Trénink Sledování monitoru zóny srdečního tepu: 19 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Vysoká škola je v životě člověka hektickým a chaotickým obdobím, a proto je velmi důležité udržet hladinu stresu na nízké úrovni. Jedním ze způsobů, jak to rádi děláme, je cvičit, pomáhá to udržet vaši mysl čistou a tělo zdravé. Proto jsme vytvořili přenosný biosenzor, který využívá lidskou srdeční frekvenci během intenzivního tréninku a poskytuje uživatelům informace o zóně srdečního tepu, ve které se nacházejí.

Toto je způsob, jak pomoci uživatelům zajistit, aby své tělo příliš nenamáhali a netlačili nad maximální tepovou frekvenci do bodu, který je nebezpečný. Tento senzor také pomůže uživatelům, kteří se snaží zhubnout nebo zvýšit svou vytrvalost tím, že zajistí, aby si v určitých zónách udrželi srdeční frekvenci.

Krok 1: Zóny srdečního tepu

Tento obrázek výše ukazuje různé zóny tepové frekvence. Pokaždé, když uživatel vstoupí do nové zóny, hodinky se stále více rozsvítí, aby uživatele upozornily, ve které zóně se právě nacházejí. Pokud uživatel překročí svůj maximální srdeční tep, hodinky zčervená a vibrují. Maximální srdeční frekvence se vypočítá pomocí věku jednotlivců a odečte se od 220.

Krok 2: Materiály, které budete potřebovat

Níže je uveden seznam materiálů a nástrojů, které budete pro tento projekt potřebovat:

Materiály

1. Flora od společnosti Adafruit
2. Pulzní senzor
3. Vibrační mini motorový disk
4. NeoPixel Ring - 12 RGBW LED - studená bílá
5. Dioda
6. Rezistor 220 ohmů
7. NPN tranzistor
8. Klipy aligátora
9. Manžeta hodinek na suchý zip
10. baterie
11. Dráty
12. Tlačítko (volitelně)

Mnoho z těchto materiálů lze nalézt pomocí tohoto odkazu:

Nástroje

1. Pájecí sada/materiály
2. Jehla a nit
3. Software Arduino
4. Odstraňovače drátů
5. V případě potřeby lepidlo
6. Nůžky

Krok 3: Příprava a pozadí

Abyste mohli tyto materiály používat, je užitečné vědět a porozumět tomu, co některé z nich dělají.

Flóra je nositelná elektronická platforma společnosti Adafruit. Jedná se o velmi přátelské zařízení pro začátečníky, které je malé a má snadno použitelný napájecí zdroj. Obrázek výše ukazuje, kde se na Floře vše nachází.

Další informace o Floře naleznete na tomto webu:

NeoPixels je také značka Adafruit pro individuálně adresovatelné barevné pixely RGB a pásy. Další důležitou věcí, kterou je třeba poznamenat, je, že se nerozsvítí samy, ale vyžadují mikrořadič, jako je Arduino a kódování. Aby NeoPixels mohl dělat to, co po nich chcete, vyžaduje to určitou programovací praxi, takže jsme to museli pro náš projekt prozkoumat. Programování bylo pro tento projekt nesmírně důležité a zkušenosti v této oblasti pomohou.

Pro více informací o Neopixelu můžete navštívit tento web:

K měření tepu slouží také snímač tepu od společnosti Adafruit. Poté implementujeme kód, aby mohl pro tento projekt vypočítat Beats per Minute (BPM).

Další pokyny a informace o snímači tepu naleznete na tomto odkazu:

Existují knihovny, které budete muset stáhnout do softwaru Arduino, aby kód mohl komunikovat s vaším zařízením pomocí určitých příkazů. Tento odkaz níže ukazuje, jak stahovat knihovny do Arduina.

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

Budete potřebovat následující knihovny:

1. Knihovna Adafruit NeoPixel

2. Hřiště PulseSensor

3. Pixelová knihovna Adafruit Flora

Klikněte na „klonovat nebo stáhnout“a zahrňte je do kódu podle pokynů výše v odkazu.

Poděkování

Zvláštní poděkování patří společnosti Adafruit, která nám poskytla část kódu použitého pro náš konečný produkt!

Krok 4: Bezpečnostní informace

Při práci na různých projektech je opravdu důležité mít vždy na paměti bezpečnost vás a lidí kolem vás. Za prvé, je důležité, abyste měli vždy USB odpojený od počítače, když se pohybujete, a připojili jste k Floře vodiče, to proto, abyste se nešokovali.

1. Tekutiny by měly být mimo toto zařízení v případě rozlití, které by mohlo zničit obvod

2. Vyhněte se průchodu proudu tělem tím, že se budete dotýkat vodičů a jiných kovových obvodů, když je napájení VYPNUTO

Varování, že se nejedná o zdravotnický prostředek, přísně vás upozorní, pokud váš srdeční tep překročil maximální srdeční tep, neměl by se srovnávat s monitorem srdečního tepu v lékařském světě. Pokud se cítíte vyčerpaní/unavení a hodinky vás neupozornily, že jste nad maximální srdeční frekvencí, měli byste přesto přestat s tím, co pro hodinky děláte, nemusí být vždy přesné.

Krok 5: Rady a tipy

Zde je několik rad a tipů, pokud se po cestě zaseknete:

Tipy pro řešení potíží:

• NeoPixels může zobrazovat celou řadu různých vzorů světel, abyste se ujistili, že funguje, použijte ukázkový kód poskytovaný knihovnou NeoPixel
• Můžete použít multimetr k měření kontinuity mezi spoji po pájení, abyste se ujistili, že jsou tato připojení provedena správně
• Ujistěte se, že je snímač tepu bezpečně připevněn k manžetě hodinek, abyste zajistili, že pohybový artefakt neovlivní čtení srdeční frekvence
• Pokud ve fázi prototypování nezískáváte dobré spojení, ujistěte se, že klipy aligátora jsou správně připojeny
• Pokud kód nefunguje správně, zkopírujte a vložte části kódu do samostatného okna
  1. Po zkopírování a vložení každé části nahrajte kód
  2. To vám ukáže, kde váš kód funguje a nefunguje

Postřehy:

• Vibrační motor lze připojit pomocí diody, rezistoru a tranzistoru místo Hectic Motor Controller. Zjistili jsme, že tato metoda je nejlevnější.
• Chcete -li ušetřit čas a frustraci, ujistěte se, že používáte prototypové klipy aligátora. Nechcete pájet prototyp a poté zjistit, že připojení nefunguje.

Krok 6: Montáž 1- Zapojení kroužku NeoPixel do Flora

Nejprve si vezměte kroužek NeoPixel a připevněte jej pomocí 3 drátů a aligátorových spon. K sestavení prototypu použijete krokosvorky a poté, co budete s výrobkem spokojeni, díly pájíte dohromady.

1. Připojte jeden vodič, který jde z „IN“na kroužku Neopixelu k „#6“
2. Připojte jeden vodič z „PWR“na prstenu NeoPixel k „VBATT“na flóře
3. Připojte jeden vodič z „GND“na NeoPixel Ring k „GND“na flóře

Krok 7: Montáž 2- Zapojení tlačítka do Flora

TENTO KROK JE VOLITELNÝ … pokud chcete tlačítko, můžete ho přidat, nakonec jsme pro tento krok použili přepínač zapnuto/vypnuto umístěný na Floře, proto není v kódu zahrnut.

V tomto kroku musíte udělat…

1. Připojte vodič z kterékoli ze 4 noh tlačítka k „#12“na flóře
2. Připojte vodič z kterékoli ze zbývajících 3 nohou tlačítka k „GND“na flóře

Krok 8: Montáž 3- Zapojení vibračního motoru do Flora

Abychom připojili vibrační motor k flóře, použili jsme diodu, tranzistor a odpor. Chcete nejprve…

1. Pomocí krokosvorek připevněte červený vodič vibračního motoru na konec diody nejblíže pruhu na něm
2. Připojte modrý vodič vibračního motoru na druhý konec diody

Krok 9: Montáž 4- Zapojení vibračního motoru do Flora (pokračování)

Nyní připojte diodu na jednom konci diody (pochází z červeného vodiče vibračního motoru) na „3,3 V“na Floře.

Krok 10: Sestavení 5- Zapojení vibračního motoru do Flora (pokračování)

Vezměte druhou stranu diody a uchopte tranzistor a připojte jej ke kolektoru tranzistoru (pravý kolík tranzistoru).

Krok 11: Montáž 6- Zapojení vibračního motoru do Flora (pokračování)

Vyhledejte vysílač tranzistoru (levý kolík tranzistoru) na kostru.

Krok 12: Montáž 7- Zapojení vibračního motoru do Flora (pokračování)

Posledním krokem při připojování vibračního motoru k Floře je najít základnu tranzistoru (středový kolík tranzistoru) a připojit ji k rezistoru a poté k „GND“na Floře.

Krok 13: Montáž 8- Zapojení snímače pulsu do Flora

V tomto kroku musíte provést tři drátová připojení.

1. Připojte fialový vodič snímače pulsu k „#10“na Floře
2. Připojte červený vodič snímače pulsu k „3,3 V“na Floře
3. Připojte černý vodič snímače pulsu k „GND“na Floře

Krok 14: Sestavení 9- Připojení baterie k Flora

Vyhledejte vodiče baterie s bílým připojením na konci a zapojte tuto část do součásti baterie umístěné na Floře.

Krok 15: Sestavení 10- Kompletní schéma zapojení

Nyní je obvod se všemi krokosvorkami dokončen. Může to vypadat jako nepořádek, ale všechna připojení jsou nyní vytvořena! Nyní lze jednotlivá spojení pájet dohromady, aby byly hodinky kompaktnější.

Krok 16: Konečně … kód

Jakmile je obvod dokončen, bude sestava potřebovat kód, díky kterému bude dělat to, co chceme. Kód github shromažďuje údaje o srdečním tepu ze senzoru pulsu Adafruit a kategorizuje je do 5 zón srdečního tepu. Když HR jednotlivce spadne do specifických zón, způsobí rozsvícení prstence Neopixelu podle zóny, ve které se nachází. Když se HR jednotlivce blíží maximu HR, Neopixel zbarví červeně a vibrační motor být aktivován, což znamená, že HR je v nebezpečné zóně a jedinec musí zpomalit.

Krok 17: Sledujte montáž

Po pájení dílů dohromady, jak je znázorněno na schématu zapojení, je čas sestavit hodinky!

Kroužek NeoPixel je umístěn na vršku Flory a lze jej připevnit lepidlem nebo bezpečně přišít pomocí otevřeného otvoru v NeoPixelu, který nebyl připájen. Nechte v tomto bodě běžet kód, abyste zjistili, kde se první neoPixel rozsvítí, aby bylo možné hodinky v orientaci, která vám dává smysl. Během tohoto kroku NEZAKRÝVEJTE vypínač. Flora je také našita na manžetu skrz zbývající otvory na vnější straně.

Baterii lze zasunout pod kroužek Flora/NeoPixel společně s vibrátorem (a příslušenstvím).

Pulzní senzor je poté bezpečně přišit na část hodinek, která bude připevněna ke spodní straně vašeho zápěstí. Při tom se ujistěte, že máte pravou stranu směrem nahoru.

Nebojte se sestavit jinak podle materiálů, které máte k dispozici!

Krok 18: Konečný produkt

Tak by měl vypadat finální produkt. Funkční a stylista!

Krok 19: Další nápady

Jedním ze způsobů, jak tuto myšlenku posunout dále, je přidání tlačítka, které bylo dříve zobrazeno jako volitelné v instrucable.

Dalším způsobem je přidat samostatný kód, který lze použít, když zrovna nepracujete. Mohlo by jít o hodiny v reálném čase, kde jeden pixel zobrazuje hodinovou ručičku a druhý minutovou ručičku. Další informace naleznete v tomto odkazu na funkci Hodiny reálného času.