Παρακολούθηση παρακολούθησης ζώνης καρδιακού ρυθμού: 19 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Το κολέγιο είναι μια ταραχώδης και χαοτική περίοδος στη ζωή τους, γι 'αυτό είναι πολύ σημαντικό να διατηρείτε το επίπεδο του στρες σας χαμηλό. Ένας τρόπος που μας αρέσει να το κάνουμε είναι να γυμναζόμαστε, βοηθάει να διατηρείται το μυαλό σας καθαρό και το σώμα να αισθάνεται υγιές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δημιουργήσαμε έναν φορητό βιοαισθητήρα που χρησιμοποιεί τον καρδιακό ρυθμό κατά τη διάρκεια μιας έντονης προπόνησης για να παρέχει πληροφορίες στους χρήστες σχετικά με τη ζώνη καρδιακών παλμών που βρίσκονται.

Αυτός είναι ένας τρόπος για να βοηθήσετε τους χρήστες να διασφαλίσουν ότι δεν ασκούν ή πιέζουν το σώμα τους πολύ δυνατά πέρα από τον μέγιστο καρδιακό ρυθμό σε σημείο που είναι επικίνδυνο. Αυτός ο αισθητήρας θα βοηθήσει επίσης τους χρήστες που προσπαθούν να χάσουν βάρος ή να αυξήσουν την αντοχή τους, διασφαλίζοντας ότι διατηρούν τον καρδιακό τους ρυθμό σε συγκεκριμένες ζώνες.

Βήμα 1: Ζώνες καρδιακού ρυθμού

Αυτή η παραπάνω εικόνα δείχνει τις διαφορετικές ζώνες καρδιακών παλμών. Κάθε φορά που ο χρήστης εισέρχεται σε μια νέα ζώνη, το ρολόι θα ανάβει όλο και περισσότερο για να ειδοποιεί τον χρήστη σε ποια ζώνη βρίσκεται αυτήν τη στιγμή. Εάν ο χρήστης υπερβεί τον μέγιστο καρδιακό ρυθμό του, το ρολόι θα γίνει κόκκινο και θα δονείται. Ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την ηλικία των ατόμων και αφαιρώντας τον από το 220.

Βήμα 2: Υλικά που θα χρειαστείτε

Παρακάτω είναι μια λίστα με τα υλικά και τα εργαλεία που θα χρειαστείτε για αυτό το έργο:

Υλικά

1. Flora by Adafruit
2. Αισθητήρας παλμών
3. Δόνηση Mini Motor Disc
4. Δαχτυλίδι NeoPixel - 12 LED RGBW - Cool White
5. Δίοδος
6. Αντίσταση 220 ohm
7. NPN Transistor
8. Κλιπ Αλιγάτορα
9. Μανσέτα ρολογιού Velcro
10. Μπαταρία
11. Καλώδια
12. Κουμπί (προαιρετικό)

Πολλά από αυτά τα υλικά μπορούν να βρεθούν χρησιμοποιώντας αυτόν τον σύνδεσμο:

Εργαλεία

1. Σετ συγκόλλησης/υλικά
2. Βελόνα και κλωστή
3. Λογισμικό Arduino
4. Απογυμνωτές καλωδίων
5. Κόλλα αν χρειάζεται
6. Ψαλίδι

Βήμα 3: Προετοιμασία & Ιστορικό

Για να μπορέσετε να χρησιμοποιήσετε αυτά τα υλικά είναι χρήσιμο να γνωρίζετε και να κατανοείτε τι κάνουν μερικά από αυτά.

Η χλωρίδα είναι η φορετή ηλεκτρονική πλατφόρμα της Adafruit. Αυτή είναι μια πολύ φιλική για αρχάριους συσκευή που είναι μικρή με τροφοδοτικό που είναι εύκολο στη χρήση. Η παραπάνω εικόνα δείχνει πού βρίσκονται τα πάντα στη Χλωρίδα.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Flora's, ανατρέξτε σε αυτόν τον ιστότοπο:

Το NeoPixels είναι επίσης το εμπορικό σήμα της Adafruit για εικονοστοιχεία και λωρίδες χρώματος RGB με ξεχωριστή διεύθυνση. Ένα άλλο σημαντικό πράγμα που πρέπει να σημειωθεί είναι ότι δεν ανάβουν μόνοι τους, απαιτούν ένα μικροελεγκτή όπως ένα Arduino και κωδικοποίηση. Χρειάζεται κάποια πρακτική προγραμματισμού προκειμένου τα NeoPixels να κάνουν αυτό που θέλετε να κάνουν, οπότε έπρεπε να το εξετάσουμε για το έργο μας. Ο προγραμματισμός ήταν εξαιρετικά σημαντικός για αυτό το έργο και η εμπειρία σε αυτόν τον τομέα θα βοηθήσει.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Neopixel, μπορείτε να ελέγξετε αυτόν τον ιστότοπο:

Ένας αισθητήρας παλμών από το Adafruit χρησιμοποιείται επίσης για να πάρει τον παλμό σας. Στη συνέχεια, εφαρμόζουμε κώδικα για να υπολογίζει τα Beats per Minute (BPM) για αυτό το έργο.

Για περισσότερες οδηγίες και πληροφορίες για τον αισθητήρα παλμών, δείτε αυτόν τον σύνδεσμο:

Υπάρχουν βιβλιοθήκες που θα πρέπει να κατεβάσετε στο λογισμικό Arduino για να επικοινωνήσει ο κώδικας στη συσκευή σας χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες εντολές. Αυτός ο παρακάτω σύνδεσμος σας δείχνει πώς να κατεβάσετε βιβλιοθήκες στο Arduino.

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

Οι παρακάτω βιβλιοθήκες είναι αυτές που θα χρειαστείτε:

1. Βιβλιοθήκη Adafruit NeoPixel

2. Παιδική χαρά PulseSensor

3. Βιβλιοθήκη Adafruit Flora Pixel

Κάντε κλικ στην επιλογή "κλωνοποίηση ή λήψη" και ακολουθήστε τις παραπάνω οδηγίες στο σύνδεσμο για να τις συμπεριλάβετε στον κώδικά σας.

Ευχαριστίες

Ιδιαίτερες ευχαριστίες στην Adafruit που μας παρείχε κάποιον από τον κωδικό που χρησιμοποιήθηκε για το τελικό μας προϊόν!

Βήμα 4: Πληροφορίες ασφαλείας

Είναι πραγματικά σημαντικό να έχετε πάντα την ασφάλεια σας και των ανθρώπων γύρω σας κατά την εργασία σε διαφορετικά έργα. Πρώτον, είναι σημαντικό να έχετε πάντα το USB αποσυνδεδεμένο από τον υπολογιστή όταν μετακινείτε και συνδέετε καλώδια στο Flora, αυτό για να μην σοκαριστείτε.

1. Τα υγρά πρέπει να διατηρούνται μακριά από αυτήν τη συσκευή σε περίπτωση διαρροής που μπορεί να καταστρέψει το κύκλωμα

2. Αποφύγετε τη ροή ρεύματος μέσα από το σώμα σας αγγίζοντας μόνο καλώδια και άλλα μεταλλικά κυκλώματα ενώ η τροφοδοσία είναι OFF

Προειδοποιώντας ότι αυτό δεν είναι ιατρική συσκευή, σας προειδοποιεί αυστηρά εάν ο καρδιακός σας ρυθμός έχει υπερβεί τον μέγιστο καρδιακό ρυθμό, δεν πρέπει να συγκριθεί με έναν μετρητή καρδιακών παλμών στον ιατρικό κόσμο. Εάν αισθάνεστε εξαντλημένοι/κουρασμένοι και το ρολόι δεν σας έχει ειδοποιήσει ότι είστε πάνω από τον μέγιστο καρδιακό ρυθμό, θα πρέπει να σταματήσετε αυτό που κάνετε για το ρολόι να μην είναι πάντα ακριβές.

Βήμα 5: Συμβουλές και συμβουλές

Ακολουθούν μερικές συμβουλές και συμβουλές εάν κολλήσετε στην πορεία:

Συμβουλές αντιμετώπισης προβλημάτων:

• Τα NeoPixels μπορούν να εμφανίσουν μια ποικιλία διαφορετικών μοτίβων φώτων, για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί, χρησιμοποιήστε το δείγμα κώδικα που παρέχεται από τη Βιβλιοθήκη NeoPixel
• Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε τη συνέχεια μεταξύ των συνδέσεων μετά τη συγκόλληση για να διασφαλίσετε ότι αυτές οι συνδέσεις γίνονται σωστά
• Βεβαιωθείτε ότι ο αισθητήρας παλμών είναι καλά στερεωμένος για να παρακολουθεί τη μανσέτα για να βεβαιωθείτε ότι το τεχνούργημα κίνησης δεν επηρεάζει την ανάγνωση του καρδιακού ρυθμού
• Στο στάδιο της πρωτοτυπίας, εάν δεν έχετε καλές συνδέσεις, βεβαιωθείτε ότι τα κλιπ αλιγάτορα έχουν τοποθετηθεί σωστά

• Εάν ο κώδικας δεν λειτουργεί σωστά, αντιγράψτε και επικολλήστε τμήματα του κώδικα σας σε ξεχωριστό παράθυρο

  1. Ανεβάστε τον κωδικό μετά την αντιγραφή και επικόλληση κάθε μέρους
  2. Αυτό θα σας δείξει πού λειτουργεί και δεν λειτουργεί ο κωδικός σας

Insights:

• Ο δονητικός κινητήρας μπορεί να συνδεθεί χρησιμοποιώντας μια δίοδο, μια αντίσταση και ένα τρανζίστορ αντί ενός Hectic Motor Controller. Βρήκαμε ότι αυτή η μέθοδος είναι η φθηνότερη επιλογή.
• Για να εξοικονομήσετε χρόνο και απογοήτευση, βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε κλιπ αλιγάτορα για την πρωτοτυπία. Δεν θέλετε να κολλήσετε το πρωτότυπο και, στη συνέχεια, μάθετε ότι μια σύνδεση δεν λειτουργεί.

Βήμα 6: Συναρμολόγηση 1- Καλωδίωση NeoPixel Ring to Flora

Για να ξεκινήσετε, πάρτε τον δακτύλιο NeoPixel και συνδέστε τον χρησιμοποιώντας 3 σύρματα και κλιπ αλιγάτορα. Θα χρησιμοποιήσετε κλιπ αλιγάτορα για να φτιάξετε το πρωτότυπο και να καταλήξετε να κολλήσετε μαζί τα μέρη όταν είστε ικανοποιημένοι με το προϊόν.

1. Συνδέστε ένα καλώδιο που πηγαίνει από το "IN" στο δακτύλιο Neopixel στο "#6"
2. Συνδέστε ένα καλώδιο από το "PWR" στο δαχτυλίδι NeoPixel στο "VBATT" στη χλωρίδα
3. Συνδέστε ένα καλώδιο από το "GND" στο NeoPixel Ring στο "GND" στη χλωρίδα

Βήμα 7: Συναρμολόγηση 2- Καλωδίωση του κουμπιού στη Χλωρίδα

ΑΥΤΟ ΤΟ ΒΗΜΑ ΕΙΝΑΙ ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ … αν θέλετε ένα κουμπί μπορείτε να το προσθέσετε, καταλήξαμε να χρησιμοποιήσουμε τον διακόπτη on/off που βρίσκεται στο Flora για αυτό το βήμα, επομένως δεν περιλαμβάνεται στον κωδικό.

Σε αυτό το βήμα αυτό που πρέπει να κάνετε είναι…

1. Συνδέστε ένα καλώδιο από οποιοδήποτε από τα 4 πόδια του κουμπιού στο "#12" στη χλωρίδα
2. Συνδέστε ένα καλώδιο από οποιοδήποτε από τα υπόλοιπα 3 σκέλη του κουμπιού στο "GND" στη χλωρίδα

Βήμα 8: Συναρμολόγηση 3- Καλωδίωση Δονούμενου Κινητήρα στη Χλωρίδα

Για να συνδέσουμε τον δονητικό κινητήρα με τη χλωρίδα χρησιμοποιήσαμε μια δίοδο, ένα τρανζίστορ και μια αντίσταση. Θέλετε πρώτα…

1. Χρησιμοποιήστε συνδετήρες αλιγάτορα για να συνδέσετε το κόκκινο σύρμα του δονητικού κινητήρα στο τέλος της διόδου που βρίσκεται πιο κοντά στη λωρίδα σε αυτό
2. Συνδέστε το μπλε σύρμα του κινητήρα δόνησης στο άλλο άκρο της διόδου

Βήμα 9: Συναρμολόγηση 4- Δονητικός κινητήρας καλωδίωσης στη χλωρίδα (συνέχεια)

Τώρα συνδέστε τη δίοδο το ένα άκρο της διόδου (προέρχεται από κόκκινο σύρμα του δονητικού κινητήρα) στο "3.3V" στη Flora.

Βήμα 10: Συναρμολόγηση 5- Καλωδίωση δονητικού κινητήρα στη χλωρίδα (συνέχεια)

Πάρτε την άλλη πλευρά της διόδου και πιάνοντας το τρανζίστορ σας, συνδέστε το με τον συλλέκτη τρανζίστορ (δεξιά ακίδα τρανζίστορ).

Βήμα 11: Συναρμολόγηση 6- Καλωδίωση Δονούμενου Κινητήρα στη Χλωρίδα (Συνέχεια)

Εντοπίστε τον πομπό τρανζίστορ (αριστερή ακίδα του τρανζίστορ) στη γείωση.

Βήμα 12: Συναρμολόγηση 7- Δονητικός κινητήρας καλωδίωσης στη χλωρίδα (συνέχεια)

Το τελευταίο βήμα για τη σύνδεση του δονητικού κινητήρα με τη Flora είναι να εντοπίσετε τη βάση του τρανζίστορ (κεντρικό πείρο του τρανζίστορ) και να το συνδέσετε σε μια αντίσταση και στη συνέχεια την αντίσταση στο "GND" στη Χλωρίδα.

Βήμα 13: Συναρμολόγηση 8- Αισθητήρας παλμών καλωδίωσης στη Χλωρίδα

Υπάρχουν τρεις συνδέσεις καλωδίων που πρέπει να κάνετε σε αυτό το βήμα.

1. Συνδέστε το μοβ σύρμα του αισθητήρα παλμών στο "#10" στο Flora
2. Συνδέστε το κόκκινο καλώδιο του αισθητήρα παλμών στο "3.3V" στη Flora
3. Συνδέστε το μαύρο καλώδιο του αισθητήρα παλμών στο "GND" στο Flora

Βήμα 14: Συναρμολόγηση 9- Σύνδεση μπαταρίας στη χλωρίδα

Εντοπίστε τα καλώδια της μπαταρίας με τη λευκή σύνδεση στο άκρο, συνδέστε αυτό το τμήμα στο εξάρτημα της μπαταρίας που βρίσκεται στο Flora.

Βήμα 15: Συναρμολόγηση 10- Πλήρες διάγραμμα κυκλώματος

Τώρα το κύκλωμα με όλα τα κλιπ αλιγάτορα έχει ολοκληρωθεί. Μπορεί να μοιάζει με χάος αλλά όλες οι συνδέσεις έχουν γίνει τώρα! Τώρα οι μεμονωμένες συνδέσεις μπορούν να συγκολληθούν μαζί για να κάνουν το ρολόι πιο συμπαγές.

Βήμα 16: Τέλος… ο Κώδικας

Μόλις ολοκληρωθεί το κύκλωμα, η συναρμολόγηση θα χρειαστεί έναν κωδικό που θα το κάνει να κάνει αυτό που θέλουμε να κάνει. Ο κώδικας github συλλέγει δεδομένα καρδιακών παλμών από τον αισθητήρα παλμών Adafruit και τα κατηγοριοποιεί σε 5 ζώνες καρδιακών παλμών. Όταν το HR του ατόμου πέφτει σε συγκεκριμένες ζώνες, θα προκαλέσει το δακτύλιο Neopixel να ανάψει ανάλογα με τη ζώνη που βρίσκεται. Όταν το HR του ατόμου είναι κοντά στο μέγιστο HR, το Neopixel θα σκουπίσει με χρώμα κόκκινο και ο δονητικός κινητήρας θα ενεργοποιηθεί υποδεικνύοντας ότι το HR βρίσκεται σε επικίνδυνη ζώνη και το άτομο πρέπει να επιβραδύνει.

Βήμα 17: Συναρμολόγηση ρολογιού

Αφού συγκολλήσετε τα μέρη μαζί όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος, ήρθε η ώρα να συναρμολογήσετε το ρολόι!

Ο δακτύλιος NeoPixel τοποθετείται στην κορυφή του Flora και μπορεί να στερεωθεί με κόλλα ή να ράβεται με ασφάλεια χρησιμοποιώντας την ανοιχτή τρύπα στο NeoPixel που δεν ήταν κολλημένη. Έχετε τον κώδικά σας σε λειτουργία σε αυτό το σημείο για να δείτε πού ανάβει το πρώτο neoPixel για να τοποθετήσετε το ρολόι σε έναν προσανατολισμό που έχει νόημα για εσάς. Βεβαιωθείτε ότι ΔΕΝ καλύπτετε τον διακόπτη on/off όταν κάνετε αυτό το βήμα. Η Flora είναι επίσης ραμμένη στη μανσέτα μέσω των υπόλοιπων οπών στο εξωτερικό.

Η μπαταρία μπορεί να τοποθετηθεί κάτω από το δακτύλιο Flora/NeoPixel μαζί με τον δονητή (και τα εξαρτήματα).

Ο αισθητήρας παλμών είναι ραμμένος με ασφάλεια στο μέρος του ρολογιού που θα στερεωθεί στην κάτω πλευρά του καρπού σας. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τη δεξιά πλευρά στραμμένη προς τα πάνω όταν το κάνετε αυτό.

Μη διστάσετε να συναρμολογηθείτε διαφορετικά ανάλογα με τα υλικά που είναι διαθέσιμα σε εσάς!

Βήμα 18: Τελικό προϊόν

Έτσι πρέπει να μοιάζει το τελικό προϊόν. Λειτουργικό και στιλιστή!

Βήμα 19: Περαιτέρω ιδέες

Ένας τρόπος για να πάρετε αυτήν την ιδέα περαιτέρω είναι να προσθέσετε το κουμπί που εμφανίστηκε προαιρετικά προηγουμένως στο instrucable.

Ένας άλλος τρόπος είναι να προσθέσετε έναν ξεχωριστό κώδικα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν δεν εργάζεστε. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα ρολόι πραγματικού χρόνου, όπου το ένα εικονοστοιχείο δείχνει τον δείκτη της ώρας και το άλλο το δείκτη του λεπτού. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτό, ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για τη λειτουργία Ρολόι σε πραγματικό χρόνο.