Corda de salt intel·ligent: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Hola i benvinguts al meu primer instructable!

En aquest instructiu us mostraré com fer la vostra pròpia corda intel·ligent per saltar. El comptador intel·ligent de corda de saltar és un dispositiu que fa un seguiment de l'activitat diària de saltar de corda i emmagatzema les dades al núvol. Envia dades al navegador en temps real mentre ometeu. Podeu veure aquestes dades al navegador del vostre ordinador portàtil / telèfon intel·ligent. Mostra el nombre de salts, la velocitat de salt per minut i les calories cremades. Registra les mateixes dades a Thingspeak després de la sessió. Per tant, si voleu estar en forma o voleu perdre pes, aquest gadget és per a vosaltres.

Pas 1: reuniu les parts i les eines

Aquí hi ha una llista dels components necessaris. El circuit no és complicat. Bàsicament, consta de Wemos d1 mini, codificador de quadratura, bateria i un commutador.

Components:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x codificador rotatiu
• 1 bateria LiPo de 3,7 v 500 mAh
• 1x mini interruptor lliscant

Coixinet 1x 608ZZ

Coixinet 1x 624ZZ

1x pern M4 (1 polzada)

2x femella M4

4x cargols de muntatge de 0,320 polzades

Eines necessàries:

• Impressora 3D que pot utilitzar el servei en línia
• Soldador i llauna
• Tornavís i pinça.
• Decapant de filferro

Pas 2: impressió 3D

Hi ha dues nanses per saltar la corda, una per mantenir tota l'electrònica i subjectar l'extrem de la corda i una altra mànec per subjectar l'altre extrem de la corda. He adjuntat tots els fitxers STL. He utilitzat Flashforge creator pro amb broquet de 0,4 mm i configuracions normals i amb suports. També podeu descarregar tots els fitxers de Thingiverse.

Pas 3: Construeix el circuit

Interfície del codificador rotatiu:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5v

El codificador rotatiu s’utilitza per comptar el nombre de salts. Aquest codificador rotatiu també es coneix com codificador de quadratura o codificador rotatiu relatiu i la seva sortida és una sèrie d’impulsos d’ona quadrada.

Abans de soldar, inseriu la peça encoder_knob al codificador rotatiu i introduïu-hi la femella M4 tal com es mostra a la imatge.

Proveu totes les peces abans de soldar. Soldeu tots els components tal com es mostra al diagrama del circuit. Utilitzeu el mànec principal durant la soldadura per obtenir una bona idea de la longitud del cable i la col·locació dels components. Utilitzeu les imatges com a referència.

Pas 4: col·loqueu el coixinet i l'electrònica

Agafeu la nansa principal i el coixinet 624zz. Introduïu el coixinet 624zz al mànec principal tal com es mostra a la imatge. Si heu tret correctament tots els suports impresos en 3D del mànec principal, el coixinet quedarà perfectament al forat. El coixinet s’utilitza per reduir la fricció i la rotació suau.

Abans de col·locar tota l'electrònica a l'interior, assegureu-vos que tot funcioni correctament. Utilitzeu el codi adjunt per provar el codificador. Pengeu aquest esbós a Wemos d1 mini, obriu el monitor sèrie i gireu el codificador i comproveu el resultat al monitor sèrie.

Ara col·loqueu tots els components electrònics soldats a la nansa principal tal com es mostra a les imatges. Assegureu-vos que els cables no s’enredin amb el codificador rotatiu. El codificador rotatiu hauria de girar sense interferències.

Pas 5: fixeu la corda al mànec principal

Ara preneu la part de la corda, la femella M4 i el pern M4. Introduïu la femella m4 al porta_cord i, a continuació, introduïu el pern M4 a la femella.

Agafeu la part del porta-corda inserida per cargol i fixeu-la a la femella del codificador rotatiu. Per connectar-lo al codificador rotatiu, introduïu-lo pel forat del costat frontal. Ara gireu-lo per fixar-lo al codificador rotatiu.

Col·loqueu la part principalHandle_cover a la part superior per cobrir el recinte. Utilitzeu cargols de muntatge de 0,320 polzades per fixar-lo.

Traieu la corda de la corda de salt preparada i fixeu-ne l'extrem a la part de la corda. Utilitzeu les imatges com a referència.

Comproveu que el codificador rotatiu més gran giri sense problemes o girant la corda a mà. A més, assegureu-vos que podeu prémer el botó del codificador rotatiu prement la part rope_holder. Si el codificador rotatiu gira sense problemes i podeu prémer el botó del codificador rotatiu, el mànec principal està a punt.

Pas 6: munteu el segon mànec

Aquest pas és opcional. També podeu utilitzar el mànec de la corda de salt ja preparada.

Utilitzeu aquestes parts impreses en 3D per muntar el segon identificador: second_handle, secondHandle_cover i secondHandle_ropeHolder.

Abans de muntar-lo, assegureu-vos que heu netejat tot el suport imprès en 3D del segon mànec. Utilitzeu una broca o una pinça per netejar el suport.

Agafeu el coixinet 608zz i introduïu-lo al forat situat a la part davantera del mànec. A continuació, agafeu altres extrems de la corda i introduïu-la al segon mànec pel forat del coixinet. Ara introduïu l'extrem de la corda al suport de la corda i estireu la corda perquè el suport de la corda quedi fixat al forat del coixinet. Després d'això, tapeu l'extrem de la segona nansa fixant-la.

Pas 7: Saltar la corda

Després de muntar les dues nanses, la corda hauria de ser així. Ara la corda està llesta. fem que sigui intel·ligent carregant codi al Wemos.

Pas 8: explicació del codi

El funcionament d’aquest dispositiu és senzill. Hi ha 4 parts principals, la primera és connectar-se al wifi, la segona és comptar el nombre de salts, la tercera és calcular la taxa de salt i les calories cremades i la quarta és enviar aquestes dades a la pàgina web i registrar aquestes dades a Thingspeak.

Connecteu-vos a WiFi:

El WiFiManager és una biblioteca fantàstica per afegir als vostres projectes ESP8266, ja que amb aquesta biblioteca ja no heu de codificar les vostres credencials de xarxa (SSID i contrasenya). El vostre ESP s'unirà automàticament a una xarxa coneguda o configurarà un punt d'accés que podeu utilitzar per configurar les credencials de xarxa. A continuació s’explica com funciona aquest procés:

Comptant nombre de saltos:

He utilitzat el mateix codi que hem utilitzat per a les proves del codificador per comptar el nombre de salts. Per a 1 codificador de salt, es dóna el recompte 5 al monitor sèrie. Vaig provar amb 50 omissions i després vaig agafar el recompte mitjà del codificador per 1 salt. Després de diverses proves i proves, per a un comptador de salts compta 5. Per tant, si el recompte de codificadors és 5, significa que s'ha completat 1 salt.

Calcula la taxa de salt:

Per calcular la velocitat de salt per minut, he emmagatzemat l'hora d'inici mitjançant la funció millis () en una variable. Calcula la velocitat de saltar després de cada 20 recomptes mitjançant aquesta fórmula, Taxa de salt = recompte / temps de salt: transcorregut * 60

Calculeu les calories cremades:

Cada activitat necessita una despesa energètica diferent. Caminar a un ritme relaxat segur que cremarà menys calories que la carrera o l’aeròbic. Aquesta despesa energètica normalment s’expressa en MET, l’equivalent metabòlic d’una tasca. Aquesta mesura indica quantes calories es cremen per hora d’activitat i per quilogram de pes corporal. Podeu triar fàcilment un dels nombrosos tipus d’activitats de la nostra calculadora de calories cremades. Per exemple, caminar té un valor MET de 3,8, mentre que caminar ja en fa 6. Com més alt sigui aquest valor, més energia requereix la tasca. Què és, doncs, exactament 1 MET? Es defineix com la proporció d’energia gastada per unitat de temps durant una activitat física específica a un valor de referència de 3,5 ml O₂ / (kg · min). Després d’un cert càlcul i convertit mil·lilitres d’oxigen en calories, arribem a la fórmula final: calories = T * 60 * MET * 3,5 * W / 200 on T és la durada de l’activitat en hores i W és el vostre pes en quilograms. La nostra calculadora de cremades de calories utilitza la fórmula anterior per fer una estimació més precisa de les calories cremades. Si voleu executar els càlculs a mà, també podeu utilitzar una versió simplificada d’aquesta equació: calories = MET * T * W Aquesta equació es basa en l’aproximació dient que 1 MET = 1 kcal / (kg * h). No és 100% correcte; tot i així, proporciona un resultat prou bo que es pot utilitzar per estimar la pèrdua de calories. Per obtenir més informació sobre això:

Mostra el recompte a la pàgina web:

Un cop tinguem totes les dades, les enviarem a la pàgina web mitjançant WebSocket. WebSocket és una tecnologia que manté oberta la connexió TCP, de manera que podeu enviar dades constantment entre l’ESP i el client, amb una latència baixa. I com que és TCP, esteu segur que els paquets arribaran intactes.

L'ESP allotja una pàgina web amb la puntuació al centre i la taxa de salt i les calories cremades a la part superior. 1 control lliscant a l'extrem superior dret per definir el pes de la persona que realitza l'activitat de saltar. El valor del pes es transmet des del navegador a l’ESP mitjançant una connexió WebSocket. Per iniciar la sessió de salt de l'activitat, premeu el botó del codificador i inicieu l'activitat. Podeu veure el recompte de salts en temps real a la pàgina web.

Pengeu dades a Thingspeak:

ThingSpeak és un servei web gratuït que us permet recopilar i emmagatzemar dades del sensor al núvol i desenvolupar aplicacions d'Internet de les coses. Creeu un compte a Thingspeak i creeu un canal nou. Creeu tres camps per a aquest canal. Un per al recompte de salts, el segon camp per al percentatge de salts i el tercer camp per a les calories cremades. Utilitzeu el canal Write_Key al codi. Per carregar dades a Thingspeak, un cop hàgiu acabat l'activitat de saltar, torneu a prémer el mateix botó. ESP carregarà les dades a Thingspeak.

Pas 9: pengeu el codi

Abans de penjar el codi, canvieu la clau Thingspeak al codi. Creeu un canal nou a Thingspeak i utilitzeu la clau d'aquest canal al codi. Creeu un compte a Thingspeak si no sou nou a Thingspeak, creeu un canal nou i utilitzeu aquesta clau de canal aquí.

Utilitzeu el cable micro USB per programar el dispositiu mini Wemos d1. Obriu Arduino IDE i pengeu aquest codi

Pas 10: Comencem a saltar-nos

• Després de carregar el codi al dispositiu Wemos, traieu el cable micro USB i engegueu l'interruptor per alimentar el Wemos d1 mini a través de la bateria.
• Un cop engegat, connecteu el dispositiu Wemos a la xarxa WiFi. Per connectar-lo a WiFi, podeu utilitzar el mòbil / ordinador portàtil per connectar-vos al dispositiu intel·ligent de saltar la corda. A continuació, obriu el navegador i escriviu la següent adreça IP: 192.168.4.1. Això carrega la següent pàgina web, on podeu definir les vostres credencials de Wi-Fi. Ara podeu connectar la vostra corda intel·ligent a la xarxa WiFi mitjançant aquesta pàgina.
• Després de connectar el dispositiu a la xarxa WiFi, cerqueu l'adreça IP del dispositiu de saltar la corda. Utilitzeu fing (aplicació Android / iOS) o una aplicació avançada d’escaneig d’IP per trobar l’adreça IP. Obriu un navegador web al telèfon o al portàtil i introduïu aquesta adreça IP i premeu Intro. Veureu saltar la pàgina del comptador.
• Estableix el pes correcte mitjançant el control lliscant situat a l'extrem superior dret.
• Premeu el botó del codificador per iniciar l'activitat. Ara podeu fer la vostra activitat de saltar. Podeu veure el recompte de salts, el percentatge de salts i les calories cremades a la pàgina web mentre salteu.
• Torneu a prémer el mateix botó quan hàgiu acabat l'activitat de saltar. Després de prémer el botó per segona vegada, totes les dades (recompte de salts, percentatge de salts i calories cremades) es carregaran a Thingspeak. De manera que podeu fer un seguiment de la vostra activitat diària de saltar.
• Amb una sola càrrega, si el feu servir durant 2-3 hores diàries, aquest dispositiu pot durar fins a 7-8 dies. Per carregar la bateria, connecteu el cable micro USB al dispositiu Wemos i la bateria començarà a carregar-se. (manteniu l'interruptor activat mentre es carrega). Traieu el cable micro USB al cap d’una hora perquè no hi ha cap indicador de càrrega.

Gaudiu de saltar, mantingueu-vos en forma i sigueu creatius.