STRYDE .: 8 Βήματα

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

STRYDE. στοχεύει να προσφέρει ερασιτέχνες και ενδιάμεσους δρομείς με γνώσεις και βοήθεια συγκρίσιμη με αυτήν που έχουν οι επαγγελματίες αθλητές με χαμηλό κόστος, αισθητικά και βολικά φορετά. Τελικά, αυτές οι συσκευές θα σας βοηθήσουν να βελτιώσετε την απόδοση και να αποφύγετε τραυματισμούς κατά τη λειτουργία.

STRYDE. αποτελείται από ένα ζευγάρι καλσόν που ενσωματώνει αισθητήρες για την ανάλυση της στάσης του σώματος (προς τα εμπρός, γωνία κλίσης) ενώ τρέχει, καθώς και μια ακουστική συσκευή που βοηθά τους δρομείς να διατηρούν σταθερό ρυθμό και να διορθώνουν τη στάση τους. Τα καλσόν με συμπίεση μεταφέρουν δεδομένα από τους αισθητήρες πίσω σε υπολογιστή ή κινητό, όπου ο χρήστης μπορεί να αποκτήσει πληροφορίες για τον τρόπο λειτουργίας του και να το συγκρίνει με μια ιδανική τεχνική.

Τελικά, αυτά τα φορετά στοχεύουν να βοηθήσουν τον χρήστη να βελτιώσει την απόδοσή του, να αποτρέψει τραυματισμούς και να κατανοήσει καλύτερα τις δραστηριότητες γυμναστικής του.

Βήμα 1: Υλικά και εργαλεία

Υλικά και τεχνολογίες:

• eResin_ PLA με χρώμα επιλογής για τρισδιάστατη εκτύπωση
• 2x Arduino Pro Mini ή παρόμοιο με ακίδες I2C και 5V
• Προγραμματιστής USB CH341A για Arduino Pro mini
• Βλέπε μονάδα επιταχυνσιόμετρου Grove
• Φορτιστής μπαταρίας Li-Po
• Μονάδα Bluetooth 4.0 (HM-10)
• Ενότητα Buzzer
• Καλώδια

Λογισμικό:

• Photoshop
• Επίσημο λογισμικό Arduino
• Solidworks

Εργαλεία:

• Συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων
• Απογυμνωτές καλωδίων & κόπτης σύρματος
• Βολτόμετρο
• Μεζούρα
• Τρισδιάστατος εκτυπωτής

Βήμα 2: Δημιουργήστε τρισδιάστατο μοντέλο ακουστικών χρησιμοποιώντας λογισμικό CAD

Ξεκινήστε το μοντέλο των ακουστικών σας με ένα σκίτσο σε χαρτί. Βρείτε εμπνεύσεις από διαδικτυακές και γύρω πηγές. Μερικές φωτογραφίες σκίτσων για αυτό το STRYDE. επισυνάπτεται παραπάνω για την αναφορά σας. Στη συνέχεια, μετρήστε το λαιμό σας με μια μεζούρα για να προσδιορίσετε το πλάτος και το μήκος των ακουστικών. Βεβαιωθείτε ότι έχετε μετρήσει χαλαρά, ώστε τα ακουστικά να χωράνε άνετα στο τέλος.

Πάντα να λαμβάνετε υπόψη τη διαδικασία κατασκευής του σχεδιασμού σας. Κατά την εκτύπωση 3D είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τους περιορισμούς των τρισδιάστατων εκτυπωτών που είναι προσβάσιμοι σε εσάς. Ορισμένοι σημαντικοί περιορισμοί που πρέπει να σημειωθούν είναι οι μέγιστες και οι ελάχιστες διαστάσεις που μπορούν να εκτυπωθούν, καθώς και το εύρος σφαλμάτων των εκτυπωτών.

Αφού επιτύχετε επιτυχώς τις διαστάσεις των δισδιάστατων σκίτσων σας, σχεδιάστε τα στο λογισμικό CAD της επιλογής σας το οποίο είναι σε θέση να εξάγει ένα αρχείο STL (επιλέξαμε το Solidworks). Εάν έχετε περιορισμένη εμπειρία με το λογισμικό CAD, υπάρχουν πολλά δωρεάν εκπαιδευτικά βίντεο στο διαδίκτυο που μπορείτε να αναζητήσετε για να δημιουργήσετε οποιοδήποτε σχήμα σας αρέσει.

Όταν ολοκληρώσετε τη μοντελοποίηση, επιβεβαιώστε ότι όλες οι διαστάσεις σας είναι ακριβείς πριν εξάγετε το αρχείο σε μορφή STL.

Βήμα 3: Ακουστικά 3D εκτύπωσης με αρχείο CAD

Πριν προχωρήσετε σε αυτό το βήμα, σημειώστε ότι το μοντέλο CAD μπορεί να χρειαστεί να χωριστεί/τεμαχιστεί σε επάνω και κάτω κομμάτια και στη συνέχεια να κολληθεί λόγω περιορισμών παραγωγής τρισδιάστατων εκτυπωτών. Συμβουλευτείτε προσωπικό ή διαδικτυακά φόρουμ σχετικά με τη λειτουργία του συγκεκριμένου εκτυπωτή στον οποίο έχετε πρόσβαση και τις απαιτήσεις για την εκτύπωση κοίλων αντικειμένων.

Έχουμε μερικά παραδείγματα παραπάνω χρησιμοποιώντας τα λευκά μας πρωτότυπα. Μετατρέψτε το μοντέλο σας σε κωδικό G με τη βοήθεια του προσωπικού τρισδιάστατης εκτύπωσης ή αναζητώντας πώς να το κάνετε με το συγκεκριμένο λογισμικό σας. Επιλέξτε το κατάλληλο υλικό με βάση την άνεση, το κόστος, την αισθητική και σκεφτείτε την εξωτερική ανάθεση. Προτείνουμε PLA, TPU και eResin-PLA.

Εκτυπώστε και βελτιώστε τρίβοντας, γυαλίζοντας ή εάν έχετε επιλέξει eResin-PLA, χρησιμοποιήστε λέιζερ για να στερεοποιήσετε το μοντέλο. Επαναλάβετε την εκτύπωση μέχρι να είστε ικανοποιημένοι με το σχήμα και το φινίρισμα των ακουστικών.

Βήμα 4: Παραγωγή Cool Beats

Υπάρχουν δύο επιλογές για την έξοδο ήχου των ακουστικών. Ο πρώτος είναι ένας απλός ήχος 170-190BPM για τον χρήστη που ταιριάζει με το ρυθμό του τρέξιμου. Εναλλακτικά, μπορείτε να επιλέξετε να δημιουργήσετε το δικό σας soundtrack, εξάγοντάς το σε μορφή που μπορεί να μεταφορτωθεί και να αναπαραχθεί μέσω του ηχείου που είναι προσαρτημένο στο Arduino.

Χρησιμοποιήστε το Ableton Live ή άλλο λογισμικό μουσικής. Ρυθμίστε το ρυθμό στα 160, 165, 170, 175 όπως απαιτείται, αυτό μπορεί να αλλάξει σε οποιοδήποτε σημείο, αλλά συνιστάται να οριστεί πρώτα για να ελαχιστοποιηθεί οποιαδήποτε μετατόπιση ή παραμόρφωση του βήματος.

Επιλέξτε όργανα ή ήχους ντραμς για ενίσχυση του ρυθμού, συνιστώνται ήχοι Tom ή μπάσων. Τοποθετήστε μια σημείωση στην αρχή κάθε ράβδου, βεβαιωθείτε ότι η ταχύτητα είναι 110. Τακτοποιήστε συμπληρωματικούς ήχους ή όργανα, όπως καπέλα, κουδουνίσματα και θορύβους υφής αέρα. Λάβετε υπόψη ότι δεν έχετε ήχους που είναι πολύ παρόμοιοι με τον κύριο ρυθμό, χρησιμοποιήστε ηχητικά εφέ για να κάνετε υγρασία ή να αμβλύνουν τυχόν ήχους ή να αφαιρέσετε ή να μειώσετε την επίθεση. Η ταχύτητα για τους συμπληρωματικούς ήχους δεν πρέπει να υπερβαίνει το 90.

Στόχος να δημιουργήσετε μια ατμόσφαιρα που εμπνέει τον επείγοντα χαρακτήρα ή την κίνηση μέσα από μια σύνθεση πολυεπίπεδων ήχων που δημιουργούν ένταση, χρησιμοποιήστε τη δημιουργικότητά σας! Γυρίστε τον ήχο που δημιουργήθηκε. Εξαγωγή σε WAV. μορφή.

Βήμα 5: Συναρμολόγηση εξαρτημάτων Arduino

Υπάρχουν δύο ξεχωριστές συσκευές που πρέπει να κατασκευαστούν, τοποθετημένες σε ένα ζευγάρι κολάν και τα ακουστικά. Ακολουθήστε τις παρακάτω οδηγίες για να συναρμολογήσετε τις δύο συσκευές. Στο επόμενο βήμα, θα γράψουμε τον κώδικα Arduino για έξοδο ήχου μέσω του βομβητή στα ακουστικά και θα μεταδώσουμε πίσω τα δεδομένα του αισθητήρα από τη συσκευή που είναι προσαρτημένη στο κολάν.

1. Κολάν συσκευή

Η συσκευή κολάν αποτελείται από μια κεντρική πλακέτα Arduino Pro Mini, μια μονάδα επιταχυνσιόμετρου με βάση MPU9250 και μια μονάδα Bluetooth 4.0 (συνιστάται HM-10).

Αυτά πρέπει να κολληθούν στον μικροελεγκτή Arduino ως εξής:

Pins on module => Pins on Arduino

Μονάδα επιταχυνσιόμετρου (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5V

GND => GND

Μονάδα Bluetooth (HM-10):

VCC => 5V

GND => GND

TX => RX

RX => TX

Τέλος, βάλτε δύο μπαταρίες LiPo 3,7V σε σειρά (όπως φαίνεται στο digram) για να επιτύχετε συνολική τάση 7,4V για τη μπαταρία σειράς. Συνδέστε το κόκκινο/θετικό καλώδιο κρεμάσματος στον πείρο RAW και το μαύρο/αρνητικό καλώδιο στον πείρο GND στο Arduino Pro Mini για να τροφοδοτήσετε τη συσκευή εξωτερικά. Mayσως θελήσετε να εξετάσετε πώς θα μπορούσε να προστεθεί ένας διακόπτης ή κουμπί για εναλλαγή ρεύματος στη συσκευή, ώστε η μπαταρία να μην χρειάζεται χειροκίνητη σύνδεση και αποσύνδεση.

2. Ακουστικά

Τα ακουστικά απαιτούν απλώς τη σύνδεση μονάδας ηχείου σε Arduino pro mini. Το Arduino οδηγείται από μονάδα μπαταρίας με την ίδια διαμόρφωση με αυτήν που εμφανίζεται για τη μονάδα κολάν (και προσαρτημένο στις ίδιες ακίδες RAW και GND)

Ενότητα ηχείων:

VCC => 5V

GND => GND

IO => Καρφίτσα 8

Τέλος, τοποθετήστε τη συσκευή στο περίβλημα 3D εκτύπωσης. Χρησιμοποιήστε μια κόλλα για να στερεώσετε τα άκρα στο περίβλημα.

Βήμα 6: Γράψτε κώδικα για Arduino και μεταφόρτωση

Για κάθε βήμα παρακάτω, συνδέστε το Arduino Pro Mini στον προγραμματιστή USB, όπως φαίνεται στα διαγράμματα, διαμορφώνοντας το λογισμικό Arduino ως εξής χρησιμοποιώντας το μενού «Εργαλεία»:

• Πίνακας: Arduino Pro ή Pro Mini
• Επεξεργαστής: ATMEGA328P (5V, 16MHz)
• Θύρα: COMxx (θα διαφέρει σε κάθε συσκευή. Αποσυνδέστε άλλες συσκευές Arduino ή COM από τον υπολογιστή σας εάν δεν μπορείτε να προσδιορίσετε ποιο είναι το Arduino σας)
• Προγραμματιστής: AVR ISP MkII

Κολάν συσκευή:

Συσκευή ακουστικών:

Βήμα 7: Ρύθμιση διεπαφής ιστού για την εμφάνιση δεδομένων κολάν/δεδομένων στάσης

Για να εμφανίσετε τις ενδείξεις από το Arduino που είναι τοποθετημένες στο κολάν, θα δημιουργήσουμε μια διεπαφή ιστού στην οποία μπορείτε να έχετε πρόσβαση από υπολογιστή ή κινητό.

Κάντε λήψη των συνημμένων αρχείων, μετονομάζοντας index.hmtl.txt σε index.html και, στη συνέχεια, ανοίξτε το index.html με το πρόγραμμα περιήγησής σας (συνιστάται το Google Chrome)

Λάβετε υπόψη ότι δεν υπάρχει απαίτηση να ανεβάσετε τα αρχεία σε δημόσιο διακομιστή ιστού ή να δημιουργήσετε έναν ιστότοπο. Η διεπαφή ιστού απλώς αποτελείται από αρχεία HTML/CSS/Javascript που μπορούν να αποθηκευτούν στον υπολογιστή σας και να ανοίξουν με ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού, το οποίο στη συνέχεια θα μιλήσει με τη συσκευή κολάν μέσω σύνδεσης bluetooth που ξεκίνησε μέσω του προγράμματος περιήγησής σας.

Επισυνάπτεται ένα στιγμιότυπο οθόνης ενός μικρού τμήματος κώδικα από το αρχείο app.js που εκτελείται όταν ο χρήστης πατήσει το κουμπί σύνδεσης στη σελίδα. Εδώ λέμε στον υπολογιστή να καλεί τη συνάρτηση "dataHandler" κάθε φορά που λαμβάνονται δεδομένα από το Arduino. Θα πρέπει να ακολουθήσετε τον κώδικα για να δείτε πώς ονομάζονται άλλες συναρτήσεις και πώς χειρίζονται τα δεδομένα και τελικά σχεδιάζονται στο γράφημα.

Παρακάτω είναι μια μικρή περίληψη των αρχείων που περιλαμβάνονται:

index.hml: Λέει στο πρόγραμμα περιήγησης ποια στοιχεία πρέπει να σχεδιάσει στη σελίδα και πού πρέπει να τοποθετηθεί το ένα σε σχέση με το άλλο.

style.css: Διαμόρφωση μεμονωμένων στοιχείων (π.χ. γκρι περίγραμμα γύρω από το γράφημα)

webTerminal.js: Βιβλιοθήκη JavaScript για επικοινωνία με τη μονάδα μέσω bluetooth. Παρέχει τις απαραίτητες λειτουργίες για τον εύκολο χειρισμό των ληφθέντων δεδομένων και την αποστολή μηνυμάτων πίσω σε συνδεδεμένη συσκευή bluetooth μέσω σειριακής σύνδεσης bluetooth.

app.js: Ο δικός μας προσαρμοσμένος κώδικας JavaScript που χειρίζεται όλα τα δεδομένα που λαμβάνονται από το arduino και αντλεί από το γράφημα

Βήμα 8: Πρόσβαση και χρήση της διεπαφής ιστού

Η ενότητα κολάν διαβάζει πληροφορίες γυροσκοπίου, επιταχυνσιόμετρου και ακόμη και θερμοκρασίας. Αυτό το έργο απαιτεί μόνο τη χρήση των μετρήσεων του άξονα Υ των γυροσκοπίων, από τις οποίες μπορεί να προσδιοριστεί η στάση του χρήστη.

Για πρόσβαση στη διεπαφή ιστού, ανοίξτε το αρχείο index.html που κατεβάσατε στο προηγούμενο βήμα. Θα πρέπει να δείτε μια διεπαφή παρόμοια με αυτήν στο συνημμένο στιγμιότυπο οθόνης.

Στη συνέχεια, πατήστε το κουμπί σύνδεσης και επιλέξτε τη μονάδα bluetooth (συνήθως ονομάζεται HMSoft) από τη λίστα συσκευών. Εάν υπάρχουν πολλές συσκευές, μπορεί να σας βοηθήσει να τοποθετήσετε τη μονάδα πιο κοντά στον υπολογιστή σας, ώστε να αναγνωρίζεται εύκολα από το επίπεδο λήψης bluetooth.