Интелигентно въже за прескачане: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Здравейте и добре дошли в първия ми Instructable!

В тази инструкция ще ви покажа как да си направите собствено интелигентно въже за прескачане. Интелигентният брояч за прескачане на въже е устройство, което проследява ежедневната ви дейност по прескачане на въже и съхранява данните в облака. Той изпраща данни към браузъра в реално време, докато пропускате. Можете да видите тези данни в браузъра на вашия лаптоп/смартфон. Той показва броя на пропуските, скоростта на прескачане в минута и изгорените калории. Той регистрира същите данни в Thingspeak след сесията. Така че, ако искате да сте във форма или искате да отслабнете, тази джаджа е за вас.

Стъпка 1: Съберете частите и инструментите

Ето списък на необходимите компоненти. Веригата не е сложна. По принцип се състои от Wemos d1 mini, квадратурен енкодер, батерия и превключвател.

Компоненти:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x въртящ се енкодер
• 1x 3.7v 500mAh LiPo батерия
• 1x Мини плъзгащ превключвател

1x лагер 608ZZ

1x лагер 624ZZ

1x M4 болт (1 инч)

2x M4 гайка

4x 0,320-инчови монтажни винтове

Необходими инструменти:

• 3D принтер можете да използвате онлайн услуга
• Поялник и калай
• Отвертка и клещи.
• Машина за сваляне на тел

Стъпка 2: 3D печат

Има две дръжки за прескачане на въже, едната е да запазите цялата електроника и да държите единия край на въжето, а другата дръжка е да държите другия край на въжето. Прикачих всички stl файлове. Използвах Flashforge creator pro с 0,4 мм дюза и нормални настройки и с опори. Можете също да изтеглите всички файлове от Thingiverse.

Стъпка 3: Изградете веригата

Свързване на въртящ се енкодер:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5v

Ротационният енкодер се използва за преброяване на броя на пропуските. Този ротационен енкодер е известен също като квадратурен енкодер или относителен въртящ се енкодер и неговият изход е поредица от квадратни вълнови импулси.

Преди запояване, поставете частта на кодиращия енкодер в въртящия се енкодер и поставете в него гайка M4, както е показано на изображението.

Преди запояване тествайте всички части. Запоявайте всички компоненти, както е показано на електрическата схема. Използвайте основната дръжка, докато запоявате, за да получите добра представа за дължината на проводника и поставянето на компоненти. Използвайте снимките като справка.

Стъпка 4: Поставете лагера и електрониката

Вземете основната дръжка и лагера 624zz. Поставете лагера 624zz в основната дръжка, както е показано на снимката. Ако сте отстранили правилно всички 3D отпечатани опори от основната дръжка, тогава лагерът ще се побере перфектно в отвора. Лагерът се използва за намаляване на триенето и плавно въртене.

Преди да поставите цялата електроника вътре, уверете се, че всичко работи правилно. Използвайте приложения код, за да тествате енкодера. Качете тази скица в Wemos d1 mini, отворете сериен монитор и завъртете енкодера и проверете резултата на серийния монитор.

Сега поставете всички запоени компоненти на електрониката в основната дръжка, както е показано на снимките. Уверете се, че проводниците не са заплетени с въртящия се енкодер. Ротационният енкодер трябва да се върти без никакви смущения.

Стъпка 5: Прикрепете въжето към основната дръжка

Сега вземете част от държача за въже, гайка M4 и болт M4. Поставете гайката m4 в държача на въжето и след това поставете болта M4 в гайката.

Вземете болта, вмъкната част rope_holder и я прикрепете към гайката на въртящия се енкодер. За да го прикрепите към въртящия се енкодер, поставете го през отвора на предната страна. Сега го завъртете, за да фиксирате към въртящия се енкодер.

Поставете част mainHandle_cover отгоре, за да покриете корпуса. Използвайте 0,320-инчови монтажни винтове, за да го фиксирате.

Извадете въжето от готовото прескачащо въже и прикрепете единия край към частта rope_hoder. Използвайте снимките за справка.

Проверете дали ротационният енкодер се върти плавно или не, като завъртите въжето на ръка. Също така, уверете се, че можете да натиснете бутона на въртящия се енкодер, като натиснете частта rope_holder. Ако въртящият се енкодер се върти плавно и можете да натиснете бутона на въртящия се енкодер, тогава основната дръжка е готова.

Стъпка 6: Сглобете втората дръжка

Тази стъпка не е задължителна. Можете също да използвате дръжката на готовото скачащо въже.

Използвайте тези 3D отпечатани части, за да сглобите втората дръжка: second_handle, secondHandle_cover и secondHandle_ropeHolder.

Преди сглобяването се уверете, че сте почистили цялата 3D печатна опора от втората дръжка. Използвайте бормашина или клещи, за да почистите опората.

Вземете лагер 608zz и го поставете в отвора от предната страна на дръжката. След това вземете други краища на въжето и го поставете във втората дръжка през отвора за лагера. Сега поставете края на въжето в държача на въжето и издърпайте въжето, така че държачът на въжето да се фиксира в отвора на лагера. След това покрийте края на втората дръжка, като прикрепите капака.

Стъпка 7: Сглобено скачащо въже

След като сглобите двете дръжки, вашето въже за прескачане трябва да изглежда така. Сега въжето за прескачане е готово. нека го направим интелигентен, като качим код във Wemos.

Стъпка 8: Обяснение на кода

Работата с това устройство е проста. Има 4 основни части, първата е да се свържете с wifi, втората е броенето на броя на пропуските, третата е изчисляването на скоростта на прескачане и изгорените калории и четвъртата е изпращането на тези данни на уеб страницата и записването на тези данни в Thingspeak.

Свържете се с WiFi:

WiFiManager е чудесна библиотека за добавяне към вашите проекти ESP8266, тъй като с помощта на тази библиотека вече не се налага да кодирате твърдо вашите мрежови идентификационни данни (SSID и парола). Вашият ESP автоматично ще се присъедини към известна мрежа или ще настрои точка за достъп, която можете да използвате, за да конфигурирате мрежовите идентификационни данни. Ето как работи този процес:

Преброяване на броя на пропуските:

Използвал съм същия код, който използвахме за тестване на енкодера, за да преброим броя на пропуските. За 1 пропускащ енкодер дава броя 5 на серийния монитор. Опитах с 50 пропуска, след което взех средния брой на енкодера за 1 пропускане. След няколко теста и изпитания, за 1 пропускане на енкодера се брои 5. Така че ако броят на енкодера е 5, това означава, че 1 пропускане е завършено.

Изчислете процента на пропускане:

За да изчисля скоростта на прескачане на минута, съм съхранил началното време с помощта на функцията millis () в променлива. Той изчислява честотата на прескачане след всеки 20 броя, като използва тази формула, Скорост на пропускане = пропускане на брой/време Изминало* 60

Изчислете изгорените калории:

Всяка дейност се нуждае от различен разход на енергия. Ходенето в спокойно темпо със сигурност ще изгори по -малко калории от бягането или аеробиката. Този разход на енергия обикновено се изразява в MET - метаболитен еквивалент на задача. Тази мярка ви показва колко калории изгаряте на час активност и на един килограм телесно тегло. Можете лесно да изберете един от многото видове дейности в нашия калкулатор за изгаряне на калории. Например, ходенето има MET стойност 3.8, а пешеходният туризъм вече 6. Колкото по -висока е тази стойност, толкова повече енергия изисква задачата. Какво точно е 1 MET тогава? Определя се като съотношение на изразходваната енергия за единица време по време на специфична физическа активност към референтна стойност от 3,5 ml O₂/(kg · min). След известно преизчисляване и превръщане на милилитри кислород в калории, стигаме до крайната формула: калории = T * 60 * MET * 3.5 * W / 200, където T е продължителността на активността в часове, а W е вашето тегло в килограми. Нашият калкулатор за изгаряне на калории използва горната формула за най -точна оценка на изгорените калории. Ако искате да извършите изчисленията си на ръка, можете също да използвате опростена версия на това уравнение: калории = MET * T * W Това уравнение се основава на приближението, което казва, че 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Не е 100% правилно; все пак, той осигурява достатъчно добър резултат, който може да се използва за оценка на загубата на калории. За повече подробности относно това:

Показване на броя на уеб страницата:

След като имаме всички данни, ще ги изпратим на уеб страницата с помощта на WebSocket. WebSocket е технология, която поддържа TCP връзката отворена, така че можете постоянно да изпращате данни напред -назад между ESP и клиента, с ниска латентност. И тъй като това е TCP, вие сте сигурни, че пакетите ще пристигнат непокътнати.

ESP хоства уеб страница с резултата в центъра и процент на пропускане и изгорени калории в горната част. 1 плъзгач в горния десен ъгъл, за да зададете теглото на човека, който извършва скачащата дейност. Стойността на тегло се предава от браузъра към ESP чрез връзка WebSocket. За да стартирате пропускащата сесия на активност, натиснете бутона на енкодера и стартирайте дейността. Можете да видите броя на пропуските в реално време на уеб страницата.

Качете данни в Thingspeak:

ThingSpeak е безплатна уеб услуга, която ви позволява да събирате и съхранявате сензорни данни в облака и да разработвате приложения за Интернет на нещата. Създайте акаунт в Thingspeak и създайте нов канал. Създайте три полета за този канал. Едно за прескачане на броене, второ поле за процент на пропускане и трето поле за изгорени калории. Използвайте канала Write_Key в кода. За да качите данни в Thingspeak, след като приключите с пропускащата си дейност, натиснете отново същия бутон. ESP ще качи данните в Thingspeak.

Стъпка 9: Качете кода

Преди да качите кода, променете ключа на Thingspeak в кода. Създайте нов канал на Thingspeak и използвайте ключа на този канал в кода. Създайте акаунт в Thingspeak, ако сте нов в Thingspeak, създайте нов канал и използвайте този канал за ключ тук.

Използвайте микро USB кабела, за да програмирате мини устройството Wemos d1. Отворете IDE на Arduino и качете този код

Стъпка 10: Нека започнем да пропускаме

• След като качите код на устройството Wemos, извадете микро USB кабела и включете превключвателя, за да захранвате Wemos d1 mini през батерията.
• След включване свържете устройството Wemos към WiFi мрежа. За да го свържете към WiFi, можете или да използвате мобилния си телефон/лаптоп, за да се свържете с интелигентното устройство за прескачане на въже. След това отворете браузъра си и въведете следния IP адрес: 192.168.4.1. Това зарежда следващата уеб страница, където можете да зададете своите идентификационни данни за Wi-Fi. Сега можете да свържете вашето интелигентно скачащо въже с WiFi мрежа, като използвате тази страница.
• След като свържете устройството си към WiFi мрежа, Намерете IP адреса на вашето устройство за прескачане на въже. Използвайте fing (приложение за android/ios) или разширено приложение за скенер на IP, за да намерите IP адреса. Отворете уеб браузър на телефона или лаптопа си и въведете този IP адрес и натиснете enter. Ще видите пропускане на страницата за брояч.
• Задайте правилно тегло с плъзгача в горния десен ъгъл.
• Натиснете бутона на енкодера, за да започнете дейността. Сега можете да извършвате пропускащата си дейност. Можете да видите броя на пропуските, скоростта на пропускане и изгорените калории на уеб страницата, докато прескачате.
• Натиснете отново същия бутон, когато приключите с пропускането. След като натиснете бутона за втори път, всички данни (прескачане на броя, процент на пропускане и изгорени калории) ще бъдат качени в Thingspeak. Така че можете да следите ежедневната си пропускаща активност.
• С едно зареждане, ако го използвате за 2-3 часа дневно, това устройство може да издържи до 7-8 дни. За да заредите батерията, свържете микро USB кабела към устройството Wemos и батерията ще започне да се зарежда. (дръжте превключвателя в положение, докато се зарежда). Извадете микро USB кабела след един час, тъй като няма индикатор за зареждане.

Насладете се на прескачане, останете във форма и останете креативни.