ساعت هوشمند DIY Fitness Tracker با اکسی متر و ضربان قلب - ماژول های الکترونیکی مدولار از TinyCircuits - کوچکترین بازی: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

هی ، چه خبر ، بچه ها! Akarsh اینجا از CETech.

امروز ما برخی از ماژول های سنسور را با خود داریم که در زندگی روزمره ما بسیار مفید هستند اما در نسخه کوچکی از خودشان هستند. اندازه سنسورهایی که امروزه در اختیار داریم در مقایسه با ماژول های سنسور بزرگ با اندازه بزرگ که از آردوینو استفاده می کنیم بسیار کوچک است اما به اندازه نسخه بزرگتر آنها خوب است.

با کمک این اجزای کوچک و جمع و جور از TinyCircuits ، ما قصد داریم یک Fitness Tracker برای خود بسازیم که دارای اکسی متر ، شتاب سنج و صفحه نمایش OLED کوچک نیز خواهد بود.

بنابراین اجازه دهید اکنون به بخش سرگرم کننده برویم.

مرحله 1: PCB ها را برای پروژه های ساخته شده خود تهیه کنید

PCBGOGO ، که در سال 2015 تأسیس شد ، خدمات مونتاژ PCB کلید در دست ، از جمله تولید PCB ، مونتاژ PCB ، تامین قطعات ، آزمایش عملکرد و برنامه نویسی IC را ارائه می دهد.

پایه های تولیدی آن مجهز به پیشرفته ترین تجهیزات تولید مانند دستگاه انتخاب و نصب YAMAHA ، اجاق گاز Reflow ، دستگاه لحیم کاری موج ، دستگاه تست X-RAY ، AOI است. و حرفه ای ترین پرسنل فنی

اگرچه تنها پنج سال از عمر آن می گذرد ، اما کارخانه های آنها بیش از 10 سال در صنعت PCB در بازارهای چین تجربه دارند. این متخصص برجسته در مونتاژ سطح ، از طریق سوراخ و فناوری مخلوط PCB و خدمات تولید الکترونیکی و همچنین مونتاژ PCB کلید در دست است.

PCBGOGO خدمات سفارش از نمونه اولیه تا تولید انبوه را ارائه می دهد ، همین حالا به آنها بپیوندید.

مرحله 2: اجزای کوچک از TinyCircuits

م Compلفه هایی که امروزه در نسخه کوچک آنها داریم در زیر ذکر شده است:-

• ASM2022 (Tiny Screen+): این قلب پروژه هایی است که ما قصد داریم با اجزای Tiny انجام دهیم. کار مشابهی را انجام می دهد که Arduino یا ESP8266 در یک مدار انجام می دهد. این یک صفحه نمایش OLED کوچک است که می تواند با استفاده از USB متصل شود. این پردازنده 32 بیتی دارد و از قبل با Flappy Bird Game نصب شده است که می توانید با استفاده از دکمه های ماژول بازی کنید. این صفحه نمایش رنگی با عمق رنگ 16 بیتی است. برای استفاده از آن در پروژه ما باید ابتدا آن را پیکربندی کنیم که در مراحل بعدی انجام خواهیم داد.
• ASD2123-R (برد وای فای TinyShield): این ماژول شبیه به ماژول ESP8266 است که باعث می شود پروژه بتواند به Wi-Fi متصل شود.
• AST1024 (TOF Sensor Wireling): این یک سنسور زمان پرواز است که برای محاسبه زمان مورد نیاز یک جسم برای پیمودن یک فاصله خاص مورد نیاز است. در اینجا ما از واژه wireling استفاده می کنیم زیرا ماژول ها نیازی به لحیم کاری ندارند و می توان آنها را با استفاده از اتصالات موجود روی آنها یا با استفاده از اتصالات سیمی که همراه آنها است به یکدیگر متصل کرد.
• AST1042 (صفحه نمایش OLED 0.42 اینچی): این یک صفحه نمایش OLED دیگر است اما این بار بیشتر به اندازه نوک انگشتان ما است. این یک صفحه سیاه و سفید است که می تواند برنامه های زیادی داشته باشد اما در این پروژه ، ما نمی رویم برای استفاده از این یکی
• AST1037 (Wireling سنسور رطوبت): یک سنسور رطوبت کوچک است و عملکرد آن مانند سنسور رطوبت بزرگتر است. می توان از آن برای ساخت ردیاب گیاه استفاده کرد.
• ASD2201-R (TinyShield MicroSD Adapter): همانطور که از نام آن مشخص است یک آداپتور MicroSD است که به کمک آن می توانیم یک کارت SD را با پروژه خود به منظور ذخیره داده ها متصل کنیم.
• AST1030 (سیم کشی میکروفن MEMS): این سیم کشی از میکروفون SPW2430 MEMS برای تشخیص صدا و خروج سیگنال آنالوگ استفاده می کند.
• ASD2022 (Wireling Adapter TinyShield): این یک نوع صفحه شکست برای ماژول صفحه نمایش OLED ما است. هنگام اتصال به این مورد ، پورت های اتصال جدا شده و اتصال آن با چندین ماژول آسان می شود.
• AST1041 (Pulse Oximeter Sensor Wireling): این ماژول سنسور است که ضربان قلب یا نبض را اندازه گیری می کند و همچنین سطح اکسیژن را با کمک اکسی متر در آن اندازه گیری می کند.
• AST1001 (شتاب سنج سیم کشی): این ماژول سنسور است که اطلاعات مربوط به موقعیت هر جسم را ارائه می دهد. ما قصد داریم از این موضوع در پروژه خود استفاده کنیم تا با حس کردن تغییر موقعیت ، به عنوان یک گام شمارنده عمل کنیم.
• AST1013 (LRA Driver Wireling): در اصل یک ماژول رانندگی موتور است که می تواند به عنوان موتور ویبراتور برای هرگونه اعلان استفاده شود.

• 5 کابل وایرلینگ با طول های مختلف: اینها سیم هایی با 5 طول مختلف هستند که برای اتصال ماژول های مختلف به Adapter Shield و در نهایت به TinyScreen+استفاده می شوند.

مرحله 3: ساختن تناسب اندام ردیاب: بخش سخت افزار

اکنون ما قصد داریم پروژه ردیاب تناسب اندام خود را بسازیم. در این مرحله ، ما قصد داریم همه ماژول های مناسب مورد نیاز برای عملکرد ردیاب تناسب اندام را به هم متصل کنیم. پیشنهاد می کنم قبل از انجام اتصالات ، ویدیوی این پروژه را مشاهده کنید زیرا به درک بهتر اتصالات کمک می کند.

اجزای مورد نیاز: ASM2022 (صفحه کوچک+) ، ASD2022 (آداپتور سیم کشی TinyShield) ، ASR00007 (باتری لیتیوم پلیمر) ، AST1041 (سیم کشی سنسور اکسی متر) ، AST1001 (سیم کشی شتاب سنج) ، AST1013 (LRA Driver) ، AST1013 (LRA Driver) ، ASD2201-R (آداپتور MicroSD TinyShield)

مراحل انجام اتصالات به شرح زیر است:-

• Wireling Adapter TInyShield را بردارید و Pulse Oximeter را از طریق اتصالات سیمی به پورت 1 Adapter Shield وصل کنید.
• ماژول LRA Driver را به پورت 2 وصل کنید و ماژول میکروفون را به پورت 0 وصل کنید.
• ماژول شتاب سنج را به پورت شماره 3 وصل کنید. به این ترتیب ، همه ماژول های مورد نیاز در کمترین زمان با Adapter Shield متصل می شوند.
• حالا Adapter Shield را با Tiny Screen+ وصل یا روی هم قرار دهید و پس از آن آداپتور MicroSD را به پشته متصل کنید.
• در پایان ، باتری لیتیوم پلیمر را با Tiny Screen+وصل کنید ، و به این ترتیب کار با قسمت سخت افزاری پروژه در کمترین زمان تمام می شود.

اکنون ما باید Arduino IDE را طوری پیکربندی کنیم که Tiny Screen+ را برنامه ریزی کند تا به جای کار در حالت Flappy Birds به عنوان Fitness Tracker کار کند که در مرحله بعد انجام خواهیم داد.

مرحله 4: راه اندازی Arduino IDE

از آنجا که ما برای اولین بار با Tiny Screen+ کار می کنیم ، باید تابلوها و کتابخانه های مناسب را برای کارکردن آن نصب کنیم. برای این کار باید مراحل زیر را دنبال کنید:-

• Arduino IDE را باز کنید. در آنجا باید روی دکمه فایل کلیک کنید. از منوی کشویی باز شده ، به تنظیمات بروید.
• در آنجا فیلدی را مشاهده خواهید کرد که می گوید URL Additional Boards Manager URL. در آن قسمت ، باید پیوند زیر را با کاما جدا کنید:
• پس از اتمام این کار ، باید به Tools و سپس Boards بروید و از آنجا به مدیران Boards بروید.
• در Boards Manager ، ما باید تخته های "Arduino SAMD" را جستجو کرده و آنها را نصب کنیم. هنگامی که بردهای Arduino SAMD نصب می شوند ، باید بردهای "TinyCircuits SAMD" را نیز نصب کنیم.
• اکنون که بردها نصب می شوند ، باید کتابخانه TinyScreen را نصب کنیم. برای انجام این کار ، به Sketch ، Include Library و سپس Manage Libraries بروید. در آنجا ما باید "TinyScreen" را جستجو کرده و کتابخانه را نصب کنیم. همچنین می توانید کتابخانه را از صفحه Github این پروژه بارگیری کرده و آن را در پوشه کتابخانه های Arduino خود جایگذاری کنید.

بنابراین ، به این ترتیب ، ما با راه اندازی IDE آردوینو کار خود را انجام می دهیم. اکنون ما آماده ایم که TinyScreen را به رایانه خود متصل کرده و کد پروژه را بارگذاری کنیم.

مرحله 5: ایجاد تناسب اندام ردیاب: بخش نرم افزاری

همانطور که ما با راه اندازی Arduino IDE و قسمت Connections برای پروژه تمام شده ایم. اکنون ما می توانیم قسمت نرم افزاری Fitness Tracker را ایجاد کنیم ، یعنی بارگذاری کد در TinyScreen+. برای این منظور ما باید مراحل زیر را دنبال کنیم:-

• از اینجا به مخزن Github پروژه بروید.
• از آنجا باید کتابخانه MAX30101 ، کتابخانه Wireling و کتابخانه SD Card را بارگیری کرده و آنها را در پوشه کتابخانه های Arduino در رایانه خود قرار دهید.
• پس از آن ، باید فایل Fitness Tracker را از صفحه Github بارگیری کنید. این کد برای این پروژه است. آن را در Arduino IDE خود باز کنید.
• بعد از باز کردن کد Tiny Screen+ را به رایانه خود وصل کنید. پورت COM مناسب را انتخاب کرده و دکمه بارگذاری را فشار دهید.

بنابراین ، به این ترتیب ، ما با بخش برنامه نویسی پروژه نیز کار را تمام کرده ایم. اکنون به محض بارگذاری کد ، Fitness Tracker ما آماده استفاده است.

مرحله 6: آزمایش ردیاب تناسب اندام

هنگامی که کد در حال بارگذاری است ، The Screen حالت Tiny Screen+ Bootloader را نمایش می دهد و وقتی کد بارگذاری شد ، صفحه خالی می شود ، این بدان معناست که کد بارگذاری شده است و اکنون ما آماده استفاده از ردیاب تناسب اندام هستیم. برای شروع به کار ردیاب ، باید یکبار دکمه روی صفحه را فشار دهیم. به محض فشار دادن دکمه روی صفحه ، The Fitness Tracker کار خود را آغاز می کند و صفحه نمایش داده های مختلف مانند تاریخ ، زمان ، میزان ضربان قلب ، سطح اکسیژن ، میزان باتری و شمارش گام را شروع می کند. صفحه ممکن است تعداد گام های اشتباه یا شمارش اشتباه را نشان دهد ، زیرا کد به گونه ای طراحی شده است که حتی در صورت یک حرکت تند و تکان دهنده یک مرحله را شمارش می کند. بنابراین ما می توانیم پارامترهای موجود در کد را به منظور دقت بیشتر اصلاح کنیم. برای بررسی سطح اکسیژن و ضربان قلب. ما باید سنسور Oximeter را بگیریم و آن را بین انگشت و شست خود قرار دهیم و صفحه Readings را نمایش می دهد. قرائت ها نیز در قالب ورق اکسل در کارت SD ذخیره می شوند که ما با Tiny Screen به آن متصل شده ایم و با اتصال کارت SD به رایانه از طریق آداپتور می توان این قرائت ها را بررسی کرد. ما همچنین می توانیم Wifi Shield را با پروژه متصل کرده و داده ها را روی ابر بارگذاری کنیم. بنابراین می بینید که امکانات بسیار زیاد است. شما می توانید تعدادی پروژه از این قطعات بدون هیچ گونه زحمتی برای لحیم کاری بسازید. برخی از پروژه هایی که می توانند توسط این اجزا ساخته شوند نیز در وب سایت TinyCircuits وجود دارد که می توانید آنها را بررسی کرده و به تنهایی آنها را بسازید.

بنابراین این پروژه آموزشی Fitness Tracker بود. امیدوارم خوشتون اومده باشه.