tali. Sekiranya pengekod putar berputar dengan lancar dan anda dapat menekan butang pada pengekod putar maka pemegang Utama siap.

Langkah 6: Pasang Pemegang Kedua

Langkah ini adalah pilihan. Anda juga boleh menggunakan pemegang tali lompat siap.

Gunakan bahagian bercetak 3d ini untuk memasang pemegang kedua: second_handle, secondHandle_cover dan secondHandle_ropeHolder.

Sebelum memasang, pastikan anda telah membersihkan semua sokongan bercetak 3d dari pemegang kedua. Gunakan mesin gerudi atau plier untuk membersihkan sokongan.

Ambil galas 608zz dan masukkan ke dalam lubang di bahagian depan pemegang. Kemudian ambil hujung tali yang lain dan masukkan ke pemegang kedua melalui lubang galas. Sekarang masukkan hujung tali di pemegang tali dan tarik tali sehingga pemegang tali akan terpaku di lubang galas. Selepas itu tutup hujung pemegang kedua dengan melekatkan penutupnya.

Langkah 7: Skipping Rope

Setelah memasang kedua-dua pemegang tali lompat anda akan kelihatan seperti ini. Kini skipping tali sudah siap. mari menjadikannya Pintar dengan memuat naik kod di Wemos.

Langkah 8: Penjelasan Kod

Kerja peranti ini adalah mudah. Terdapat 4 bahagian utama, pertama adalah menyambung ke wifi, kedua adalah menghitung jumlah langkau, ketiga menghitung kadar melangkau dan kalori yang dibakar dan keempat mengirim data ini ke laman web dan log data ini ke Thingspeak.

Sambungkan ke WiFi:

WiFiManager adalah perpustakaan yang bagus untuk ditambahkan ke projek ESP8266 anda kerana menggunakan perpustakaan ini, anda tidak perlu lagi membuat kod kelayakan rangkaian anda (SSID dan kata laluan). ESP anda akan bergabung dengan rangkaian yang diketahui secara automatik atau menyediakan Titik Akses yang boleh anda gunakan untuk mengkonfigurasi kelayakan rangkaian. Inilah cara proses ini berfungsi:

Mengira bilangan melangkau:

Saya telah menggunakan kod yang sama dengan yang kami gunakan untuk ujian pengekod untuk mengira jumlah lompatan. Untuk 1 skip encoder memberikan kiraan 5 pada monitor bersiri. Saya mencuba dengan 50 langkau kemudian saya mengambil kiraan pengekod rata-rata untuk 1 langkau. Setelah beberapa ujian dan percubaan, untuk 1 skip encoder count 5. Oleh itu, jika encoder count adalah 5 maka itu bermakna 1 skip selesai.

Kira kadar Ponteng:

Untuk mengira kadar melangkau per minit, saya telah menyimpan waktu mula menggunakan fungsi milis () dalam pemboleh ubah. Ia mengira kadar ponteng setelah setiap 20 kiraan dengan menggunakan formula ini, Skipping rate = lompatan kiraan / masa Berlalu * 60

Hitung Kalori Terbakar:

Setiap aktiviti memerlukan perbelanjaan tenaga yang berbeza. Berjalan dengan santai pasti akan membakar kalori lebih sedikit daripada berlari atau senamrobik. Perbelanjaan tenaga ini biasanya dinyatakan dalam MET - Metabolic Equivalent of a Task. Langkah ini memberitahu anda berapa banyak kalori yang anda bakar setiap jam aktiviti dan setiap satu kilogram berat badan. Anda boleh memilih salah satu daripada banyak jenis aktiviti dalam kalkulator bakar kalori kami. Sebagai contoh, berjalan kaki mempunyai nilai MET 3.8, semasa mengembara sudah 6. Semakin tinggi nilai ini, semakin banyak tenaga yang dituntut oleh tugas. Apa sebenarnya 1 MET? Ia ditakrifkan sebagai nisbah tenaga yang dibelanjakan per unit masa semasa aktiviti fizikal tertentu dengan nilai rujukan 3.5 ml O₂ / (kg · min). Selepas pengiraan semula dan penukaran mililiter oksigen menjadi kalori, kami sampai pada formula akhir: kalori = T * 60 * MET * 3.5 * W / 200 di mana T adalah jangka masa aktiviti dalam beberapa jam, dan W adalah berat badan anda dalam kilogram. Kalkulator pembakaran kalori kami menggunakan formula di atas untuk anggaran kalori terbakar yang paling tepat. Sekiranya anda ingin menjalankan pengiraan anda dengan tangan, anda juga boleh menggunakan versi persamaan yang dipermudahkan ini: kalori = MET * T * W Persamaan ini berdasarkan perkiraan yang mengatakan bahawa 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Ia tidak betul 100%; tetap, ia memberikan hasil yang cukup baik yang dapat digunakan untuk menganggarkan kehilangan kalori. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai perkara ini:

Paparkan jumlah di laman web:

Setelah kami memiliki semua data, kami akan mengirimkan data ini ke halaman web menggunakan WebSocket. WebSocket adalah teknologi yang membuat sambungan TCP tetap terbuka, sehingga anda dapat terus mengirim data berulang-ulang antara ESP dan klien, dengan latensi rendah. Dan kerana ia adalah TCP, anda pasti bahawa paket akan tiba dengan sempurna.

ESP mengadakan laman web dengan skor di tengah dan kadar ketinggian serta kalori yang terbakar di bahagian atas. 1 slaid di sudut kanan atas untuk menetapkan berat badan orang yang melakukan aktiviti ponteng. Nilai Berat dihantar dari penyemak imbas ke ESP melalui sambungan WebSocket. Untuk memulakan sesi aktiviti melangkau, tekan butang pengekod dan mulakan aktiviti. Anda dapat melihat jumlah langkau dalam masa nyata di laman web.

Muat naik data ke Thingspeak:

ThingSpeak adalah perkhidmatan web percuma yang membolehkan anda mengumpulkan dan menyimpan data sensor di cloud dan mengembangkan aplikasi Internet of Things. Buat akaun di Thingspeak dan buat saluran baru. Buat tiga medan untuk saluran itu. Satu untuk pengiraan langkau, medan kedua untuk lompatan dan medan ketiga untuk kalori yang dibakar. Gunakan saluran Write_Key dalam kod. Untuk memuat naik data ke Thingspeak, setelah anda selesai dengan aktiviti melangkau, tekan butang yang sama sekali lagi. ESP akan memuat naik data ke Thingspeak.

Langkah 9: Muat naik Kod

Sebelum memuat naik kod, ubah kunci Thingspeak dalam kod tersebut. Buat saluran baru di Thingspeak dan gunakan kunci saluran itu dalam kod. Buat akaun di Thingspeak jika anda baru menggunakan Thingspeak, buat saluran baru dan gunakan kunci saluran di sini.

Gunakan kabel USB mikro untuk memprogramkan peranti mini Wemos d1. Buka Arduino IDE dan muat naik codehttps ini: //github.com/siddhesh13/smart-skipping-rope

Langkah 10: Mari Mula Melangkau

• Setelah memuat naik kod ke peranti Wemos, lepaskan kabel USB mikro dan hidupkan suis untuk menghidupkan Wemos d1 mini melalui bateri.
• Setelah dihidupkan, Sambungkan peranti Wemos ke rangkaian WiFi. Untuk menyambungkannya ke WiFi, Anda boleh menggunakan telefon bimbit / komputer riba anda untuk menyambung ke peranti skipping tali pintar. Kemudian, buka penyemak imbas anda dan taipkan alamat IP berikut: 192.168.4.1. Ini memuat halaman web seterusnya, di mana anda boleh menetapkan kelayakan Wi-Fi anda. Sekarang anda boleh menyambungkan Skipping tali pintar anda ke rangkaian WiFi menggunakan halaman ini.
• Setelah menyambungkan peranti anda ke rangkaian WiFi, Cari alamat IP peranti tali lompat anda. Gunakan jari (aplikasi android / ios) atau aplikasi pengimbas IP lanjutan untuk mencari alamat IP. Buka penyemak imbas Web pada telefon atau komputer riba anda dan Masukkan alamat IP ini dan tekan enter. Anda akan melihat melangkau halaman kaunter.
• Tetapkan berat badan yang betul menggunakan gelangsar di sudut kanan atas.
• Tekan butang pada pengekod untuk memulakan aktiviti. Sekarang anda boleh melakukan aktiviti ponteng anda. Anda dapat melihat jumlah langkau, kadar melangkau dan kalori yang dibakar di laman web sambil melangkau.
• Tekan butang yang sama sekali lagi apabila anda selesai dengan aktiviti melangkau. Setelah menekan butang untuk kali kedua, semua data (jumlah melangkau, kadar melangkau dan kalori yang dibakar) akan dimuat naik ke Thingspeak. Oleh itu, anda boleh mengikuti aktiviti melangkau harian anda.
• Dengan sekali caj, jika anda menggunakannya selama 2-3 jam setiap hari, peranti ini boleh bertahan hingga 7-8 hari. Untuk mengecas bateri, sambungkan kabel USB mikro ke peranti Wemos dan bateri akan mula dicas. (teruskan hidupkan ON semasa mengecas). Tanggalkan kabel USB mikro selepas satu jam kerana tidak ada penunjuk yang mengecas.

Nikmati ponteng, Tetap cergas dan Kekal kreatif.