Έξυπνο σχοινί παράκαμψης: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια σας και καλώς ήρθατε στο πρώτο μου Instructable!

Σε αυτό το διδακτικό θα σας δείξω πώς να φτιάξετε το δικό σας έξυπνο σχοινί παραβίασης. Ο μετρητής σχοινιού Smart Skipping είναι μια συσκευή που παρακολουθεί την καθημερινή σας δραστηριότητα με σχοινιά και αποθηκεύει τα δεδομένα στο cloud. Στέλνει δεδομένα στο πρόγραμμα περιήγησης σε πραγματικό χρόνο ενώ παραλείπετε. Μπορείτε να δείτε αυτά τα δεδομένα στο πρόγραμμα περιήγησης του φορητού υπολογιστή/smartphone σας. Εμφανίζει αριθμό παραλείψεων, ποσοστό παράλειψης ανά λεπτό και θερμίδες που καίγονται. Καταγράφει τα ίδια δεδομένα στο Thingspeak μετά τη συνεδρία. Έτσι, εάν θέλετε να είστε σε φόρμα ή θέλετε να χάσετε βάρος, αυτό το gadget είναι για εσάς.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα μέρη και τα εργαλεία

Ακολουθεί μια λίστα με τα απαραίτητα συστατικά. Το κύκλωμα δεν είναι περίπλοκο. Βασικά, αποτελείται από Wemos d1 mini, κωδικοποιητή τετραγώνου, μπαταρία και διακόπτη.

Συστατικά:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x Περιστροφικός κωδικοποιητής
• Μπαταρία LiPo 3,7v 500mAh
• 1x μίνι διακόπτης διαφάνειας

1x 608ZZ Ρουλεμάν

1x 624ZZ Ρουλεμάν

1x μπουλόνι M4 (1 ίντσα)

2x Μ4 Καρύδι

4x βίδες στερέωσης 0,320 ιντσών

Απαραίτητα εργαλεία:

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής μπορείτε να χρησιμοποιήσετε online υπηρεσία
• Συγκολλητικό σίδερο και κασσίτερος
• Κατσαβίδι και πένσα.
• Απογυμνωτής καλωδίων

Βήμα 2: Τρισδιάστατη εκτύπωση

Υπάρχουν δύο λαβές για να παραλείψετε το σχοινί, το ένα είναι να κρατήσετε όλα τα ηλεκτρονικά και να κρατήσετε το ένα άκρο του σχοινιού και μια άλλη λαβή να κρατήσει το άλλο άκρο του σχοινιού. Έχω επισυνάψει όλα τα αρχεία stl. Χρησιμοποίησα το Flashforge creator pro με ακροφύσιο 0,4mm και κανονικές ρυθμίσεις και με υποστηρίγματα. Μπορείτε επίσης να κατεβάσετε όλα τα αρχεία από το Thingiverse.

Βήμα 3: Δημιουργήστε το κύκλωμα

Διασύνδεση περιστροφικού κωδικοποιητή:

CLK → D2

DT → D1

ΝΔ → Δ5

GND → Gnd

+ 5 →

Ο περιστροφικός κωδικοποιητής χρησιμοποιείται για να μετρήσει τον αριθμό των παραλείψεων. Αυτός ο περιστροφικός κωδικοποιητής είναι επίσης γνωστός ως τετραγωνικός κωδικοποιητής ή σχετικός περιστροφικός κωδικοποιητής και η έξοδός του είναι μια σειρά παλμών τετραγωνικών κυμάτων.

Πριν από τη συγκόλληση, εισαγάγετε το τμήμα encoder_knob στον περιστροφικό κωδικοποιητή και τοποθετήστε το παξιμάδι M4 σε αυτό, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Δοκιμάστε όλα τα μέρη πριν από τη συγκόλληση. Συγκολλήστε όλα τα εξαρτήματα όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος. Χρησιμοποιήστε την κύρια λαβή κατά τη συγκόλληση, ώστε να έχετε μια δίκαιη ιδέα για το μήκος σύρματος και την τοποθέτηση εξαρτημάτων. Χρησιμοποιήστε τις εικόνες ως αναφορά.

Βήμα 4: Τοποθετήστε το ρουλεμάν και τα ηλεκτρονικά

Πάρτε την κύρια λαβή και το ρουλεμάν 624zz. Τοποθετήστε το ρουλεμάν 624zz στην κύρια λαβή όπως φαίνεται στην εικόνα. Αν έχετε αφαιρέσει σωστά όλα τα στηρίγματα 3D εκτύπωσης από την κύρια λαβή, τότε το ρουλεμάν θα ταιριάζει απόλυτα στην τρύπα. Το ρουλεμάν χρησιμοποιείται για τη μείωση της τριβής και την ομαλή περιστροφή.

Πριν τοποθετήσετε όλα τα ηλεκτρονικά μέσα, βεβαιωθείτε ότι όλα λειτουργούν σωστά. Χρησιμοποιήστε τον συνημμένο κώδικα για να δοκιμάσετε τον κωδικοποιητή. Ανεβάστε αυτό το σκίτσο στο Wemos d1 mini, ανοίξτε σειριακή οθόνη και περιστρέψτε τον κωδικοποιητή και ελέγξτε το αποτέλεσμα στη σειριακή οθόνη.

Τώρα τοποθετήστε όλα τα συγκολλημένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στην κύρια λαβή όπως φαίνεται στις εικόνες. Βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια δεν μπλέκονται με τον περιστροφικό κωδικοποιητή. Ο περιστροφικός κωδικοποιητής πρέπει να περιστρέφεται χωρίς καμία παρέμβαση.

Βήμα 5: Συνδέστε το σχοινί στην κύρια λαβή

Τώρα πάρτε μέρος rope_holder, M4 Nut και M4 μπουλόνι. Τοποθετήστε το παξιμάδι m4 στη θήκη σχοινιού και, στη συνέχεια, τοποθετήστε το μπουλόνι Μ4 στο παξιμάδι.

Πάρτε το μπουλόνι που έχει τοποθετηθεί στο τμήμα σχοινιού και τοποθετήστε το στο παξιμάδι του περιστροφικού κωδικοποιητή. Για να το συνδέσετε στον περιστροφικό κωδικοποιητή, τοποθετήστε το μέσα από την τρύπα στην μπροστινή πλευρά. Τώρα περιστρέψτε το για να το στερεώσετε στον περιστροφικό κωδικοποιητή.

Τοποθετήστε το τμήμα mainHandle_cover από πάνω για να καλύψετε το περίβλημα. Χρησιμοποιήστε βίδες στήριξης 0,320 ιντσών για να το διορθώσετε.

Αφαιρέστε το σχοινί από το έτοιμο σχοινί παράλειψης και στερεώστε το ένα άκρο στο τμήμα του σχοινιού. Χρησιμοποιήστε τις εικόνες για αναφορά.

Ελέγξτε τον περιστροφικό κωδικοποιητή του νερού, περιστρέφεται ομαλά ή όχι περιστρέφοντας το σχοινί με το χέρι. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι μπορείτε να πατήσετε το κουμπί του περιστροφικού κωδικοποιητή πατώντας το τμήμα rope_holder. Εάν ο περιστροφικός κωδικοποιητής περιστρέφεται ομαλά και μπορείτε να πατήσετε το κουμπί στον περιστροφικό κωδικοποιητή, τότε η κύρια λαβή είναι έτοιμη.

Βήμα 6: Συναρμολογήστε τη δεύτερη λαβή

Αυτό το βήμα είναι προαιρετικό. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τη λαβή του έτοιμου σχοινιού.

Χρησιμοποιήστε αυτά τα τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη για να συναρμολογήσετε τη δεύτερη λαβή: second_handle, secondHandle_cover και secondHandle_ropeHolder.

Πριν από τη συναρμολόγηση, βεβαιωθείτε ότι έχετε καθαρίσει όλο το τρισδιάστατο εκτυπωμένο υποστήριγμα από τη δεύτερη λαβή. Χρησιμοποιήστε τρυπάνι ή πένσα για να καθαρίσετε το στήριγμα.

Πάρτε το ρουλεμάν 608zz και τοποθετήστε το στην τρύπα στην μπροστινή πλευρά της λαβής. Στη συνέχεια, πάρτε άλλα άκρα του σχοινιού και τοποθετήστε το στη δεύτερη λαβή μέσω της οπής εδράνου. Τώρα εισάγετε το άκρο του σχοινιού στη θήκη του σχοινιού και τραβήξτε το σχοινί, έτσι ώστε ο σφιγκτήρας να στερεωθεί στην τρύπα του ρουλεμάν. Μετά από αυτό, καλύψτε το άκρο της δεύτερης λαβής προσαρτώντας το κάλυμμα.

Βήμα 7: Συναρμολογημένο σχοινάκι

Αφού συναρμολογήσετε και τις δύο λαβές, το σχοινί σας πρέπει να μοιάζει με αυτό. Τώρα το σχοινάκι είναι έτοιμο. ας το κάνουμε έξυπνο ανεβάζοντας κώδικα στο Wemos.

Βήμα 8: Επεξήγηση κώδικα

Η λειτουργία αυτής της συσκευής είναι απλή. Υπάρχουν 4 κύρια μέρη, το πρώτο είναι η σύνδεση σε wifi, το δεύτερο μετρά τον αριθμό των παραλείψεων, το τρίτο υπολογίζει το ποσοστό παράβλεψης και τις θερμίδες που καίγονται και το τέταρτο στέλνει αυτά τα δεδομένα στην ιστοσελίδα και καταγράφει αυτά τα δεδομένα στο Thingspeak.

Σύνδεση σε WiFi:

Το WiFiManager είναι μια εξαιρετική βιβλιοθήκη για να προσθέσετε στα έργα σας ESP8266, επειδή χρησιμοποιώντας αυτήν τη βιβλιοθήκη δεν χρειάζεται πλέον να κωδικοποιείτε τα διαπιστευτήρια του δικτύου σας (SSID και κωδικό πρόσβασης). Το ESP σας θα ενταχθεί αυτόματα σε ένα γνωστό δίκτυο ή θα δημιουργήσει ένα Σημείο Πρόσβασης που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να διαμορφώσετε τα διαπιστευτήρια δικτύου. Δείτε πώς λειτουργεί αυτή η διαδικασία:

Καταμέτρηση αριθμού παραλείψεων:

Έχω χρησιμοποιήσει τον ίδιο κωδικό που χρησιμοποιήσαμε για τη δοκιμή κωδικοποιητή για να μετρήσω τον αριθμό των παραλείψεων. Για 1 παραλείψτε τον κωδικοποιητή δίνει τον αριθμό 5 στη σειριακή οθόνη. Δοκίμασα με 50 παραλείψεις και έκανα τον μέσο αριθμό του κωδικοποιητή για 1 παράλειψη. Μετά από αρκετές δοκιμές και δοκιμές, για 1 παραλείψτε τον κωδικοποιητή μετράει 5. Έτσι, εάν ο αριθμός κωδικοποιητή είναι 5, τότε σημαίνει ότι 1 παράλειψη έχει ολοκληρωθεί.

Υπολογίστε το ποσοστό παράκαμψης:

Για να υπολογίσω το ποσοστό παράκαμψης ανά λεπτό, έχω αποθηκεύσει την ώρα έναρξης χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση millis () σε μια μεταβλητή. Υπολογίζει το ποσοστό παράλειψης μετά από κάθε 20 μετρήσεις χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο, Ποσοστό παράλειψης = μέτρηση/χρόνος παράλειψης Λήξη* 60

Υπολογίστε τις θερμίδες που καίγονται:

Κάθε δραστηριότητα χρειάζεται διαφορετική ενεργειακή δαπάνη. Το περπάτημα με χαλαρούς ρυθμούς σίγουρα θα κάψει λιγότερες θερμίδες από το τρέξιμο ή την αεροβική. Αυτή η ενεργειακή δαπάνη τυπικά εκφράζεται σε MET - το μεταβολικό ισοδύναμο μιας εργασίας. Αυτό το μέτρο σας λέει πόσες θερμίδες καίτε ανά ώρα δραστηριότητας και ανά κιλό σωματικού βάρους. Μπορείτε εύκολα να επιλέξετε έναν από τους πολυάριθμους τύπους δραστηριοτήτων στον υπολογιστή μας για θερμίδες που καίγονται. Για παράδειγμα, το περπάτημα έχει τιμή ΜΕΤ 3,8, ενώ η πεζοπορία ήδη 6. Όσο υψηλότερη είναι αυτή η τιμή, τόσο περισσότερη ενέργεια απαιτεί η εργασία. Τι ακριβώς είναι λοιπόν το 1 MET; Ορίζεται ως ο λόγος ενέργειας που δαπανάται ανά μονάδα χρόνου κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης φυσικής δραστηριότητας σε μια τιμή αναφοράς 3,5 ml O₂/(kg · min). Μετά από επανυπολογισμό και μετατροπή χιλιοστόλιτρων οξυγόνου σε θερμίδες, φτάνουμε στον τελικό τύπο: θερμίδες = T * 60 * MET * 3.5 * W / 200 όπου T είναι η διάρκεια της δραστηριότητας σε ώρες και W είναι το βάρος σας σε χιλιόγραμμα. Ο υπολογιστής μας για καύση θερμίδων χρησιμοποιεί τον παραπάνω τύπο για την πιο ακριβή εκτίμηση των θερμίδων που καίγονται. Εάν θέλετε να εκτελέσετε τους υπολογισμούς σας με το χέρι, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια απλοποιημένη έκδοση αυτής της εξίσωσης: θερμίδες = MET * T * W Αυτή η εξίσωση βασίζεται στην προσέγγιση που λέει ότι 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Δεν είναι 100% σωστό? Παρόλα αυτά, παρέχει ένα αρκετά καλό αποτέλεσμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της απώλειας θερμίδων. Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτό:

Εμφάνιση του αριθμού στην ιστοσελίδα:

Μόλις έχουμε όλα τα δεδομένα, θα τα στείλουμε στην ιστοσελίδα χρησιμοποιώντας το WebSocket. Το WebSocket είναι μια τεχνολογία που διατηρεί ανοιχτή τη σύνδεση TCP, ώστε να μπορείτε να στέλνετε συνεχώς δεδομένα μεταξύ ESP και πελάτη, με χαμηλή καθυστέρηση. Και επειδή είναι TCP, είστε σίγουροι ότι τα πακέτα θα φτάσουν άθικτα.

Το ESP φιλοξενεί μια ιστοσελίδα με τη βαθμολογία στο κέντρο και το ποσοστό παράβλεψης και τις θερμίδες που καίγονται στην κορυφή. 1 ρυθμιστικό στην επάνω δεξιά γωνία για να ρυθμίσετε το βάρος του ατόμου που κάνει τη δραστηριότητα παράβλεψης. Η τιμή βάρους μεταδίδεται από το πρόγραμμα περιήγησης στο ESP μέσω σύνδεσης WebSocket. Για να ξεκινήσετε την παράλειψη συνεδρίας δραστηριότητας, πατήστε το κουμπί του κωδικοποιητή και ξεκινήστε τη δραστηριότητα. Μπορείτε να δείτε τον αριθμό παραλείψεων σε πραγματικό χρόνο στην ιστοσελίδα.

Ανεβάστε δεδομένα στο Thingspeak:

Το ThingSpeak είναι μια δωρεάν διαδικτυακή υπηρεσία που σας επιτρέπει να συλλέγετε και να αποθηκεύετε δεδομένα αισθητήρων στο cloud και να αναπτύσσετε εφαρμογές Internet of Things. Δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο Thingspeak και δημιουργήστε ένα νέο κανάλι. Δημιουργήστε τρία πεδία για αυτό το κανάλι. Το ένα για την παράλειψη μέτρησης, το δεύτερο πεδίο για το ποσοστό παράλειψης και το τρίτο πεδίο για τις θερμίδες που καίγονται. Χρησιμοποιήστε το κανάλι Write_Key στον κώδικα. Για να ανεβάσετε δεδομένα στο Thingspeak, αφού τελειώσετε με τη δραστηριότητά σας παραλείποντας πατήστε ξανά το ίδιο κουμπί. Το ESP θα ανεβάσει τα δεδομένα στο Thingspeak.

Βήμα 9: Ανεβάστε τον κώδικα

Πριν από τη μεταφόρτωση του κώδικα, αλλάξτε το κλειδί Thingspeak στον κώδικα. Δημιουργήστε ένα νέο κανάλι στο Thingspeak και χρησιμοποιήστε το κλειδί του καναλιού στον κώδικα. Δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο Thingspeak εάν είστε νέοι στο Thingspeak, δημιουργήστε ένα νέο κανάλι και χρησιμοποιήστε αυτό το κλειδί καναλιών εδώ.

Χρησιμοποιήστε το καλώδιο micro USB για να προγραμματίσετε τη μίνι συσκευή Wemos d1. Ανοίξτε το Arduino IDE και ανεβάστε αυτόν τον κώδικα

Βήμα 10: Ας ξεκινήσουμε να παραλείπουμε

• Αφού ανεβάσετε κώδικα στη συσκευή Wemos, αφαιρέστε το καλώδιο micro USB και ενεργοποιήστε το διακόπτη για να τροφοδοτήσετε το Wemos d1 mini μέσω της μπαταρίας.
• Μετά την ενεργοποίηση, συνδέστε τη συσκευή Wemos στο δίκτυο WiFi. Για να το συνδέσετε σε WiFi, μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε το κινητό/φορητό υπολογιστή σας για να συνδεθείτε με τη συσκευή έξυπνου σχοινιού. Στη συνέχεια, ανοίξτε το πρόγραμμα περιήγησής σας και πληκτρολογήστε την ακόλουθη διεύθυνση IP: 192.168.4.1. Αυτό φορτώνει την επόμενη ιστοσελίδα, όπου μπορείτε να ορίσετε τα διαπιστευτήριά σας Wi-Fi. Τώρα μπορείτε να συνδέσετε το έξυπνο σχοινί παράλειψης σε δίκτυο WiFi χρησιμοποιώντας αυτήν τη σελίδα.
• Αφού συνδέσετε τη συσκευή σας σε δίκτυο WiFi, βρείτε τη διεύθυνση IP της συσκευής σχοινιού που παραλείπετε. Χρησιμοποιήστε δάχτυλο (εφαρμογή android/ios) ή προηγμένη εφαρμογή σάρωσης IP για να βρείτε τη διεύθυνση IP. Ανοίξτε ένα πρόγραμμα περιήγησης στο τηλέφωνο ή το φορητό υπολογιστή σας και εισαγάγετε αυτήν τη διεύθυνση IP και πατήστε enter. Θα δείτε παράλειψη της σελίδας μετρητή.
• Ορίστε το σωστό βάρος χρησιμοποιώντας το ρυθμιστικό στην επάνω δεξιά γωνία.
• Πατήστε το κουμπί στον κωδικοποιητή για να ξεκινήσετε τη δραστηριότητα. Τώρα μπορείτε να κάνετε τη δραστηριότητά σας παραλείποντας. Μπορείτε να δείτε τον αριθμό παράβλεψης, το ποσοστό παράλειψης και τις θερμίδες που καίγονται στην ιστοσελίδα κατά την παράβλεψη.
• Πατήστε ξανά το ίδιο κουμπί όταν τελειώσετε με τη δραστηριότητά σας παραλείποντας. Αφού πατήσετε το κουμπί για δεύτερη φορά, όλα τα δεδομένα (παράλειψη μέτρησης, ποσοστό παράλειψης και θερμίδες που καίγονται) θα μεταφορτωθούν στο Thingspeak. Έτσι, μπορείτε να παρακολουθείτε την καθημερινή σας δραστηριότητα παράβλεψης.
• Με μία μόνο φόρτιση, αν το χρησιμοποιείτε για 2-3 ώρες καθημερινά, αυτή η συσκευή μπορεί να διαρκέσει έως και 7-8 ημέρες. Για να φορτίσετε την μπαταρία συνδέστε το καλώδιο micro USB στη συσκευή Wemos και η μπαταρία θα αρχίσει να φορτίζει. (κρατήστε το διακόπτη ανοιχτό κατά τη φόρτιση). Αφαιρέστε το καλώδιο micro USB μετά από μία ώρα, καθώς δεν υπάρχει ένδειξη φόρτισης.

Απολαύστε την παράλειψη, μείνετε σε φόρμα και μείνετε δημιουργικοί.