DÂY CHUYỀN: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

CĂNG THNG. nhằm mục đích cung cấp cho những người chạy nghiệp dư và trung cấp những hiểu biết và hỗ trợ tương đương với những hỗ trợ dành cho các vận động viên chuyên nghiệp với các thiết bị đeo giá rẻ, thẩm mỹ và tiện lợi. Cuối cùng, những thiết bị này sẽ giúp bạn cải thiện hiệu suất và tránh chấn thương trong khi chạy.

CĂNG THNG. bao gồm một cặp quần bó tích hợp các cảm biến để phân tích tư thế (góc nghiêng về phía trước) trong khi chạy, cũng như một thiết bị thính giác để giúp người chạy bộ duy trì tốc độ nhất quán và sửa tư thế của họ. Việc nén chạy dây truyền dữ liệu từ các cảm biến trở lại PC hoặc thiết bị di động, nơi người dùng có thể hiểu rõ hơn về cách họ chạy và so sánh điều này với một kỹ thuật lý tưởng.

Cuối cùng, những thiết bị đeo này nhằm mục đích hỗ trợ người mặc nâng cao hiệu suất của họ, ngăn ngừa chấn thương và hiểu rõ hơn về các hoạt động thể dục của họ.

Bước 1: Vật liệu và công cụ

Vật liệu và công nghệ:

• eResin_ PLA với màu lựa chọn để in 3D
• 2x Arduino Pro Mini hoặc tương tự với chân I2C và 5V
• Bộ lập trình USB CH341A cho Arduino Pro mini
• Mô-đun gia tốc kế Grove
• Bộ sạc pin Li-Po
• Mô-đun Bluetooth 4.0 (HM-10)
• Mô-đun Buzzer
• Dây điện

Phần mềm:

• Photoshop
• Phần mềm chính thức của Arduino
• Solidworks

Công cụ:

• Hàn sắt
• Hàn
• Dụng cụ tuốt dây & máy cắt dây
• Vôn kế
• Thước dây cuốn
• máy in 3D

Bước 2: Tạo mô hình 3D của tai nghe bằng phần mềm CAD

Bắt đầu mô hình tai nghe của bạn bằng một bản phác thảo trên giấy. Tìm cảm hứng từ các nguồn trực tuyến và xung quanh. Một số hình ảnh phác thảo cho chiếc STRYDE này. được đính kèm ở trên để bạn tham khảo. Tiếp theo, đo cổ bằng thước dây để xác định chiều rộng và chiều dài của tai nghe. Đảm bảo đo lỏng lẻo để tai nghe có thể vừa vặn thoải mái ở phần cuối.

Luôn xem xét quá trình sản xuất cho thiết kế của bạn. Khi in 3D, điều cần thiết là phải tính đến các hạn chế của máy in 3D mà bạn có thể truy cập. Một số ràng buộc quan trọng cần lưu ý là kích thước tối đa và tối thiểu có thể in được, cũng như phạm vi lỗi của máy in.

Sau khi bạn đã kích thước thành công các bản phác thảo 2D của mình, hãy vẽ chúng trên phần mềm CAD mà bạn chọn để xuất tệp STL (chúng tôi đã chọn Solidworks). Nếu bạn có kinh nghiệm hạn chế với phần mềm CAD, có rất nhiều video đào tạo miễn phí trên mạng bạn có thể tra cứu để tạo ra bất kỳ hình dạng nào bạn thích.

Khi bạn hoàn thành mô hình, hãy xác nhận rằng tất cả các kích thước của bạn là chính xác trước khi xuất tệp ở định dạng STL.

Bước 3: Tai nghe in 3D với tệp CAD

Trước khi tiếp tục bước này, hãy lưu ý rằng mô hình CAD của bạn có thể cần được chia / cắt thành các phần trên và dưới rồi dán lại do giới hạn sản xuất của máy in 3D. Tham khảo ý kiến nhân viên hoặc các diễn đàn trực tuyến về hoạt động của máy in cụ thể mà bạn có quyền truy cập và các yêu cầu để in các vật thể rỗng.

Chúng tôi có một số ví dụ ở trên bằng cách sử dụng các nguyên mẫu màu trắng của chúng tôi. Chuyển đổi mô hình của bạn thành mã G với sự hỗ trợ của nhân viên in 3D hoặc bằng cách tìm kiếm cách thực hiện việc này với phần mềm cụ thể của bạn. Chọn chất liệu phù hợp dựa trên sự thoải mái, chi phí, tính thẩm mỹ và cân nhắc việc thuê ngoài. Chúng tôi đề xuất PLA, TPU và eResin-PLA.

In và tinh chỉnh bằng cách chà nhám, đánh bóng hoặc nếu bạn đã chọn eResin-PLA, hãy sử dụng tia laser để làm chắc mô hình. Lặp lại thao tác in cho đến khi bạn hài lòng với hình dạng và độ hoàn thiện của tai nghe.

Bước 4: Tạo ra nhịp điệu mát mẻ

Có hai tùy chọn cho đầu ra âm thanh của tai nghe. Đầu tiên là âm thanh tích tắc 170-190BPM đơn giản để người đeo phù hợp với tốc độ chạy của họ. Ngoài ra, bạn có thể chọn sản xuất nhạc nền của riêng mình, xuất nó ở định dạng có thể tải lên và phát lại thông qua loa gắn với Arduino.

Sử dụng Ableton Live hoặc phần mềm âm nhạc khác. Đặt nhịp thành 160, 165, 170, 175 theo yêu cầu, điều này có thể được thay đổi bất kỳ lúc nào nhưng được khuyến nghị đặt trước để giảm thiểu bất kỳ sự thay đổi cao độ hoặc biến dạng.

Chọn nhạc cụ hoặc âm trống để củng cố nhịp, khuyến khích sử dụng âm Tom hoặc âm trầm. Đặt một nốt ở đầu mỗi ô nhịp, đảm bảo vận tốc là 110. Sắp xếp các âm thanh hoặc nhạc cụ bổ sung, chẳng hạn như tiếng hi-hat, chuông và tiếng ồn kết cấu không khí. Hãy nhớ rằng không có âm thanh quá giống với nhịp chính, sử dụng hiệu ứng âm thanh để làm ẩm hoặc làm cùn bất kỳ âm thanh gảy hoặc gảy nào, hoặc giảm bớt tiếng đánh. Vận tốc của các âm bổ sung không được vượt quá 90.

Nhằm mục đích tạo ra một bầu không khí truyền cảm hứng cho sự khẩn trương hoặc chuyển động thông qua sự kết hợp của các âm thanh nhiều lớp giúp tăng cường sự căng thẳng, hãy sử dụng khả năng sáng tạo của bạn! Lặp lại âm thanh đã tạo. Xuất trong WAV. định dạng.

Bước 5: Lắp ráp các thành phần Arduino

Có hai thiết bị riêng biệt được chế tạo, được đặt trong một cặp xà cạp và tai nghe. Làm theo hướng dẫn dưới đây để lắp ráp hai thiết bị. Trong bước tiếp theo, chúng tôi sẽ viết mã Arduino để phát ra âm thanh thông qua bộ rung trong tai nghe và truyền lại dữ liệu cảm biến từ thiết bị gắn với xà cạp.

1. Thiết bị xà cạp

Thiết bị xà cạp bao gồm một bo mạch chính Arduino Pro Mini, một mô-đun gia tốc kế dựa trên MPU9250 và một mô-đun Bluetooth 4.0 (khuyến nghị HM-10).

Chúng sẽ được hàn vào vi điều khiển Arduino như sau:

Ghim trên mô-đun => Ghim trên Arduino

Mô-đun gia tốc kế (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5V

GND => GND

Mô-đun Bluetooth (HM-10):

VCC => 5V

GND => GND

TX => RX

RX => TX

Cuối cùng, đặt hai pin LiPo 3,7V mắc nối tiếp (như hình vẽ trong biểu đồ) để đạt được tổng điện áp cho pin nối tiếp là 7,4V. Nối dây treo màu đỏ / dương vào chân RAW và dây đen / âm vào chân GND trên Arduino Pro Mini để cấp nguồn cho thiết bị bên ngoài. Bạn có thể muốn xem xét cách có thể thêm công tắc hoặc nút để chuyển đổi dòng điện vào thiết bị để pin không cần được kết nối và ngắt kết nối theo cách thủ công.

2. Tai nghe

Tai nghe chỉ cần gắn mô-đun loa vào Arduino pro mini. Arduino được điều khiển bởi một mô-đun pin có cùng cấu hình như được hiển thị cho mô-đun xà cạp (và được gắn vào cùng một chân RAW và GND)

Mô-đun loa:

VCC => 5V

GND => GND

IO => Pin 8

Cuối cùng, lắp thiết bị vào vỏ máy in 3D. Sử dụng chất kết dính để cố định các phần cuối vào vỏ.

Bước 6: Viết mã cho Arduino và tải lên

Đối với mỗi bước bên dưới, hãy gắn Arduino Pro Mini vào bộ lập trình USB như được hiển thị trong sơ đồ, định cấu hình phần mềm Arduino như sau bằng cách sử dụng menu 'Công cụ':

• Bo mạch: Arduino Pro hoặc Pro Mini
• Bộ xử lý: ATMEGA328P (5V, 16MHz)
• Cổng: COMxx (sẽ khác nhau trên từng thiết bị. Ngắt kết nối các thiết bị Arduino hoặc COM khác khỏi máy tính của bạn nếu bạn không thể xác định đâu là Arduino của mình)
• Lập trình viên: AVR ISP MkII

Thiết bị Leggings:

Thiết bị tai nghe:

Bước 7: Thiết lập giao diện web để hiển thị dữ liệu về tư thế / xà cạp

Để hiển thị các bài đọc từ Arduino được đặt trên xà cạp, chúng tôi sẽ tạo một giao diện web có thể được truy cập từ PC hoặc thiết bị di động.

Tải xuống các tệp đính kèm, đổi tên index.hmtl.txt thành index.html, sau đó mở index.html bằng trình duyệt của bạn (Google Chrome được khuyến nghị)

Lưu ý rằng không có yêu cầu tải tệp lên máy chủ web công cộng hoặc thiết lập trang web. Giao diện web chỉ đơn giản bao gồm các tệp HTML / CSS / Javascript có thể được lưu trữ trên máy tính của bạn và được mở bằng trình duyệt web, sau đó sẽ nói chuyện với thiết bị xà cạp thông qua kết nối bluetooth được khởi tạo thông qua trình duyệt của bạn.

Đính kèm là ảnh chụp màn hình một đoạn mã nhỏ từ tệp app.js được chạy khi người dùng nhấn nút kết nối trên trang. Ở đây chúng tôi yêu cầu máy tính gọi hàm 'dataHandler' bất cứ khi nào nhận được dữ liệu từ Arduino. Bạn nên làm theo mã để xem những hàm khác được gọi là gì và cách dữ liệu được xử lý và cuối cùng được vẽ trên biểu đồ.

Dưới đây là một bản tóm tắt nhỏ về các tệp được bao gồm:

index.hml: Cho trình duyệt biết những phần tử nào cần vẽ trên trang và vị trí đặt chúng so với nhau.

style.css: Tạo kiểu cho các phần tử riêng lẻ (ví dụ: đường viền màu xám xung quanh biểu đồ)

webTerminal.js: Thư viện JavaScript để giao tiếp với mô-đun qua bluetooth. Cung cấp các chức năng cần thiết để dễ dàng xử lý dữ liệu đã nhận và gửi tin nhắn trở lại thiết bị bluetooth được kết nối qua kết nối bluetooth nối tiếp.

app.js: Mã JavaScript tùy chỉnh của riêng chúng tôi xử lý tất cả dữ liệu nhận được từ arduino và vẽ trên biểu đồ

Bước 8: Truy cập và sử dụng giao diện web

Mô-đun xà cạp đọc thông tin con quay hồi chuyển, gia tốc kế và thậm chí cả nhiệt độ. Dự án này chỉ yêu cầu sử dụng các số đọc trục Y của con quay hồi chuyển, từ đó có thể xác định tư thế của người đeo.

Để truy cập giao diện web, hãy mở tệp index.html đã tải xuống ở bước trước. Bạn sẽ thấy một giao diện tương tự như trong ảnh chụp màn hình đính kèm.

Tiếp theo, nhấn nút kết nối và chọn mô-đun bluetooth của bạn (thường có tên HMSoft) từ danh sách thiết bị. Nếu có nhiều thiết bị, có thể giúp đặt mô-đun gần máy tính hơn để có thể dễ dàng xác định nó từ mức thu sóng bluetooth.