Тренировъчен часовник за мониториране на зона за сърдечен ритъм: 19 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Колежът е забързан и хаотичен период в живота, затова е много важно да поддържате нивото на стреса ниско. Един от начините, по които обичаме да правим това, е да тренираме, той помага да поддържате ума си чист и тялото да се чувства здраво. Ето защо създадохме преносим биосензор, който използва сърдечната честота на човека по време на интензивна тренировка, за да предостави информация на потребителите относно зоната на сърдечната честота, в която се намират.

Това е начин да помогнете на потребителите да се уверят, че не натоварват и не избутват тялото си прекалено много от максималната сърдечна честота до точка, която е опасна. Този сензор също ще помогне на потребителите, които се опитват да отслабнат или да увеличат издръжливостта си, като се уверят, че поддържат сърдечната си честота в определени зони.

Стъпка 1: Зони на сърдечната честота

Тази снимка по -горе показва различните зони на сърдечната честота. Всеки път, когато потребителят влезе в нова зона, часовникът ще свети все повече, за да предупреждава потребителя в коя зона се намира в момента. Ако потребителят премине максималната си сърдечна честота, часовникът ще стане червен и ще вибрира. Максималната сърдечна честота се изчислява, като се използва възрастта на индивидите и се изважда от 220.

Стъпка 2: Материали, които ще ви трябват

По -долу е даден списък на материалите и инструментите, които ще ви трябват за този проект:

Материали

1. Флора от Adafruit
2. Сензор за пулс
3. Вибриращ диск с малък мотор
4. NeoPixel пръстен - 12 RGBW светодиода - студено бяло
5. Диод
6. Резистор 220 ома
7. NPN транзистор
8. Алигаторни клипове
9. Маншет за часовник с велкро
10. Батерия
11. Проводници
12. Бутон (по избор)

Много от тези материали могат да бъдат намерени чрез тази връзка:

Инструменти

1. Комплект за запояване/материали
2. Игла и конец
3. Софтуер Arduino
4. Машини за сваляне на тел
5. Лепило, ако е необходимо
6. Ножици

Стъпка 3: Подготовка и информация

За да можете да използвате тези материали, е полезно да знаете и разберете какво правят някои от тях.

Флората е носимата електронна платформа на Adafruit. Това е много удобно за начинаещи устройство, което е малко с захранване, което е лесно за използване. Изображението по -горе показва къде се намира всичко на Флора.

За повече информация относно Flora's, разгледайте този уебсайт:

NeoPixels също е марката на Adafruit за индивидуално адресируеми RGB цветни пиксели и ленти. Друго важно нещо, което трябва да се отбележи, е, че те не светят само по себе си, те изискват микроконтролер като Arduino и кодиране. Необходими са известни програмни практики, за да може NeoPixels да направи това, което искате, така че трябваше да разгледаме това за нашия проект. Програмирането беше изключително важно за този проект и опитът в тази област ще помогне.

За повече информация относно Neopixel можете да проверите този уебсайт:

Сензор за пулс от Adafruit също се използва за измерване на пулса ви. След това прилагаме код, за да може той да изчислява удари в минута (BPM) за този проект.

За допълнителни инструкции и информация за пулсовия сензор, моля, вижте тази връзка:

Има библиотеки, които ще трябва да изтеглите в софтуера Arduino, за да може кодът да комуникира с вашето устройство с помощта на определени команди. Тази връзка по -долу ви показва как да изтегляте библиотеки в Arduino.

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

Следните библиотеки са тези, които ще ви трябват:

1. Библиотека Adapruit NeoPixel

2. PulseSensor детска площадка

3. Библиотека на пикселите Adafruit Flora

Кликнете върху „клониране или изтегляне“и следвайте инструкциите по -горе в линка, за да ги включите в кода си.

Благодарности

Специални благодарности на Adafruit, който ни предостави част от кода, използван за крайния ни продукт!

Стъпка 4: Информация за безопасност

Наистина е важно винаги да имате предвид безопасността на вас и хората около вас, когато работите по различни проекти. Първо, важно е винаги да сте изключени от компютъра, когато се движите, и да прикачите проводници към Flora, това е така, че да не се шокирате.

1. Течности трябва да се държат далеч от това устройство в случай на разлив, който може да развали веригата

2. Избягвайте протичането на ток през тялото си, като само докосвате проводници и други метални вериги, докато захранването е ИЗКЛЮЧЕНО

Предупреждавайки, че това не е медицинско изделие, то стриктно ви предупреждава, ако сърдечната ви честота е надвишила максималната сърдечна честота, тя не трябва да се сравнява с пулсомер в света на медицината. Ако се чувствате изтощени/уморени и часовникът не ви е предупредил, че сте над максималния пулс, все пак трябва да спрете това, което правите за часовника, може да не винаги е точно.

Стъпка 5: Съвети и съвети

Ето някои съвети и съвети, ако по пътя задръстите:

Съвети за отстраняване на неизправности:

• NeoPixels може да показва разнообразие от различни модели светлини, за да се уверите, че работи, използвайте примерния код, предоставен от библиотеката NeoPixel
• Можете да използвате мултицет за измерване на непрекъснатостта между връзките след запояване, за да сте сигурни, че тези връзки са направени правилно
• Уверете се, че сензорът за пулс е здраво закрепен, за да следите маншета, за да сте сигурни, че артефактът на движението не влияе върху отчитането на сърдечната честота
• В етапа на прототипиране, ако не получавате добри връзки, уверете се, че алигаторните скоби са прикрепени правилно

• Ако кодът не работи правилно, копирайте и поставете части от кода в отделен прозорец

  1. Качвайте код след като всяка част бъде копирана и поставена
  2. Това ще ви покаже къде кодът ви работи и не работи

Статистика:

• Вибриращият двигател може да бъде свързан с диод, резистор и транзистор вместо контролер на забързан двигател. Открихме, че този метод е най -евтиният вариант.
• За да спестите време и разочарование, не забравяйте да използвате клипове от алигатор за прототипиране. Не искате да запоявате прототипа и след това да разберете, че връзката не работи.

Стъпка 6: Сглобяване 1- Свързване на NeoPixel пръстен към Flora

За да започнете, вземете пръстена NeoPixel и го прикрепете с помощта на 3 проводника и алигаторни скоби. Ще използвате алигаторни клипове, за да изградите прототипа и в крайна сметка да запоите частите заедно, след като сте доволни от продукта.

1. Прикрепете един проводник, който преминава от "IN" на пръстена Neopixel към "#6"
2. Прикрепете един проводник от "PWR" на пръстен NeoPixel към "VBATT" на флората
3. Прикрепете един проводник от "GND" на NeoPixel Ring към "GND" на флората

Стъпка 7: Сглобяване 2- Свързване на бутона към Flora

ТАЗИ СТЪПКА Е ОПЦИОНАЛНА … ако искате бутон, можете да добавите такъв, в крайна сметка използвахме превключвателя за включване/изключване, разположен на Flora за тази стъпка, следователно той не е включен в кода.

В тази стъпка трябва да направите …

1. Свържете проводник от всеки един от 4 -те крака на бутона към "#12" на флората
2. Свържете проводник от някой от останалите 3 крака на бутона към "GND" на флората

Стъпка 8: Монтаж 3- Свързване на вибриращ двигател към Flora

За да свържем вибриращия двигател към флората използвахме диод, транзистор и резистор. Искате първо…

1. Използвайте алигаторни скоби, за да прикрепите червения проводник на вибриращия двигател към края на диода, най -близо до ивицата върху него
2. Прикрепете синия проводник на вибриращия двигател към другия край на диода

Стъпка 9: Сглобяване на 4-вибриращ вибриращ двигател към Flora (продължение)

Сега прикрепете диода единия край на диода (идва от червения проводник на вибриращ двигател) към "3.3V" на Flora.

Стъпка 10: Сглобяване на 5- свързващ вибриращ двигател към Flora (продължение)

Вземете другата страна на диода и вземете транзистора си, свържете го към транзисторния колектор (десен щифт на транзистора).

Стъпка 11: Монтаж 6- Окабеляване на вибриращ двигател към Flora (продължение)

Намерете транзисторния емитер (левия щифт на транзистора) към земята.

Стъпка 12: Монтаж 7- Кабелен вибриращ двигател към Flora (продължение)

Последната стъпка при свързването на вибриращия двигател към Flora е да се намери транзисторната база (централен щифт на транзистора) и да се свърже с резистор и след това резистора към "GND" на Flora.

Стъпка 13: Сглобяване на 8-кабелен импулсен сензор към Flora

Има три жични връзки, които трябва да направите в тази стъпка.

1. Свържете лилавия проводник на пулсовия сензор към "#10" на Flora
2. Свържете червения проводник на пулсовия сензор към "3.3V" на Flora
3. Свържете черния проводник на пулсовия сензор към "GND" на Flora

Стъпка 14: Сглобяване 9- Прикрепване на батерията към Flora

Намерете проводниците на батерията с бялата връзка на края, включете тази част в компонента на батерията, разположен на Flora.

Стъпка 15: Монтаж 10- Пълна електрическа схема

Сега веригата с всички алигаторни клипове е завършена. Може да изглежда като бъркотия, но всички връзки вече са направени! Сега отделните връзки могат да бъдат запоени заедно, за да направят часовника по -компактен.

Стъпка 16: Най -накрая … Кодът

След като веригата приключи, монтажът ще се нуждае от код, който ще го накара да направи това, което искаме. Кодът на github събира данни за сърдечния ритъм от пулсовия сензор Adafruit и ги категоризира в 5 зони за сърдечен ритъм. Когато ЧСС на индивида попадне в специфичните зони, това ще накара пръстена на Neopixel да светне според зоната, в която се намира. Когато ЧСС на индивида е близо до максималната ЧСС, Neopixel ще оцвети в червено и вибриращият двигател ще да се активира, което показва, че HR е в опасна зона и човек трябва да забави темпото.

Стъпка 17: Гледайте монтажа

След запояване на частите заедно, както е показано на електрическата схема, е време да сглобите часовника!

Пръстенът на NeoPixel е поставен върху Flora и може да бъде прикрепен с лепило или зашит сигурно, като се използва отвореният отвор в NeoPixel, който не е споен. Нека вашият код работи в този момент, за да видите къде свети първият neoPixel, за да поставите часовникът в ориентация, която има смисъл за вас. Уверете се, че НЕ покривате ключа за включване/изключване, когато правите тази стъпка. Флората също е пришита към маншета през останалите отвори от външната страна.

Батерията може да бъде поставена под пръстена Flora/NeoPixel заедно с вибратора (и приставките).

След това пулсовият сензор е пришит здраво върху частта на часовника, която ще бъде прикрепена към долната страна на китката ви. Уверете се, че дясната страна е обърната нагоре, когато правите това.

Чувствайте се свободни да сглобявате по различен начин според материалите, с които разполагате!

Стъпка 18: Краен продукт

Ето как трябва да изглежда крайният продукт. Функционален и стилист!

Стъпка 19: Допълнителни идеи

Един от начините за по -нататъшно усъвършенстване на тази идея е добавянето на бутона, който преди това беше показан като незадължителен в инструкциите.

Друг начин е да добавите отделен код, който може да се използва, когато не работите. Това може да е часовник в реално време, където един пиксел показва часовата стрелка, а другият минутната. За повече информация относно това вижте тази връзка за функцията Часовник в реално време.