Фитнес мотиватору: 22 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

Биз физикалык жактан чың болууга умтулган инженердик студенттербиз.

Биз мектептен чыгып, көнүгүү жасоо үчүн ашыкча иштөөнүн кандай экенин билебиз. Бир таш менен эки канаттууну алып чыгуу үчүн, биз машыгуу учурунда биосенсордун негизги көрсөткүчтөрүн алуу үчүн инженердик класстардын биринде акыркы долбоорду колдонууну чечтик. Тагыраак айтканда, бул долбоор колдонуучуга акселерометрден (ACC) жана электромиограммадан (EMG) окууларды кабыл алууга мүмкүндүк берет, ал эми эки LEDге жана кичинекей санариптик дисплейге маалымат жеткирет.

Эгер сизге схема, Arduino, жыгач иштетүү, коддоо, биомедициналык инженерия же ширетүү жагат, бул долбоор сиз үчүн болушу мүмкүн!

Эмне кылып жатканыңызды караңыз

Бул долбоорду баштоодон мурун, жогоруда видеодо эмне кылып жатканыңызды көрүү үчүн бир мүнөт бөлүңүз.

Негизи, бул долбоор сиз билген нерселердин бир нече жагын айкалыштырууга мүмкүндүк берет. Эгерде сиз биомедициналык инженерия (BME) же биосенсорлор үчүн жаңы болуп калсаңыз, анда эч кандай көйгөй болбойт. Бул долбоордо колдонулган эки негизги сенсор бар. Бул сенсорлор акселерометр жана электромиограмма (EMG). Аталышынан көрүнүп тургандай, акселерометр - бул ылдамданууну өлчөөчү сенсор. Аз интуитивдүү түрдө, электромиограмма тиешелүү электроддору тиркелген булчуңдун электрдик активдүүлүгүн өлчөйт. Бул долбоордо тиркелген предметтин музоосунан келген сигналдарды өлчөгөн электр коргошундан үч беттик гель биоэлектроддору колдонулган.

Материалдар жана куралдар

Материалдар

Бул долбоорду куруу үчүн сизге төмөнкүлөр керек болот:

• An Arduino Uno тактасы (аны https://www.arduino.cc/ сайтынан сатып алса болот)
• 9В батарейка менен камсыздоо (аны https://www.radioshack.com сайтынан сатып алса болот)
• Bitalino сайылган комплект (аны www.bitalino.com сайтынан сатып алса болот)
• Adafruit 1.8 "TFT дисплейинин сыныгы жана калканы, жарым өлчөмдөгү перма-протобоардан тышкары (аны www.adafruit.com сайтынан сатып алса болот)
• ар кандай секирүүчү зымдар, светодиоддор, 220 Ом резисторлор, ширетүү жана флюс (www.radioshack.com сайтынан сатып алса болот)
• 1/2 "жыгач бурамалар, 5/8" жасалгалоочу мыктар, 4 "x4" 28 калибрдүү болоттон жасалган, эки кичинекей топсолор жана жөнөкөй бекитүүчү механизм (www.lowes.com сайтынан сатып алса болот)

• беш тактай жыгач

  Эскертүү: Катуу жыгачты www.lowes.com сайтынан сатып алса болот, бирок биз жергиликтүү пилораманы таап, ошол кишинин жыгачын колдонууну сунуштайбыз. Бул долбоордо колдонулган жыгачтын өлчөмдөрү таң калыштуу эмес, ошондуктан керектүү калыңдыкка чейин алдын ала кесилген жыгачты табуу ыктымалдыгы өтө эле аз

  Куралдар

• ширетүүчү темир (аны www.radioshack.com сайтынан сатып алса болот)

• көптөгөн жыгач иштетүүчү куралдар, алар жогоруда сүрөттөргө киргизилген жана бул жерде көрсөтүлгөн

  • кичи араа (аны www.lowes.com сайтынан сатып алса болот)
  • дүкөнчү же ага барабар стол араа (аны www.shopsmith.com сайтынан сатып алууга болот)
  • жоондугу пландаштыргыч (аны www.sears.com сайтынан сатып алса болот)
  • балка, бургу, өлчөөчү лента жана карандаш (www.lowes.com сайтынан сатып алса болот)
  • зымсыз бургулоо жана батарея (www.sears.com сайтынан сатып алса болот)
  • группа араа (www.grizzly.com сайтынан сатып алса болот)

Кошумча куралдар

• ширетүүчү үтүк (www.radioshack.com сайтынан сатып алса болот)
• бириктиргич планер (www.sears.com сайтынан сатып алса болот)

Даярдоо

Бул ишке ашыруу эң татаал болбосо да, эң жөнөкөйү эмес. Коддоо, зым микросхемалары, ширетүү жана жыгач иштетүү боюнча алдын ала билим талап кылынат. Андан тышкары, Arduino же Adafruit менен мурунку иштөө пайдалуу болот.

Жөнөкөй программалоо курсу же предмет боюнча практикалык тажрыйба бул үйрөтүлүүчү масштаб үчүн жетиштүү болушу керек.

Бул аракеттерди аткаруу менен ширетүү жана электр өткөргүч схемалары эң жакшы билинет. Теориялык схемалар курсу микросхемаларды техникалык түшүнүүдө пайдалуу болушу мүмкүн, бирок эгер сиз ага кээ бир схемаларды курбасаңыз, анча деле пайдасы жок! Өткөрүп жатканда, зымдарды мүмкүн болушунча жөнөкөй кылууга аракет кылыңыз. Мүмкүн болушунча зымдарды кесүүдөн же зарыл болгондон узун зымдарды колдонуудан алыс болуңуз. Бул схема аягына чыккандай көрүнсө жана туура иштебесе, көйгөйлөрдү чечүүгө жардам берет. Лайкоодо, сиз керектүү жерге агып кетүүсүн камсыз кылуу үчүн жетиштүү флюсту колдонгонуңузду текшериңиз. Өтө аз флюстин колдонулушу, ширетүү процессин керек болгондон да капалантат. Ошого карабастан, өтө көп ширетүүнү колдонбоңуз. Лайкоо жөнүндө сөз болгондо, өтө көп ширетүүчү материалды кошуу көбүнчө ширетилген байланышты жакшыртууга жардам бербейт. Тескерисинче, өтө көп ширетүү туура эмес жасалган болсо да, сиздин байланышыңызды акылга сыярлык кылып көрсөтүшү мүмкүн.

Жыгач иштетүү-колго жасалган соода. Бул, албетте, бир аз машыгууну талап кылат. Жыгачтын материалдык касиеттери боюнча маалымат, мисалы, Эрик Мейердин Вудда бергени сыяктуу жардам берет, айрыкча, эгер сиз келечекте дагы жыгач иштетүүчү долбоорлорду жасай турган болсоңуз. Бирок, бул талап кылынбайт. Чебердин жыгач иштетип жатканын же жыгач иштеткенин көрүп, бул долбоор үчүн кенен маалымат болушу керек. Жыгач дүкөнүнүн айланасын билүү да өтө маанилүү. Берилген функцияларды кандай аспаптар аткараарын түшүнүү, долбоорду башкача жасоого караганда тезирээк жана коопсуз аткарууга жардам берет.

Пайдалуу сайттар

• www.github.com; Бул сайт кодду башкарууга жардам берет
• www.adafruit.com; бул сайт TFT экранын кантип зым менен жабуу керектигин айтат
• www.fritzing.com; бул сайт схемаларды чийүүгө жана концептуалдаштырууга жардам берет

Коопсуздук

Улантуудан мурун коопсуздук жөнүндө сөз кылышыбыз керек. Коопсуздук биринчи кезекте жашоодо көрсөтмөлөрдү берүүдө же башка нерселерди жасоодо болушу керек, анткени кимдир бирөө жабыркаса, бул эч кимге кызыктуу эмес.

Бул көрсөтмө биосенсорлорду камтыйт да, бөлүктөрү да, чогултулган аппараты да медициналык аппарат эмес. Алар медициналык максаттарда колдонулбашы керек.

Бул көрсөтмө электр энергиясын, ширетүүчү жана электр шаймандарын колдонууну камтыйт. Шалаакылык же түшүнбөстүк менен бул нерселер коркунучтуу болуп калышы мүмкүн.

Электр энергиясын Arduino, Adafruit дисплейи жана светодиоддорун иштетүү үчүн талап кылынат. Ал 9В батарейка менен камсыздалат. Жалпысынан айтканда, электр энергиясы менен иштөөдө өтө коопсуз болуу кыйын.

Ошентсе да, кээ бир пайдалуу электр коопсуздук кеңештери төмөнкүдөй:

• Колуңузду кургак кармаңыз жана алардын териси сынбаганын текшериңиз.
• Эгерде сизден бир агым өтүшү керек болсо, кирүү жана чыгуу чекиттерин ошол эле четинде сактоого аракет кылыңыз.
• Бардык микросхемалар үчүн жерге туташтыруучу каражаттарды, өчүргүчтөрдү жана ката үзүүчүлөрдү камсыз кылыңыз. Бул электр түзүлүшүндө же жолунда бир нерсе туура эмес болуп калса, схемалардын ашыкча жүктөлүшүн же токтун агып кетүүсүн алдын алууга жардам берет.
• Электр жабдууларын күн күркүрөгөндө же башка учурларда колдонууга болбойт, эгерде электр кубаттуулугунун ылдамдыгы нормадан жогору болсо.
• Электр түзүлүштөрүн сууга чөктүрбөңүз же аларды суу чөйрөсүндө колдонууга аракет кылбаңыз.
• Электр өчүрүлгөндө гана схемаларды өзгөртүңүз.

Лампочка - бул электрдик түзүлүш. Бул жерде электр жабдуулары үчүн бардык коопсуздук чаралары колдонулат. Бирок, үтүктүн учу да абдан ысып кетет. Күйүп калбаш үчүн үтүктүн учу менен тийбеңиз. Үтүктү жана ширеткичти кармаңыз, эгер нерселердин бири колуңуздан жылып кетсе, колдоруңуз үтүктүн учуна тийбейт.

Электр аспаптары да электр энергиясын талап кылат. Бул жерде, жогоруда көрсөтүлгөн электр коопсуздук чараларын сактаңыз. Андан тышкары, электр шаймандарынын көптөгөн кыймылдуу бөлүктөрү бар экенин билиңиз. Ошентип, инструменттер колдонулганда денеңизди жана башка кам көргөн нерселериңизди бул бөлүктөрдөн алыс кармаңыз. Курал эмнени кескенин же иштетип жатканын билбей турганын унутпаңыз. Оператор катары сиз электр шаймандарынын коопсуз иштешине жооптуусуз. Электр шаймандарын иштетүүдө коопсуздук сакчыларын жана калканчтарды ордунда кармаңыз.

Кеңештер жана кеңештер

Төмөнкү маалымат бул көрсөтмө боюнча пайдалуу болушу мүмкүн. Ар бир ишарат же кеңеш ар бир кадамга тиешелүү эмес, бирок акыл -эстүүлүк ар бир учурда кандай кеңештер жана кеңештер колдонула тургандыгы боюнча жетекчилик болушу керек.

• Зымдарды өткөрүүдө зымдын түсү маанилүү эмес. Бирок, түс схемасын түзүү жана долбооруңузга ылайык келүү пайдалуу болушу мүмкүн. Мисалы, схемада оң берилген чыңалуу үчүн кызыл зымды колдонуу пайдалуу болушу мүмкүн.
• Биоэлектроддор дененин таза кырылган жерине коюлушу керек. Hair чогултулган сигналдар ашыкча ызы -чуу жана кыймыл artifact алып келет.
• Биоэлектроддорго тиркелген зымдарды кыймыл артефактына жол бербөө үчүн зарыл болгондон ашык кыймылга жол бербөө керек. Кысуу байпагы же скотч бул зымдарды бекемдөөдө жакшы иштейт.
• Тиешелүү түрдө ширетүү. Ар бир ширетилген туташуунун жетиштүү экенин текшериңиз жана эгер схема толук болсо, бирок туура иштебей жатса, бул байланыштарды текшериңиз.
• Пландоодо узундугу алты дюймдан кем болбогон учак материалдары. Бул узундуктан аз бөлүктөрдү пландаштыруу жумуштун кесилишине алып келиши мүмкүн.
• Ошо сыяктуу эле, планердин алдында түз турбаңыз. Тескерисинче, анын жанында туруңуз, анткени жумушчу бөлүктөр пландаштыргычтан алынат жана алынат.
• Араларды колдонууда, жумуш бөлүктөрү тийиштүү коргоолорго же тосмолорго каршы турушу керек. Бул коопсуз, так кесүүнү камсыздоого жардам берет.
• Бурамалар же мыктар менен бекитүүдө пилоттук тешиктерди бергиле. Пилоттук бит болжолдонгон бекиткичтен кичине диаметри болушу керек, бирок бекиткичтин диаметринин жарымынан кем болбошу керек. Бул бекиткичтин болушуна байланыштуу ашыкча стресстен арылуу менен бекитилген жыгачтын бөлүнүп кетишине жана бөлүнүшүнө жол бербөөгө жардам берет.
• Эгерде мыктар үчүн пилоттук тешиктерди бургулап жатсаңыз, пилоттук тешиктин болжолдуу мыктын узундугунан сегизден бир дюймга тайызыраак болууга аракет кылыңыз. Бул мыкка чөгүп кете турган нерсени берүүгө жардам берет жана мык чөгүп кеткенде аны кармап турууга жардам берүү үчүн жетиштүү сүрүлүүнү камсыз кылат.
• Балка чабууда, балканын башынын ортосу менен мыктын башына түз айдагыла. Консервативдүү селкинчектерден айырмаланып, орточо селкинчектерди алыңыз, анткени консервативдүү селкинчектер көбүнчө мыкты кууп жетүү үчүн жетиштүү энергия бербейт, тескерисинче, мыктын эңкейишине жана керексиз жолдорго ийилишине жетиштүү энергия менен камсыз кылат.
• Болгондун тырмагын колдонуп, каалагандай айдабаган тырмактарды алыңыз.
• . Колуңузду араа бычактарын кесүү сызыгынан алыс кармаңыз. Эгер бир нерсе туура эмес болуп калса, колуңуздун кесилип кетишин каалабайсыз.
• Убакытты үнөмдөө үчүн эки жолу өлчөп, бир жолу кесиңиз. Антпесе, кээ бир бөлүктөрдү бир нече жолу жасоого туура келет.
• Калыңдыгын пландап, араага курч пышактарды колдонуңуз. Араларда, тиштердин саны жогору болгон пышактар сапатка жакын жылмакай кесүүнү камсыз кылуу үчүн жакшы. Бул долбоорду түзүүдө биз Dewalt кош конустуу араадагы 96 дюймдук 12 дюймдук так кесилген бычакты жана тилкелүү аранын сызыктуу дюймунда 6 тишинен кем эмес бычакты колдондук.
• Дүкөнчүнүн моторун стол араа конфигурациясы үчүн сунушталган ылдамдык диапазонунда кармаңыз. Үстөлдүн тийиштүү бийиктикке тууралангандыгын текшерип, ар бир кесүүнү жасоо үчүн зарыл болгондон ашык пышакты ачпаңыз.

1 -кадам: Келгиле, баштайлы

Алгач райондук компонентти куруңуз. Электр өткөргүчтөрүнөн баштаңыз жана perma-protoboardга жерге коюңуз.

2 -кадам: Биосенсорлорду кошуу

Биосенсорлорду перма-протоборго туташтырып, кайсы сенсор экенин белгилеңиз. Биз акселерометр катары диаграммада сол жактагы сигналды колдондук.

3 -кадам: анын ичинде LED

Андан кийин, LED кошуу. LEDдын багыты маанилүү экенин унутпаңыз.

4 -кадам: Дисплейди кошуу

Санарип дисплейди кошуу. Бул вебсайтта берилген зымдарды жардам берүү үчүн колдонуңуз:

5 -кадам: коддоо убактысы

Район бүткөндүктөн, ага кодду жүктөңүз. Тиркелген код - бул долбоорду бүтүрүүдө колдонулган код. Сүрөт туура ачылганда код кандай болушу керектигинин үлгүсү. Бул жерде мүчүлүштүктөрдү оңдоону толугу менен баштаса болот. Эгерде нерселер туура иштеп жатса, биринчи кезекте акселерометрдин сигналдары окулат. Эгерде сигнал босогодон төмөн болсо, кызыл LED күйөт, жашыл LED өчпөй калат жана дисплейде "Тур!" Ошол эле учурда, акселерометрдин сигналы босогодон жогору болсо, кызыл LED өчөт, жашыл LED күйөт жана экранда "Кел!" Андан тышкары, анда EMG сигналы окулат. Эгерде EMG сигналы белгиленген чектен жогору болсо, санариптик дисплейде "Улуу иш!" Бирок, эгерде EMG сигналы босогодон ылдый болсо, экранда "Get Get!" Бул убакыттын өтүшү менен кайталанат жана светодиоддордун жана экрандын абалы акселерометр менен ЭМГнын кириши катары өзгөрөт, акселерометр менен ЭМГ үчүн коюлган чектер эс алуу учурунда колуңуздагы тема менен калибрлөөнүн негизинде түзүлүшү керек. жана көнүгүү.

GitHubдан бул кодду алуу үчүн, бул жерди басыңыз!

6 -кадам: Пландоо

Районду жана батареяны камтыган кутучаларды жасай баштаңыз.

Белгилей кетчү нерсе, мындан ары көрсөтүлгөн чиймелердин бардыгы, эгерде башкача белгиленбесе, дюймда көрсөтүлгөн өлчөмдөргө ээ.

Долбоорго керектүү болгон жыгачтарды калыңдыкты пландаштыргыч менен тийиштүү калыңдыкка чейин пландап баштаңыз. Болжол менен үч жарым тактай бут 1/2 дюймдук пландаштырылышы керек. Жарты тактай бут 3/8 дюймдук пландаштырылышы керек. Дагы бир жарым тактайдын буту 1/4 калыңдыкта пландаштырылышы керек. Акыркы жарым тактайдын буту батарейканын корпусун түзүүчү u-канал кийинки кадамда айтылгандай жасалышы керек.

7 -кадам: Негизги кутунун түбү

Негизги кутунун түбүн көрсөтүлгөн өлчөмдөргө келтирип, схеманы жана Arduino'ду ага бекиңиз. Бул өлчөмдөрдү ачуу үчүн сүрөттү басыңыз.

8 -кадам: Негизги кутунун аягы

Негизги кутунун учтарын көрсөтүлгөн өлчөмдөргө чейин кылып, аларды негизги кутунун түбүнө бекиңиз.

9-кадам: Негизги кутунун тараптары- Сенсор тарап

Негизги кутунун сенсор тарабын көрсөтүлгөн өлчөмдөргө келтирип улантыңыз жана аны кутучанын калган бөлүгүнө мыктар менен бекиңиз.

10-кадам: Негизги кутунун тараптары- Экран тарабы

Негизги кутунун экран тарабын көрсөтүлгөн өлчөмдөргө келтирип, кутунун калган бөлүгүнө бекиңиз.

11 -кадам: Сизде эмне бар экенин текшериңиз

Бул жерде, баштапкы кутучанын жалпы формасы бул жерде көрсөтүлгөндөй экенине ынануу үчүн, кээ бир өлчөмдөр сиздин жабдууну же аппараттык жайгаштырууну тандооңузга байланыштуу айырмаланышы керек да.

12 -кадам: Баштапкы кутунун үстү

Негизги кутунун үстүн көрсөтүлгөндөй кылыңыз. Көрсөтүлгөн сүрөттү толук өлчөмгө чейин кеңейтүү үчүн басыңыз жана байланышкан өлчөмдөрдү көрүңүз.

13 -кадам: Баары ушуга байланыштуу

Негизги кутунун үстүнкү баштыкчанын калган бөлүгүнө LED диаметри менен илгичти колдонуңуз. Чакан илгичтердин бирин тиркөөдөн мурун, кутунун үстү калган куту менен төрт бурчтуу экенин текшериңиз.

14 -кадам: аны кармаңыз

Кутучанын алдыңкы учуна, илгичтин карама -каршы жагына кичинекей бекиткичти орнотуңуз. Бул керектүү учурлардан тышкары, негизги кутунун ачылышына жол бербейт.

15 -кадам: бүктөңүз

Бул түзмөктү портативдүү кылууга жардам берүү үчүн, жука болоттон жасалган кесимди анын бир өлчөмү боюнча бүгүп коюңуз, ошону менен кур кутучага түбүнө туура келет. Ийилгенден кийин, аны жыгач бурамалар менен негизги кутунун түбүнө бекиңиз.

16 -кадам: Батарея кутусунун базасы

Эми батарейканын кутусун жасоого убакыт келди. Бул кутучанын негизин көрсөтүлгөн өлчөмдөргө чейин жасаңыз.

17 -кадам: Батарея кутусунун учтары

Батарея кутусунун учтарын жасап жатканда, биз 3/8 дюймдук материалды колдондук. Көрсөтүлгөн өлчөмдөрдү колдонуп, учтарын жасаңыз жана аларды батарея кутусунун түбүнө бекиңиз.

18 -кадам: Батарея кутусунун үстү

Батарея кутусунун чокусун 1/4 дюймдук материалды кесүүчү араа менен туурасына чейин кесип, диапазондуу аранын жардамы менен туурасына туураладык. Өлчөмдөрдү көрүү үчүн сүрөттү чыкылдатыңыз.

19 -кадам: Батарея кутусуна капкакты коюңуз

Негизги кутуга капкакты коюу үчүн колдонулган ошол эле процедураны колдонуу менен, батарея кутусунун капкагын батарея кутусунун корпусуна бекиңиз.

20 -кадам: Батарея кутучасын текшериңиз

Бул жерде, батарейканын кутусун караңыз, бул жерде көрсөтүлгөн сүрөттө окшош экенине ынануу үчүн. Эгер андай болбосо, анда мурунку кадамдардын айрымдарын кайра карап чыгуунун эң сонун учуру болмок!

21 -кадам: Батарея кутусун Негизги кутуга бекиңиз

Батарея кутучасын негизги кутунун үстүнө коюңуз. Батарея кутусун негизги кутуга бекитүүнү бүтүрүү үчүн жыгач бурамаларды же мыктарды колдонуңуз.

22 -кадам: Мындан аркы идеялар

Эгерде сиз бул кадамдарды аткарган болсоңуз, анда сиз муну жасадыңыз! Аппараттык жана программалык камсыздоону ишке ашыргандан кийин, биз аппаратты колдоно алдык. Учурдагы абалында, түзмөк чектелген колдонууга ээ, бирок дагы эле дизайндын ар кандай аспектилеринин кызыктуу айкалышы. Чыгыштар биосенсордун киришинен сигналдарды алгандан кийин биз ойлогондун баарын жасайт. Жалпысынан алганда, аппараттын салмагы бир нече фунт.

Келечектеги рендианцияда, түзмөктүн салмагын азайтып, аз орунду ээлөө кызыктуу болмок. Эгер бул мүмкүн болсо, аппарат көбүрөөк пайдалуу болуп, машыгуу учурунда оңой эле кийилмек. Бул жеткиликтүү болушу үчүн, биз Arduino микро жана 3-D кутучаларын басып чыгаруу менен эксперимент жүргүзүүнү сунуштайбыз. Орунду үнөмдөөгө жардам берүү үчүн, жөнөкөй 9В батареяга караганда аз орунду ээлеген кайра заряддалуучу батареяны колдонуу менен эксперимент жүргүзүү жакшы болмок. Батарея кутусунун өлчөмү ошого жараша азайышы мүмкүн.