Corda per saltare intelligente: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ciao e benvenuto nel mio primo Instructable!

In questo tutorial ti mostrerò come creare la tua corda per saltare intelligente. Il contatore intelligente della corda per saltare è un dispositivo che tiene traccia dell'attività quotidiana della corda per saltare e memorizza i dati sul cloud. Invia i dati al browser in tempo reale mentre stai saltando. Puoi visualizzare quei dati sul browser del tuo laptop/smartphone. Visualizza il numero di salti, la frequenza dei salti al minuto e le calorie bruciate. Registra gli stessi dati su Thingspeak dopo la sessione. Quindi, se vuoi essere in forma o vuoi perdere peso, questo gadget fa per te.

Passaggio 1: raccogliere le parti e gli strumenti

Ecco un elenco dei componenti necessari. Il circuito non è complicato. Fondamentalmente, è costituito da Wemos d1 mini, encoder in quadratura, batteria e un interruttore.

Componenti:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x codificatore rotante
• 1x batteria LiPo da 3,7 V 500 mAh
• 1x Mini interruttore a scorrimento

1x cuscinetto 608ZZ

1x 624ZZ cuscinetto

1x bullone M4 (1 pollice)

2x dadi M4

4 viti di montaggio da 0,320 pollici

Strumenti necessari:

• Stampante 3D è possibile utilizzare il servizio online
• Saldatore e stagno
• Cacciavite e pinza.
• Spelafili

Passaggio 2: stampa 3D

Ci sono due maniglie per saltare la corda, una per tenere tutta l'elettronica e tenere un'estremità della corda e un'altra maniglia per tenere l'altra estremità della corda. Ho allegato tutti i file stl. Ho usato Flashforge creator pro con ugello da 0,4 mm e impostazioni normali e con supporti. Puoi anche scaricare tutti i file da Thingiverse.

Passaggio 3: costruisci il circuito

Interfacciamento encoder rotativo:

CLK→ D2

DT→ D1

SW→ RE5

GND→ Gnd

+ → 5v

L'encoder rotativo viene utilizzato per contare il numero di salti. Questo encoder rotativo è anche noto come encoder in quadratura o encoder rotativo relativo e la sua uscita è una serie di impulsi ad onda quadra.

Prima di saldare, inserire la parte encoder_knob nell'encoder rotativo e inserire il dado M4 come mostrato nell'immagine.

Testare tutte le parti prima di saldare. Saldare tutti i componenti come mostrato nello schema elettrico. Usa la maniglia principale durante la saldatura in modo da avere una buona idea della lunghezza del filo e del posizionamento dei componenti. Usa le immagini come riferimento.

Passaggio 4: posizionare il cuscinetto e l'elettronica

Prendi la maniglia principale e il cuscinetto 624zz. Inserire il cuscinetto 624zz nell'impugnatura principale come mostrato in figura. Se hai rimosso correttamente tutti i supporti stampati in 3D dall'impugnatura principale, il cuscinetto si adatterà perfettamente al foro. Il cuscinetto viene utilizzato per ridurre l'attrito e la rotazione regolare.

Prima di inserire tutta l'elettronica all'interno assicurarsi che tutto funzioni correttamente. Utilizzare il codice allegato per testare l'encoder. Carica questo schizzo in Wemos d1 mini, apri il monitor seriale e ruota l'encoder e controlla il risultato sul monitor seriale.

Ora posiziona tutti i componenti elettronici saldati nella maniglia principale come mostrato nelle immagini. Assicurarsi che i fili non siano aggrovigliati con il codificatore rotante. L'encoder rotante dovrebbe ruotare senza alcuna interferenza.

Passaggio 5: collegare la fune all'impugnatura principale

Ora prendi la parte rope_holder, il dado M4 e il bullone M4. Inserire il dado m4 in rope_holder e quindi inserire il bullone M4 nel dado.

Prendere il bullone inserito nella parte rope_holder e fissarlo al dado sull'encoder rotativo. Per attaccarlo al Rotary encoder inserirlo attraverso il foro sul lato anteriore. Ora ruotalo per fissarlo all'encoder rotativo.

Posizionare la parte mainHandle_cover sopra per coprire l'involucro. Utilizzare viti di montaggio da 0,320 pollici per fissarlo.

Rimuovi la corda dalla corda per saltare già pronta e attacca un'estremità alla parte rope_hoder. Usa le immagini come riferimento.

Verificare che l'encoder rotativo meteorologico ruoti senza intoppi o meno ruotando la fune a mano. Inoltre, assicurati di poter premere il pulsante dell'encoder rotativo premendo la parte rope_holder. Se il codificatore rotante ruota senza intoppi e si riesce a premere il pulsante sul codificatore rotante, la maniglia principale è pronta.

Passaggio 6: assemblare la seconda maniglia

Questo passaggio è facoltativo. Puoi anche usare la maniglia della corda per saltare già pronta.

Usa queste parti stampate in 3D per assemblare la seconda maniglia: second_handle, secondHandle_cover e secondHandle_ropeHolder.

Prima di assemblare, assicurati di aver pulito tutto il supporto stampato in 3D dalla seconda maniglia. Utilizzare un trapano o una pinza per pulire il supporto.

Prendere il cuscinetto 608zz e inserirlo nel foro sul lato anteriore dell'impugnatura. Quindi prendere le altre estremità della fune e inserirla nella seconda maniglia attraverso il foro del cuscinetto. Ora inserire l'estremità della fune nel supporto della fune e tirare la fune in modo che il supporto della fune si fissi nel foro del cuscinetto. Dopo di che coprire l'estremità della seconda maniglia fissando la copertura.

Passaggio 7: corda per saltare assemblata

Dopo aver assemblato entrambe le maniglie, la tua corda per saltare dovrebbe avere questo aspetto. Ora la corda per saltare è pronta. rendiamolo Smart caricando il codice in Wemos.

Passaggio 8: spiegazione del codice

Il funzionamento di questo dispositivo è semplice. Ci sono 4 parti principali, la prima è connettersi al wifi, la seconda è contare il numero di salti, la terza è calcolare la velocità di salto e le calorie bruciate e la quarta è inviare questi dati alla pagina web e registrare questi dati su Thingspeak.

Connettiti al Wi-Fi:

WiFiManager è un'ottima libreria da aggiungere ai tuoi progetti ESP8266 perché utilizzando questa libreria non devi più codificare le tue credenziali di rete (SSID e password). Il tuo ESP si unirà automaticamente a una rete nota o configurerà un punto di accesso che puoi utilizzare per configurare le credenziali di rete. Ecco come funziona questo processo:

Conteggio del numero di salti:

Ho usato lo stesso codice che abbiamo usato per il test dell'encoder per contare il numero di salti. Per 1 skip encoder fornisce il conteggio 5 sul monitor seriale. Ho provato con 50 salti, quindi ho preso il conteggio medio dell'encoder per 1 salto. Dopo diversi test e prove, per 1 salto l'encoder conta 5. Quindi se il conteggio dell'encoder è 5, significa che 1 salto è stato completato.

Calcola il tasso di salto:

Per calcolare la frequenza di salto al minuto, ho memorizzato l'ora di inizio utilizzando la funzione millis() in una variabile. Calcola il tasso di salto dopo ogni 20 conteggi utilizzando questa formula, Tasso di salto = conteggio dei salti/tempo trascorso* 60

Calcola calorie bruciate:

Ogni attività necessita di una spesa energetica diversa. Camminare a un ritmo rilassato brucerà sicuramente meno calorie rispetto alla corsa o all'aerobica. Questo dispendio energetico è tipicamente espresso in MET - l'equivalente metabolico di un'attività. Questa misura ti dice quante calorie bruci per ora di attività e per chilogrammo di peso corporeo. Puoi facilmente scegliere uno dei numerosi tipi di attività nel nostro calcolatore di calorie bruciate. Ad esempio, camminare ha un valore MET di 3,8, mentre l'escursionismo è già 6. Più alto è questo valore, più energia richiede l'attività. Cos'è esattamente 1 MET, allora? È definito come il rapporto tra l'energia spesa per unità di tempo durante una specifica attività fisica e un valore di riferimento di 3,5 ml O₂/(kg·min). Dopo aver ricalcolato e convertito millilitri di ossigeno in calorie, arriviamo alla formula finale: calorie = T * 60 * MET * 3.5 * W / 200 dove T è la durata dell'attività in ore e W è il tuo peso in chilogrammi. Il nostro calcolatore di calorie bruciate utilizza la formula sopra per la stima più accurata delle calorie bruciate. Se vuoi eseguire i tuoi calcoli a mano, puoi anche utilizzare una versione semplificata di questa equazione: calorie = MET * T * W Questa equazione si basa sull'approssimazione che dice che 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Non è corretto al 100%; tuttavia, fornisce un risultato abbastanza buono che può essere utilizzato per stimare la perdita di calorie. Per maggiori dettagli su questo:

Visualizza il conteggio sulla pagina web:

Una volta che avremo tutti i dati, invieremo questi dati alla pagina web utilizzando WebSocket. WebSocket è una tecnologia che mantiene aperta la connessione TCP, in modo da poter inviare costantemente dati avanti e indietro tra l'ESP e il client, con bassa latenza. E poiché è TCP, sei sicuro che i pacchetti arriveranno intatti.

L'ESP ospita una pagina web con il punteggio al centro e la frequenza di salto e le calorie bruciate in alto. 1 cursore nell'angolo in alto a destra per impostare il peso della persona che sta facendo l'attività di salto. Il valore di Weight viene trasmesso dal browser all'ESP tramite una connessione WebSocket. Per avviare la sessione di attività da saltare premere il pulsante dell'encoder e avviare l'attività. Puoi vedere il conteggio dei salti in tempo reale sulla pagina web.

Carica i dati su Thingspeak:

ThingSpeak è un servizio Web gratuito che consente di raccogliere e archiviare i dati dei sensori nel cloud e sviluppare applicazioni Internet of Things. Crea un account su Thingspeak e crea un nuovo canale. Crea tre campi per quel canale. Uno per il conteggio dei salti, il secondo campo per la frequenza dei salti e il terzo campo per le calorie bruciate. Usa il canale Write_Key nel codice. Per caricare i dati su Thingspeak, dopo aver terminato l'attività di salto, premi di nuovo lo stesso pulsante. ESP caricherà i dati su Thingspeak.

Passaggio 9: carica il codice

Prima di caricare il codice, cambia la chiave di Thingspeak nel codice. Crea un nuovo canale su Thingspeak e usa la chiave di quel canale nel codice. Crea un account su Thingspeak se non conosci Thingspeak, crea un nuovo canale e usa quella chiave di canale qui.

Utilizzare il cavo micro USB per programmare il mini dispositivo Wemos d1. Apri Arduino IDE e carica questo codicehttps://github.com/siddhesh13/smart-skipping-rope

Passaggio 10: iniziamo a saltare

• Dopo aver caricato il codice sul dispositivo Wemos, rimuovi il cavo micro USB e accendi l'interruttore per alimentare Wemos d1 mini tramite la batteria.
• Dopo l'accensione, collega il dispositivo Wemos alla rete WiFi. Per connetterlo al WiFi, puoi utilizzare il tuo cellulare/laptop per connetterti al dispositivo intelligente per saltare la corda. Quindi, apri il browser e digita il seguente indirizzo IP: 192.168.4.1. Questo carica la pagina web successiva, dove puoi impostare le tue credenziali Wi-Fi. Ora puoi connettere la tua corda per saltare intelligente alla rete WiFi usando questa pagina.
• Dopo aver connesso il tuo dispositivo alla rete WiFi, trova l'indirizzo IP del tuo dispositivo per saltare la corda. Utilizzare fing (app Android/ios) o l'app scanner IP avanzata per trovare l'indirizzo IP. Apri un browser Web sul tuo telefono o laptop e inserisci questo indirizzo IP e premi invio. Vedrai saltare la pagina del contatore.
• Impostare il peso corretto utilizzando il cursore nell'angolo in alto a destra.
• Premere il pulsante sull'encoder per avviare l'attività. Ora puoi fare la tua attività di salto. Puoi vedere il conteggio dei salti, la frequenza dei salti e le calorie bruciate sulla pagina web durante il salto.
• Premi di nuovo lo stesso pulsante quando hai finito con la tua attività di salto. Dopo aver premuto il pulsante per la seconda volta, tutti i dati (conteggio dei salti, frequenza dei salti e calorie bruciate) verranno caricati su Thingspeak. In questo modo puoi tenere traccia della tua attività di salto quotidiana.
• Con una singola carica, se lo usi per 2-3 ore al giorno, questo dispositivo può durare fino a 7-8 giorni. Per caricare la batteria, collega il cavo micro USB al dispositivo Wemos e la batteria inizierà a caricarsi. (mantenere l'interruttore su ON durante la ricarica). Rimuovere il cavo micro USB dopo un'ora poiché non è presente alcun indicatore di carica.

Divertiti a saltare, rimani in forma e rimani creativo.