Trening pulsmåler: 19 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

College er en hektisk og kaotisk tid i ens liv, og derfor er det veldig viktig å holde stressnivået lavt. En måte vi liker å gjøre dette på er å trene, det hjelper med å holde tankene klare og at kroppen føles frisk. Derfor har vi laget en bærbar biosensor som bruker den menneskelige pulsen under en intens treningsøkt for å gi informasjon til brukerne om pulssonen de er i.

Dette er en måte å hjelpe brukerne til å sikre at de ikke anstrenger eller skyver kroppen for hardt utover maksimal puls til et punkt som er farlig. Denne sensoren vil også hjelpe brukere som prøver å gå ned i vekt eller øke utholdenheten ved å sørge for at de opprettholder pulsen i bestemte soner.

Trinn 1: Pulssoner

Dette bildet ovenfor viser de forskjellige pulssonene. Hver gang brukeren går inn i en ny sone, vil klokken i økende grad lyse for å varsle brukeren om hvilken sone de er i. Hvis brukeren overskrider sin maksimale puls, blir klokken rød og vibrerer. Maks puls beregnes ved hjelp av individets alder og trekker den fra 220.

Trinn 2: Materialer du trenger

Nedenfor er en liste over materialer og verktøy du trenger for dette prosjektet:

Materialer

1. Flora av Adafruit
2. Pulssensor
3. Vibrerende mini -motorskive
4. NeoPixel -ring - 12 RGBW -lysdioder - kald hvit
5. Diode
6. 220 ohm motstand
7. NPN Transistor
8. Alligator klipp
9. Mansjett med borrelås
10. Batteri
11. Ledninger
12. Knapp (valgfritt)

Mange av disse materialene finner du ved å bruke denne lenken:

Verktøy

1. Loddesett/materialer
2. Nål og tråd
3. Arduino programvare
4. Wire strippere
5. Lim om nødvendig
6. Saks

Trinn 3: Forberedelse og bakgrunn

For å kunne bruke disse materialene er det nyttig å vite og forstå hva noen av dem gjør.

En flora er Adafruits bærbare elektroniske plattform. Dette er en veldig nybegynnervennlig enhet som er liten med en strømforsyning som er enkel å bruke. Bildet ovenfor viser hvor alt ligger på Floraen.

For mer informasjon om Flora's, sjekk ut dette nettstedet:

NeoPixels er også Adafruits merkevare for individuelt adresserbare RGB-fargepiksler og -strimler. En annen viktig ting å merke seg er at de ikke bare lyser opp alene, de krever en mikrokontroller som en Arduino og koding. Det krever litt programmeringsøvelse for NeoPixels å gjøre det du vil at de skal gjøre, så vi måtte se på dette for prosjektet vårt. Programmering var ekstremt viktig for dette prosjektet, og erfaring på dette området vil hjelpe.

For mer informasjon om Neopixels kan du sjekke dette nettstedet:

En pulssensor fra Adafruit brukes også for å ta pulsen. Vi implementerer deretter kode for at den skal beregne Beats per Minute (BPM) for dette prosjektet.

For ytterligere instruksjoner og informasjon om pulssensoren, vennligst se denne lenken:

Det er biblioteker du må laste ned til Arduino -programvaren for at koden skal kommunisere til enheten din ved hjelp av visse kommandoer. Denne lenken nedenfor viser deg hvordan du laster ned biblioteker til Arduino.

learn.adafruit.com/adafruit-all-about-ardu…

Følgende biblioteker er de du trenger:

1. Adafruit NeoPixel Library

2. PulseSensor lekeplass

3. Adafruit Flora Pixel Library

Klikk "klon eller last ned" og følg instruksjonene ovenfor i lenken for å inkludere dem i koden din.

Anerkjennelser

Spesiell takk til Adafruit som ga oss noen av koden som ble brukt for vårt sluttprodukt!

Trinn 4: Sikkerhetsinformasjon

Det er virkelig viktig å alltid ha sikkerheten til deg og menneskene rundt deg i tankene når du jobber med forskjellige prosjekter. For det første er det viktig å alltid koble USB -en fra datamaskinen når du beveger deg og koblet ledninger til Flora, dette for at du ikke skal sjokkere deg selv.

1. Væsker bør holdes borte fra denne enheten i tilfelle søl som kan ødelegge kretsen

2. Unngå strømmen gjennom kroppen din ved å berøre ledninger og andre metallkretser mens strømmen er AV

Advarsel om at dette ikke er et medisinsk utstyr, det varsler deg strengt hvis pulsen din har overskredet maksimal puls. Den skal ikke sammenlignes med en pulsmåler i den medisinske verden. Hvis du føler deg utmattet/utmattet og klokken ikke har varslet deg om at du er over maksimal puls, bør du likevel stoppe det du gjør for klokken, ikke alltid er nøyaktig.

Trinn 5: Tips og tips

Her er noen hint og tips hvis du blir sittende fast underveis:

Feilsøkingstips:

• NeoPixels kan vise en rekke forskjellige mønstre av lys, for å være sikker på at det fungerer, bruk eksempelkoden fra NeoPixel Library
• Du kan bruke et multimeter til å måle kontinuitet mellom tilkoblinger etter lodding for å sikre at disse tilkoblingene er gjort riktig
• Sørg for at pulssensoren er godt festet for å se mansjetten for å sikre at bevegelsesartefakt ikke påvirker pulsmåling
• I prototypefasen, hvis du ikke får gode forbindelser, må du kontrollere at alligatorklemmer er festet ordentlig

• Hvis koden ikke fungerer som den skal, kan du kopiere og lime inn deler av koden i et eget vindu

  1. Last opp koden etter at hver del er kopiert og limt inn
  2. Dette viser deg hvor koden din fungerer og ikke fungerer

Innsikt:

• Den vibrerende motoren kan kobles til ved hjelp av en diode, motstand og en transistor i stedet for en hektisk motorstyring. Vi fant denne metoden som det billigste alternativet.
• For å spare tid og frustrasjon, må du bruke alligatorklipp til prototyping. Du vil ikke lodde prototypen, så finn ut at en tilkobling ikke fungerer.

Trinn 6: Montering 1- Tilkobling av NeoPixel-ring til Flora

For å begynne, ta NeoPixel -ringen og fest den ved hjelp av 3 ledninger og krokodilleklips. Du vil bruke krokodilleklipp for å bygge prototypen og ende opp med å lodde delene sammen når du er fornøyd med produktet.

1. Fest en ledning som går fra "IN" på Neopixel -ringen til "#6"
2. Fest en ledning fra "PWR" på NeoPixel -ringen til "VBATT" på floraen
3. Fest en ledning fra "GND" på NeoPixel Ring til "GND" på floraen

Trinn 7: Montering 2- Koble til knappen til Flora

DETTE STEGET ER VALGFRITT … hvis du vil ha en knapp, kan du legge til en. Vi endte med å bruke av/på -bryteren på Flora for dette trinnet, derfor er den ikke inkludert i koden.

I dette trinnet må du gjøre …

1. Koble en ledning fra en av knappens 4 ben til "#12" på floraen
2. Koble en ledning fra noen av de tre resterende knappene til "GND" på floraen

Trinn 8: Montering 3- Kabling av vibrasjonsmotor til Flora

For å koble den vibrerende motoren til floraen brukte vi en diode, transistor og en motstand. Du vil først …

1. Bruk krokodilleklips for å feste den røde ledningen til vibrasjonsmotoren til enden av dioden nærmest stripen på den
2. Fest den blå ledningen til den vibrerende motoren til den andre enden av dioden

Trinn 9: Montering 4- Vibrasjonsmotor for ledninger til Flora (forts.)

Fest nå dioden den ene enden av dioden (kommer fra rød ledning av vibrerende motor) til "3.3V" på Flora.

Trinn 10: Montering 5- Kabling av vibrasjonsmotor til Flora (forts.)

Ta den andre siden av dioden og ta tak i transistoren, koble den til transistorsamleren (høyre pinne på transistoren).

Trinn 11: Montering 6- Kabling av vibrasjonsmotor til Flora (forts.)

Finn transistoremitteren (venstre pinne på transistoren) til bakken.

Trinn 12: Montering 7- Kabling av vibrasjonsmotor til Flora (forts.)

Det siste trinnet i tilkoblingen av den vibrerende motoren til Flora er å lokalisere transistorbasen (midtpunktet på transistoren) og koble den til en motstand og deretter motstanden til "GND" på Flora.

Trinn 13: Montering 8- Ledningsimpulssensor til Flora

Det er tre ledningstilkoblinger du må gjøre i dette trinnet.

1. Koble den lilla ledningen til pulssensoren til "#10" på Flora
2. Koble den røde ledningen til pulssensoren til "3.3V" på Flora
3. Koble den svarte ledningen til pulssensoren til "GND" på Flora

Trinn 14: Montering 9- Fest batteri til Flora

Finn ledningene til batteriet med den hvite tilkoblingen på enden, koble den delen til batterikomponenten på Flora.

Trinn 15: Montering 10- Komplett kretsdiagram

Nå er kretsen med alle krokodilleklippene fullført. Det kan se ut som et rot, men alle forbindelsene er nå gjort! Nå kan individuelle tilkoblinger loddes sammen for å gjøre klokken mer kompakt.

Trinn 16: Endelig … koden

Når kretsen er fullført, trenger montering en kode som får den til å gjøre det vi vil at den skal gjøre. Github -koden samler inn pulsdata fra Adafruit Pulssensor og kategoriserer dem i 5 pulssoner. Når individets HR faller inn i de spesifikke sonene, vil det føre til at Neopixel -ringen lyser i henhold til sonen han/hun er i. Når individets HR er nær maksimal HR, vil Neopixel farge tørkes i rødt og den vibrerende motoren vil bli aktivert for å indikere at HR er i en farlig sone og individet må bremse ned.

Trinn 17: Se forsamlingen

Etter lodding av delene som vist i kretsdiagrammet, er det på tide å montere klokken!

NeoPixel -ringen er plassert på toppen av Flora og kan festes med lim eller sys sikkert med det åpne hullet i NeoPixel som ikke ble loddet. La koden din kjøre på dette tidspunktet for å se hvor den første neoPixel lyser opp for å sette den klokken i en retning som gir mening for deg. Sørg for at du IKKE dekker av/på -bryteren når du gjør dette. Flora sys også på mansjetten gjennom de gjenværende hullene på utsiden.

Batteriet kan gjemmes inn under Flora/NeoPixel -ringen sammen med vibratoren (og vedlegg).

Pulssensoren sys deretter godt fast på den delen av klokken som skal festes til undersiden av håndleddet. Sørg for at høyre side vender oppover når du gjør dette.

Monter gjerne annerledes i henhold til materialer som er tilgjengelige for deg!

Trinn 18: Sluttprodukt

Slik skal det endelige produktet se ut. Funksjonell og stylist!

Trinn 19: Ytterligere ideer

En måte å ta denne ideen videre på er å legge til knappen som tidligere ble vist som valgfri i instruksjonsboken.

En annen måte er å legge til en egen kode som kan brukes når du ikke trener. Dette kan være en sanntidsklokke, hvor den ene piksel viser timeviseren og den andre minuttviseren. For mer informasjon om dette, sjekk ut denne lenken for sanntidsklokkefunksjonen.