Ura za spremljanje območja merjenja srčnega utripa: 19 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

Fakulteta je naporen in kaotičen čas v življenju vsakega posameznika, zato je zelo pomembno, da vzdržujete nizko raven stresa. Eden od načinov, kako to počnemo, je vadba, ki pomaga ohranjati vaš um čist in telo zdravo. Zato smo ustvarili prenosni biosenzor, ki med intenzivnim treningom uporablja človeški srčni utrip, da uporabnikom posreduje informacije o območju srčnega utripa, v katerem so.

To je način, kako uporabnikom pomagati zagotoviti, da ne naprežejo svojega telesa ali ga preveč pritisnejo preko maksimalnega srčnega utripa do točke, ki je nevarna. Ta senzor bo pomagal tudi uporabnikom, ki poskušajo shujšati ali povečati svojo vzdržljivost, tako da poskrbi, da vzdržujejo srčni utrip na določenih območjih.

Korak: Območja srčnega utripa

Na zgornji sliki so prikazana različna območja srčnega utripa. Vsakič, ko uporabnik vstopi v novo območje, se bo ura vedno bolj svetila, da bo uporabnika opozorila, v katerem območju je trenutno. Če uporabnik preseže svoj največji srčni utrip, bo ura postala rdeča in vibrirala. Največji srčni utrip se izračuna na podlagi starosti posameznikov in se odšteje od 220.

2. korak: Materiali, ki jih boste potrebovali

Spodaj je seznam materialov in orodij, ki jih potrebujete za ta projekt:

Materiali

1. Flora by Adafruit
2. Pulzni senzor
3. Vibracijski disk z majhnim motorjem
4. Obroč NeoPixel - 12 LED RGBW - hladno bela
5. Dioda
6. 220 ohmski upor
7. NPN tranzistor
8. Posnetki iz aligatorja
9. Manšeta za uro
10. Baterija
11. Žice
12. Gumb (neobvezno)

Veliko teh materialov lahko najdete na tej povezavi:

Orodja

1. Komplet za spajkanje/materiali
2. Igla in nit
3. Arduino programska oprema
4. Odstranjevalci žice
5. Po potrebi lepilo
6. Škarje

3. korak: Priprava in ozadje

Za uporabo teh materialov je koristno vedeti in razumeti, kaj nekateri od njih počnejo.

Flora je Adafrutova nosljiva elektronska platforma. To je zelo prijazna začetnikom naprava, ki je majhna z napajalnikom, ki je enostaven za uporabo. Zgornja slika prikazuje, kje vse se nahaja na Flori.

Za več informacij o Flora's obiščite to spletno stran:

NeoPixels je tudi blagovna znamka Adafruit za individualno naslovljive barvne pike in trakove RGB. Druga pomembna stvar, ki jo je treba omeniti, je, da se ne prižgejo samo od sebe, potrebujejo mikro krmilnik, kot sta Arduino in kodiranje. Da bi NeoPixels naredil tisto, kar želite, potrebuje nekaj programske prakse, zato smo to morali preučiti za naš projekt. Programiranje je bilo za ta projekt izjemno pomembno in izkušnje na tem področju bodo v pomoč.

Za več informacij o Neopixelu si lahko ogledate to spletno stran:

Senzor pulza iz Adafruit -a se uporablja tudi za merjenje vašega utripa. Nato izvedemo kodo, da lahko za ta projekt izračuna utripe na minuto (BPM).

Za nadaljnja navodila in informacije o pulznem senzorju obiščite to povezavo:

Obstajajo knjižnice, ki jih boste morali prenesti v programsko opremo Arduino, da bo koda z določenimi ukazi sporočila vaši napravi. Na spodnji povezavi je prikazano, kako prenesete knjižnice v Arduino.

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

Te knjižnice boste potrebovali:

1. Knjižnica Adafruit NeoPixel

2. Igrišče s senzorjem pulza

3. Knjižnica slikovnih pik Adafruit Flora

Kliknite »kloniraj ali prenesite« in sledite zgornjim navodilom na povezavi, da jih vključite v svojo kodo.

Zahvala

Posebna hvala družbi Adafruit, ki nam je posredovala nekaj kode, uporabljene za naš končni izdelek!

4. korak: Varnostne informacije

Pri delu na različnih projektih je zelo pomembno, da vedno upoštevate varnost sebe in ljudi okoli sebe. Prvič, pomembno je, da med premikanjem in priključitvijo žic na Floro vedno izklopite USB iz računalnika, da se ne boste šokirali.

1. V primeru razlitja, ki bi lahko pokvarilo tokokrog, te naprave ne hranite stran

2. Izogibajte se pretoku toka skozi telo tako, da se dotaknete le žic in drugih kovinskih vezij, ko je napajanje izklopljeno

Opozorilo, da to ni medicinski pripomoček, vas strogo opozori, če je vaš srčni utrip presegel največji srčni utrip, ne smete ga primerjati z merilnikom srčnega utripa v svetu medicine. Če se počutite izčrpani/utrujeni in vas ura ni opozorila, da ste nad maksimalnim srčnim utripom, morate vseeno ustaviti, kar počnete za uro, morda ni vedno natančno.

5. korak: Namigi in nasveti

Tukaj je nekaj namigov in namigov, če se na poti zataknete:

Nasveti za odpravljanje težav:

• NeoPixels lahko prikazuje različne vzorce luči, da se prepričate, ali deluje, uporabite vzorčno kodo, ki jo ponuja knjižnica NeoPixel
• Za merjenje neprekinjenosti med povezavami po spajkanju lahko uporabite multimeter, da zagotovite, da so te povezave pravilno izvedene
• Prepričajte se, da je senzor za utrip varno pritrjen za opazovanje manšete, da zagotovite, da artefakt gibanja ne vpliva na odčitavanje srčnega utripa
• V fazi izdelave prototipov, če nimate dobrih povezav, se prepričajte, da so aligatorske sponke pravilno pritrjene

• Če koda ne deluje pravilno, kopirajte in prilepite dele kode v ločeno okno

  1. Naložite kodo, ko se vsak del kopira in prilepi
  2. To vam bo pokazalo, kje vaša koda deluje in ne deluje

Vpogled:

• Vibracijski motor je mogoče priključiti z diodo, uporom in tranzistorjem namesto krmilnika motorja. Ugotovili smo, da je ta metoda najcenejša možnost.
• Če želite prihraniti čas in razočaranje, za izdelavo prototipov uporabite sponke iz aligatorja. Ne želite spajkati prototipa, nato ugotovite, da povezava ne deluje.

Korak 6: Montaža 1- Ožičenje obroča NeoPixel do Flore

Za začetek vzemite prstan NeoPixel in ga pritrdite s tremi žicami in zaponkami iz aligatorja. Za izdelavo prototipa boste uporabili sponke iz aligatorja in na koncu spajkali dele, ko boste zadovoljni z izdelkom.

1. Pritrdite eno žico, ki gre od "IN" na obroču Neopixel do "#6"
2. Pritrdite eno žico iz "PWR" na obroču NeoPixel na "VBATT" na flori
3. Pritrdite eno žico iz "GND" na obroču NeoPixel na "GND" na flori

Korak 7: Montaža 2- Ožičenje gumba do Flore

Ta korak je neobvezen … če želite gumb, ga lahko dodate, za ta korak smo uporabili stikalo za vklop/izklop, ki je na Flori, zato ni vključeno v kodo.

V tem koraku morate storiti…

1. Priključite žico s katere koli od štirih nog gumba na "#12" na flori
2. Priključite žico s katere koli od preostalih treh nog gumba na "GND" na flori

8. korak: Sestavljanje 3- ožičenja vibracijskega motorja na Floro

Za priključitev vibrirajočega motorja na floro smo uporabili diodo, tranzistor in upor. Želite najprej…

1. Uporabite sponke iz aligatorja, da rdečo žico vibrirajočega motorja pritrdite na konec diode, ki je najbližje traku na njem
2. Modro žico vibrirajočega motorja pritrdite na drugi konec diode

Korak 9: Sestavljanje 4- ožičenja vibracijskega motorja na Floro (nadaljevanje)

Zdaj pritrdite diodo na en konec diode (prihaja iz rdeče žice vibrirajočega motorja) na "3.3V" na Flori.

Korak 10: Sestavljanje 5- ožičenja vibracijskega motorja na Floro (nadaljevanje)

Vzemite drugo stran diode in zgrabite tranzistor, ga povežite s tranzistorskim zbiralnikom (desni zatič tranzistorja).

11. korak: Sestavljanje 6- ožičenja vibracijskega motorja do Flore (nadaljevanje)

Oddajnik tranzistorja (levi zatič tranzistorja) poiščite na tleh.

Korak 12: Montaža 7- Ožičenje vibracijskega motorja na Floro (nadaljevanje)

Zadnji korak pri priključitvi vibrirajočega motorja na Floro je poiskati osnovo tranzistorja (osrednji zatič tranzistorja) in jo priključiti na upor in nato upor na "GND" na Flori.

13. korak: Sestavljanje 8-pulznega senzorja ožičenja na Floro

V tem koraku morate vzpostaviti tri žične povezave.

1. Vijolično žico pulznega senzorja priključite na "#10" na Flori
2. Rdečo žico impulznega senzorja priključite na "3.3V" na Flori
3. Črno žico impulznega senzorja priključite na "GND" na Flori

Korak 14: Montaža 9- Pritrditev baterije na Floro

Poiščite žice akumulatorja z belim priključkom na koncu, ta del priključite v komponento baterije, ki se nahaja na Flori.

Korak 15: Sestava 10- Celoten diagram vezja

Zdaj je vezje z vsemi aligatorskimi sponkami končano. Morda bo videti kot zmešnjava, vendar so zdaj vse povezave vzpostavljene! Zdaj je mogoče posamezne povezave spajkati, da bo ura bolj kompaktna.

Korak 16: Končno … Koda

Ko je vezje končano, bo sklop potreboval kodo, zaradi katere bo naredil, kar želimo. Koda github zbira podatke o srčnem utripu iz senzorja pulza Adafruit in jih razvrsti v 5 območij srčnega utripa. Ko posameznikova HR pade na določena območja, se bo obroč Neopixel prižgal glede na območje, v katerem se nahaja. Ko je HR posameznika blizu največjega HR, bo Neopixel obarval rdeče in vibrirajoči motor bo aktivirati, kar pomeni, da je HR v nevarnem območju in da mora posameznik upočasniti.

17. korak: Oglejte si montažo

Po spajanju delov skupaj, kot je prikazano na shemi vezja, je čas za sestavo ure!

Obroč NeoPixel je nameščen na vrhu Flore in ga je mogoče pritrditi z lepilom ali varno zašiti z odprto luknjo v NeoPixelu, ki ni bila spajkana. Na tej točki naj bo vaša koda zagnana, da vidite, kje zasveti prvi neoPixel, da ga lahko postavite uro v orientaciji, ki se vam zdi smiselna. Pri tem koraku NE prekrivajte stikala za vklop/izklop. Flora je tudi prišita na manšeto skozi preostale luknje na zunanji strani.

Baterijo lahko skupaj z vibratorjem (in nastavki) potisnete pod obroč Flora/NeoPixel.

Pulzni senzor je nato varno prišit na del ure, ki bo pritrjen na spodnjo stran zapestja. Pri tem se prepričajte, da je desna stran obrnjena navzgor.

Prosto sestavljajte drugače glede na materiale, ki so vam na voljo!

18. korak: Končni izdelek

Tako naj bi izgledal končni izdelek. Funkcionalen in stilist!

19. korak: Nadaljnje ideje

Eden od načinov za nadaljnjo idejo je dodajanje gumba, ki je bil prej prikazan kot neobvezen v navodilih.

Drug način je, da dodate ločeno kodo, ki jo lahko uporabite, ko ne delate. To je lahko ura v realnem času, kjer ena slikovna pika prikazuje uro, druga pa minuto. Za več informacij o tem si oglejte to povezavo za funkcijo ure v realnem času.