Đồng hồ thông minh DIY Fitness Tracker với Oximeter và Heart Rate - Mô-đun điện tử mô-đun từ TinyCircuits - Trò chơi nhỏ nhất: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Này, có chuyện gì vậy, các bạn! Akarsh đây từ CETech.

Hôm nay chúng ta có với chúng tôi một số mô-đun cảm biến rất hữu ích trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi nhưng ở một phiên bản nhỏ của chúng. Các cảm biến mà chúng ta có ngày nay có kích thước rất nhỏ so với các mô-đun cảm biến có kích thước lớn truyền thống mà chúng ta sử dụng với Arduino nhưng chúng vẫn tốt như phiên bản lớn hơn của chúng.

Với sự trợ giúp của các thành phần nhỏ gọn và nhỏ gọn này từ TinyCircuits, chúng tôi sẽ chế tạo một Máy theo dõi thể dục của riêng mình sẽ có máy đo oxy, máy đo gia tốc và màn hình OLED nhỏ.

Vì vậy, chúng ta hãy chuyển sang phần thú vị bây giờ.

Bước 1: Nhận PCB cho các dự án của bạn được sản xuất

PCBGOGO, được thành lập vào năm 2015, cung cấp các dịch vụ lắp ráp PCB chìa khóa trao tay, bao gồm sản xuất PCB, lắp ráp PCB, tìm nguồn cung ứng linh kiện, kiểm tra chức năng và lập trình vi mạch.

Các cơ sở sản xuất của nó được trang bị các thiết bị sản xuất tiên tiến nhất như máy chọn và đặt YAMAHA, lò nấu chảy, máy hàn sóng, máy kiểm tra X-RAY, AOI; và các nhân viên kỹ thuật chuyên nghiệp nhất.

Mặc dù chỉ mới 5 năm tuổi nhưng các nhà máy của họ đã có kinh nghiệm trong ngành PCB hơn 10 năm tại thị trường Trung Quốc. Đây là một chuyên gia hàng đầu trong các dịch vụ lắp ráp PCB và sản xuất điện tử và lắp ráp PCB theo phương pháp chìa khóa trao tay.

PCBGOGO cung cấp dịch vụ đặt hàng từ nguyên mẫu đến sản xuất hàng loạt, hãy tham gia ngay.

Bước 2: Các thành phần nhỏ từ TinyCircuits

Các thành phần mà chúng ta có ngày hôm nay trong phiên bản nhỏ của chúng được liệt kê dưới đây: -

• ASM2022 (Tiny Screen +): Đây sẽ là trọng tâm của các dự án mà chúng tôi sẽ thực hiện với các thành phần Tiny. Nó sẽ thực hiện công việc tương tự như Arduino hoặc ESP8266 thực hiện trong mạch. Nó là một màn hình OLED nhỏ có thể được kết nối bằng USB. Nó có bộ xử lý 32-bit và được cài đặt sẵn Trò chơi Flappy Bird mà bạn có thể chơi bằng các nút trên mô-đun. Nó là một màn hình màu với độ sâu màu 16-bit. Để sử dụng nó trong dự án của chúng ta, trước tiên chúng ta cần phải cấu hình nó mà chúng ta sẽ thực hiện trong các bước tiếp theo.
• ASD2123-R (Bảng mạch Wifi TinyShield): Đây là một Mô-đun tương tự như mô-đun ESP8266, nó làm cho dự án có khả năng kết nối với Wi-Fi.
• AST1024 (TOF Sensor Wireling): Là Cảm biến thời gian bay được yêu cầu để tính toán thời gian cần thiết của một đối tượng để bao phủ một khoảng cách cụ thể. Ở đây chúng tôi đang sử dụng thuật ngữ nối dây vì các mô-đun không bắt buộc phải hàn, chúng có thể được kết nối với nhau bằng cách sử dụng các đầu nối có trên chúng hoặc với sự trợ giúp của các đầu nối có dây đi kèm với chúng.
• AST1042 (Màn hình OLED 0,42 "): Đó là một màn hình OLED khác nhưng lần này là một màn hình gần bằng đầu ngón tay của chúng ta. Đó là màn hình đen trắng có thể có nhiều ứng dụng nhưng trong dự án này, chúng tôi sẽ không để sử dụng cái này.
• AST1037 (Moisture Sensor Wireling): Nó là một cảm biến độ ẩm nhỏ và hoạt động của nó giống như cảm biến độ ẩm lớn hơn. Nó có thể được sử dụng để xây dựng một Plant Tracker.
• ASD2201-R (Bộ điều hợp MicroSD TinyShield): Như tên gọi của nó, nó là một Bộ điều hợp MicroSD với sự trợ giúp mà chúng tôi có thể kết nối thẻ SD với dự án của mình để lưu trữ dữ liệu.
• AST1030 (MEMS Microphone Wireling): Wireling này sử dụng SPW2430 MEMS Microphone để phát hiện âm thanh và xuất ra tín hiệu tương tự.
• ASD2022 (Bộ điều hợp dây TinyShield): Đây là một loại bảng đột phá cho mô-đun màn hình OLED của chúng tôi. Khi được kết nối với thiết bị này, các cổng kết nối được tách ra và việc kết nối nó với nhiều mô-đun trở nên dễ dàng.
• AST1041 (Pulse Oximeter Sensor Wireling): Là mô-đun Cảm biến đo nhịp tim hoặc mạch và cũng cung cấp mức oxy với sự trợ giúp của Oximeter trong đó.
• AST1001 (Accelerometer Wireling): Là mô-đun cảm biến cung cấp dữ liệu về vị trí của bất kỳ đối tượng nào. Chúng tôi sẽ sử dụng điều này trong dự án của mình để hoạt động như một bộ đếm bước bằng cách cảm nhận sự thay đổi về vị trí.
• AST1013 (LRA Driver Wireling): Về cơ bản, nó là một mô-đun điều khiển động cơ có thể được sử dụng như một động cơ rung báo hiệu bất kỳ thông báo nào.

• 5 Dây cáp có độ dài khác nhau: Đây là các dây có 5 độ dài khác nhau được sử dụng để kết nối các mô-đun khác nhau với Tấm chắn Bộ điều hợp và cuối cùng là với TinyScreen +.

Bước 3: Xây dựng công cụ theo dõi thể dục: Phần cứng

Bây giờ chúng tôi sẽ xây dựng dự án theo dõi thể dục của mình. Trong bước này, chúng tôi sẽ kết nối tất cả các mô-đun phù hợp cần thiết để trình theo dõi thể dục hoạt động. Tôi khuyên bạn nên xem video về dự án này trước khi thực hiện các kết nối vì nó sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các kết nối.

Các thành phần yêu cầu: ASM2022 (Màn hình nhỏ +), ASD2022 (Bộ điều hợp dây TinyShield), ASR00007 (Pin Lithium Polymer), AST1041 (Dây cảm biến Oximeter), AST1001 (Dây gia tốc kế), AST1013 (Dây dẫn trình điều khiển LRA), AST1030 (Dây nối micrô MEMS), ASD2201-R (Bộ điều hợp MicroSD TinyShield)

Các bước để thực hiện các kết nối như sau: -

• Lấy Bộ điều hợp Wireling TInyShield và kết nối Máy đo oxy xung với Cổng 1 của Tấm chắn Bộ điều hợp thông qua các đầu nối có dây.
• Kết nối mô-đun Trình điều khiển LRA với Cổng 2 và Kết nối Mô-đun Micrô với Cổng 0.
• Kết nối Mô-đun gia tốc kế với Cổng số 3. Bằng cách này, tất cả các mô-đun cần thiết sẽ được kết nối với Tấm chắn Bộ điều hợp ngay lập tức.
• Bây giờ, hãy kết nối hoặc xếp chồng Tấm chắn Bộ điều hợp với Màn hình nhỏ + và sau đó kết nối Bộ điều hợp MicroSD vào ngăn xếp.
• Cuối cùng, hãy kết nối Pin Lithium Polymer với Màn hình nhỏ +, và theo cách này, bạn sẽ hoàn thành phần Phần cứng của Dự án ngay lập tức.

Bây giờ chúng ta phải cấu hình Arduino IDE để lập trình Tiny Screen + hoạt động như một Bộ theo dõi thể dục thay vì hoạt động ở chế độ Flappy Birds mà chúng ta sẽ thực hiện trong bước tiếp theo.

Bước 4: Thiết lập Arduino IDE

Vì chúng tôi đang làm việc với Tiny Screen + lần đầu tiên, chúng tôi cần cài đặt các bảng và thư viện phù hợp để làm cho nó hoạt động. Để làm được điều đó, bạn cần làm theo các bước dưới đây: -

• Mở Arduino IDE. Ở đó bạn cần phải nhấp vào nút tệp. Từ menu thả xuống mở ra, hãy chuyển đến Tùy chọn.
• Ở đó, bạn sẽ thấy một trường có nội dung URL Trình quản lý bảng bổ sung. Trong trường đó, bạn cần dán liên kết được cung cấp bên dưới được phân tách bằng dấu phẩy:
• Sau khi hoàn tất, chúng ta cần chuyển đến Công cụ rồi đến Bảng và từ đó chuyển đến Trình quản lý bảng.
• Trong Trình quản lý bảng, chúng ta cần tìm kiếm các Bảng "Arduino SAMD" và cài đặt chúng. Khi các bảng Arduino SAMD được cài đặt, Chúng tôi cũng cần cài đặt các bảng "TinyCircuits SAMD".
• Bây giờ khi các Bo mạch được cài đặt, Chúng ta cần cài đặt Thư viện TinyScreen. Đối với điều đó, hãy chuyển đến Sketch sau đó Bao gồm Thư viện và sau đó Quản lý Thư viện. Ở đó chúng ta cần tìm kiếm "TinyScreen" và Cài đặt thư viện. Bạn cũng có thể tải xuống Thư viện từ trang Github của Dự án này và dán nó vào thư mục thư viện Arduino của bạn.

Vì vậy, theo cách này, chúng ta đã hoàn tất việc thiết lập Arduino IDE của mình. Bây giờ chúng tôi đã sẵn sàng kết nối TinyScreen với PC của mình và tải lên mã cho dự án.

Bước 5: Xây dựng công cụ theo dõi thể dục: Phần mềm

Như chúng ta đã hoàn tất việc thiết lập Arduino IDE và phần Kết nối cho dự án. Bây giờ chúng ta có thể thực hiện Phần mềm của bản dựng Trình theo dõi thể dục, tức là Tải mã lên TinyScreen +. Để làm được điều đó, chúng ta cần làm theo các bước dưới đây: -

• Đi đến Kho lưu trữ Github của Dự án từ đây.
• Từ đó, bạn cần tải xuống thư viện MAX30101, thư viện Wireling và thư viện Thẻ SD và đặt chúng vào thư mục thư viện Arduino trên PC của bạn.
• Sau đó, bạn cần tải xuống tệp Fitness Tracker từ trang Github. Nó là Mã cho dự án này. Mở nó trong IDE Arduino của bạn.
• Sau khi mở mã. Kết nối Màn hình nhỏ + với PC của bạn. Chọn đúng Cổng COM và nhấn nút tải lên.

Vì vậy, theo cách này, Chúng tôi cũng đã hoàn thành phần Mã hóa của dự án. Ngay sau khi mã được tải lên, Trình theo dõi thể dục của chúng tôi sẽ sẵn sàng để sử dụng.

Bước 6: Kiểm tra Trình theo dõi thể dục

Khi mã được tải lên, Màn hình hiển thị chế độ Màn hình nhỏ + Bộ nạp khởi động và khi mã được tải lên, Màn hình sẽ trống, điều này có nghĩa là mã đã được tải lên và bây giờ chúng ta đã sẵn sàng sử dụng trình theo dõi thể dục của mình. Để bắt đầu vận hành Tracker, chúng ta cần nhấn nút trên màn hình một lần. Ngay sau khi chúng ta nhấn nút trên Màn hình, Fitness Tracker sẽ bắt đầu hoạt động và màn hình sẽ bắt đầu hiển thị nhiều dữ liệu khác nhau như ngày, giờ, nhịp tim, mức oxy, mức pin và Đếm bước. Màn hình có thể hiển thị số bước sai hoặc đếm sai vì mã được thiết kế theo cách để nó đếm bước ngay cả khi có giật nhẹ. Vì vậy, chúng tôi có thể sửa đổi các tham số trong mã để làm cho nó chính xác hơn. Để kiểm tra mức Oxy và nhịp mạch. Chúng ta cần lấy cảm biến Oximeter và đặt nó giữa ngón tay và ngón cái và Màn hình sẽ hiển thị các Bài đọc. Các kết quả đọc cũng được lưu trữ ở định dạng trang tính excel trong thẻ SD mà chúng tôi đã kết nối với Màn hình nhỏ và có thể kiểm tra các kết quả đọc đó bằng cách kết nối thẻ SD với PC của chúng tôi thông qua Bộ điều hợp. Chúng tôi cũng có thể kết nối Wifi Shield với dự án và tải dữ liệu lên đám mây. Vì vậy, bạn có thể thấy rằng các khả năng là rất nhiều. Bạn có thể xây dựng một số dự án từ các thành phần này mà không gặp bất kỳ rắc rối nào khi hàn. Một số dự án có thể được thực hiện bởi các thành phần này cũng có trên trang web TinyCircuits, bạn có thể xem chúng và tự tạo chúng.

Vì vậy, đây là Hướng dẫn dự án Fitness Tracker. Hy vọng bạn thích nó.