ساعت مچی مانیتورینگ تمرین ضربان قلب: 19 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

کالج دوران پرتلاطم و آشفته ای در زندگی است ، به همین دلیل بسیار مهم است که سطح استرس خود را پایین نگه دارید. یکی از راه هایی که ما دوست داریم این کار را انجام دهیم این است که به شما کمک می کند ذهن خود را شفاف نگه دارید و احساس سلامت بدن داشته باشید. به همین دلیل است که ما یک حسگر زیستی قابل حمل ایجاد کردیم که از ضربان قلب انسان در حین تمرین شدید استفاده می کند تا اطلاعات مربوط به منطقه ضربان قلب را در اختیار کاربران قرار دهد.

این راهی است که به کاربران کمک می کند اطمینان حاصل کنند که بدن خود را بیش از حد ضربان قلب بیش از حد حداکثر تا نقطه خطرناک فشار نمی آورند. این سنسور همچنین با اطمینان از حفظ ضربان قلب خود در مناطق خاص ، به کاربرانی که در تلاش برای کاهش وزن یا افزایش استقامت هستند کمک می کند.

مرحله 1: مناطق ضربان قلب

این تصویر بالا مناطق مختلف ضربان قلب را نشان می دهد. هر بار که کاربر وارد منطقه جدیدی می شود ، ساعت به طور فزاینده ای روشن می شود تا به کاربر هشدار دهد که در کدام منطقه قرار دارد. حداکثر ضربان قلب با استفاده از سن افراد محاسبه و از 220 کاهش می یابد.

مرحله 2: مواد مورد نیاز

در زیر لیستی از مواد و ابزار مورد نیاز برای این پروژه آمده است:

مواد

1. فلورا توسط Adafruit
2. سنسور نبض
3. مینی دیسک ارتعاشی
4. حلقه NeoPixel - 12 LED RGBW - سفید سرد
5. دیود
6. مقاومت 220 اهم
7. ترانزیستور NPN
8. گیره تمساح
9. کاف ساعت Velcro
10. باتری
11. سیم ها
12. دکمه (اختیاری)

بسیاری از این مواد را می توانید با استفاده از این پیوند پیدا کنید:

ابزارها

1. کیت لحیم کاری/مواد
2. سوزن و نخ
3. نرم افزار آردوینو
4. استریپرهای سیم
5. در صورت نیاز چسب بزنید
6. قیچی

مرحله 3: آماده سازی و پیش زمینه

برای اینکه بتوانید از این مواد استفاده کنید ، دانستن و درک برخی از آنها مفید است.

فلور پلت فرم الکترونیکی پوشیدنی Adafruit است. این یک دستگاه بسیار مبتدی است که دارای منبع تغذیه کوچک و استفاده آسان است. تصویر بالا نشان می دهد که همه چیز در فلورا واقع شده است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فلورا ، به این وب سایت مراجعه کنید:

NeoPixels همچنین مارک Adafruit برای پیکسل ها و نوارهای رنگی RGB با آدرس جداگانه است. نکته مهم دیگری که باید به آن توجه شود این است که آنها فقط خود به خود روشن نمی شوند ، آنها به یک کنترلر کوچک مانند آردوینو و کد نویسی نیاز دارند. برای اینکه NeoPixels کاری را که شما می خواهید انجام دهد ، برخی از برنامه نویسی نیاز است ، بنابراین ما مجبور شدیم برای پروژه خود به این موضوع بپردازیم. برنامه نویسی برای این پروژه بسیار مهم بود و تجربه در آن زمینه به شما کمک می کند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد Neopixel می توانید این وب سایت را بررسی کنید:

سنسور پالس از Adafruit نیز برای گرفتن نبض شما استفاده می شود. سپس کد را پیاده سازی می کنیم تا بتواند ضربات در دقیقه (BPM) این پروژه را محاسبه کند.

برای راهنمایی بیشتر و اطلاعات مربوط به سنسور پالس به این پیوند مراجعه کنید:

کتابخانه هایی وجود دارد که باید آنها را در نرم افزار Arduino بارگیری کنید تا کد با استفاده از دستورات خاص به دستگاه شما ارتباط برقرار کند. این پیوند زیر نحوه بارگیری کتابخانه ها در آردوینو را به شما نشان می دهد.

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

کتابخانه های زیر کتابخانه های مورد نیاز شما هستند:

1. Adafruit NeoPixel Library

2. زمین بازی PulseSensor

3. کتابخانه پیکسل Adafruit Flora

روی "کلون یا بارگیری" کلیک کنید و دستورالعمل های بالا را در پیوند دنبال کنید تا آنها را در کد خود قرار دهید.

تقدیر و تشکر

تشکر ویژه از Adafruit که برخی از کدهای مورد استفاده برای محصول نهایی را در اختیار ما قرار داد!

مرحله 4: اطلاعات ایمنی

این بسیار مهم است که همیشه هنگام کار بر روی پروژه های مختلف ، ایمنی خود و اطرافیان را در نظر داشته باشید. اول ، مهم این است که هنگام حرکت و اتصال سیم به فلور ، همیشه USB را از رایانه جدا کنید ، این به این دلیل است که خودتان را شوکه نکنید.

1. در صورت نشتی که می تواند مدار را خراب کند ، مایعات را از این دستگاه دور نگه دارید

2. در صورت خاموش بودن برق فقط با لمس سیمها و دیگر مدارهای فلزی از جریان جاری در بدن خود جلوگیری کنید

هشدار می دهید این دستگاه پزشکی نیست ، اگر ضربان قلب شما از حداکثر ضربان قلب فراتر رفته باشد ، به شما هشدار می دهد ، نباید آن را با یک مانیتور ضربان قلب در دنیای پزشکی مقایسه کنید. اگر احساس خستگی/خستگی می کنید و ساعت به شما هشدار نداده است که بیش از حداکثر ضربان قلب هستید ، باز هم باید کاری را که برای ساعت انجام می دهید متوقف کنید ، ممکن است همیشه دقیق نباشد.

مرحله 5: نکات و نکات

اگر در طول راه گیر کردید ، نکات و نکاتی وجود دارد:

نکات عیب یابی:

• NeoPixels می تواند انواع الگوهای مختلف نور را نمایش دهد ، برای اطمینان از کارکرد آن ، از کد نمونه ارائه شده توسط کتابخانه NeoPixel استفاده کنید.
• می توانید از یک مولتی متر برای اندازه گیری تداوم بین اتصالات پس از لحیم کاری استفاده کنید تا مطمئن شوید که این اتصالات به درستی ایجاد شده اند
• اطمینان حاصل کنید که سنسور پالس به طور ایمن برای تماشای کاف بسته شده است تا مطمئن شوید که اثر حرکت بر خواندن ضربان قلب تأثیر نمی گذارد.
• در مرحله نمونه سازی اگر اتصال خوبی ندارید ، مطمئن شوید که گیره تمساح به درستی وصل شده است

• اگر کد به درستی کار نمی کند ، قسمتهایی از کد خود را در یک پنجره جداگانه کپی و جایگذاری کنید

  1. بعد از کپی و چسباندن کد ، کد بارگذاری کنید
  2. این به شما نشان می دهد که کد شما در کجا کار می کند و کار نمی کند

بینش:

• موتور ارتعاشی را می توان با استفاده از یک دیود ، مقاومت و یک ترانزیستور به جای یک کنترل کننده موتور Hectic متصل کرد. ما متوجه شدیم این روش ارزان ترین گزینه است.
• برای صرفه جویی در وقت و ناامیدی ، مطمئن شوید که از گیره تمساح برای نمونه سازی اولیه استفاده می کنید. شما نمی خواهید نمونه اولیه را لحیم کنید و سپس متوجه شوید که اتصال کار نمی کند.

مرحله 6: مونتاژ 1- سیم کشی NeoPixel Ring to Flora

برای شروع ، حلقه NeoPixel را بردارید و با استفاده از 3 سیم و گیره تمساح آن را وصل کنید. برای ساخت نمونه اولیه از گیره تمساح استفاده می کنید و پس از رضایت از محصول ، قطعات را با هم لحیم می کنید.

1. یک سیم که از "IN" روی حلقه Neopixel به "#6" وصل می شود
2. یک سیم از "PWR" روی حلقه NeoPixel به "VBATT" روی فلور وصل کنید
3. یک سیم از "GND" روی NeoPixel Ring به "GND" روی فلور وصل کنید

مرحله 7: مونتاژ 2- سیم کشی دکمه به فلور

این مرحله اختیاری است … اگر می خواهید یک دکمه را اضافه کنید ، ما برای این مرحله از کلید روشن/خاموش واقع در Flora استفاده کردیم ، بنابراین در کد گنجانده نشده است.

در این مرحله آنچه شما باید انجام دهید این است که…

1. سیم را از هر یک از 4 پایه دکمه به "#12" روی فلور وصل کنید
2. سیم را از هر 3 پایه باقی مانده دکمه به "GND" روی فلور وصل کنید

مرحله 8: مونتاژ 3- سیم کشی موتور ارتعاشی به فلور

برای اتصال موتور ارتعاشی به فلور از دیود ، ترانزیستور و مقاومت استفاده کردیم. شما می خواهید ابتدا…

1. از گیره تمساح برای اتصال سیم قرمز موتور ارتعاشی به انتهای دیود نزدیک به نوار روی آن استفاده کنید
2. سیم آبی موتور ارتعاشی را به انتهای دیگر دیود وصل کنید

مرحله 9: مونتاژ 4- سیم کشی موتور ارتعاشی به فلور (ادامه)

حالا دیود را در انتهای دیود (از سیم قرمز موتور ارتعاشی) به "3.3V" در فلور وصل کنید.

مرحله 10: مونتاژ 5- سیم کشی موتور ارتعاشی به فلور (ادامه)

سمت دیگر دیود را بگیرید و ترانزیستور خود را بگیرید ، آن را به جمع کننده ترانزیستور (پین سمت راست ترانزیستور) وصل کنید.

مرحله 11: مونتاژ 6- سیم کشی موتور ارتعاشی به فلور (ادامه)

امیتر ترانزیستور (پین سمت چپ ترانزیستور) را روی زمین قرار دهید.

مرحله 12: مونتاژ 7- سیم کشی موتور ارتعاشی به فلور (ادامه)

آخرین مرحله در اتصال موتور ارتعاشی به فلور ، قرار دادن پایه ترانزیستور (پین مرکزی ترانزیستور) و اتصال آن به یک مقاومت و سپس مقاومت به "GND" در فلورا است.

مرحله 13: مونتاژ 8- سنسور پالس سیم کشی به فلور

در این مرحله باید سه اتصال سیم برقرار کنید.

1. سیم بنفش سنسور پالس را به "#10" در Flora وصل کنید
2. سیم قرمز سنسور پالس را به "3.3V" در Flora وصل کنید
3. سیم سیاه سنسور پالس را به "GND" در Flora وصل کنید

مرحله 14: مونتاژ 9- اتصال باتری به فلور

سیمهای باتری را با اتصال سفید در انتها مشخص کنید ، آن قسمت را به جزء باتری واقع در فلورا وصل کنید.

مرحله 15: مونتاژ 10- نمودار کامل مدار

اکنون مدار با تمام گیره های تمساح کامل شده است. ممکن است شبیه به هم ریختگی به نظر برسد اما همه اتصالات اکنون برقرار شده است! اکنون اتصالات جداگانه را می توان با هم لحیم کرد تا ساعت فشرده تر شود.

مرحله 16: سرانجام… کد

پس از اتمام مدار ، مونتاژ به یک کد نیاز دارد که باعث می شود آنچه را که ما می خواهیم انجام دهد. کد github داده های ضربان قلب را از سنسور نبض Adafruit جمع آوری کرده و آنها را در 5 منطقه ضربان قلب طبقه بندی می کند. هنگامی که HR فرد در مناطق خاصی قرار می گیرد ، باعث می شود حلقه Neopixel با توجه به منطقه ای که در آن قرار دارد روشن شود. هنگامی که HR فرد به حداکثر HR نزدیک می شود ، Neopixel با رنگ قرمز پاک می شود و موتور ارتعاشی فعال شود که نشان می دهد منابع انسانی در یک منطقه خطرناک است و فرد باید سرعت خود را کاهش دهد.

مرحله 17: مونتاژ ساعت

پس از لحیم کاری قطعات با هم همانطور که در نمودار نشان داده شده است ، زمان مونتاژ ساعت است!

حلقه NeoPixel در بالای Flora قرار می گیرد و می تواند با چسب متصل شود یا با استفاده از سوراخ باز NeoPixel که لحیم نشده است به طور ایمن دوخته شود. در این مرحله کد خود را اجرا کنید تا ببینید اولین neoPixel برای قرار دادن در کجا روشن می شود ساعت را در جهت مناسب برای شما منطقی می کند. هنگام انجام این مرحله مطمئن شوید که کلید روشن/خاموش را نمی پوشانید. Flora نیز از طریق سوراخ های باقی مانده در خارج روی کاف دوخته شده است.

باتری را می توان در زیر حلقه Flora/NeoPixel به همراه ویبراتور (و لوازم جانبی) قرار داد.

سپس سنسور نبض به طور ایمن بر روی قسمتی از ساعت دوخته می شود که به قسمت زیر مچ شما بسته می شود. هنگام انجام این کار مطمئن شوید که سمت راست شما رو به بالا است.

با خیال راحت با توجه به موادی که در دسترس شماست ، به گونه ای دیگر مونتاژ کنید!

مرحله 18: محصول نهایی

محصول نهایی باید به این شکل باشد. کاربردی و سبک!

مرحله 19: ایده های بیشتر

یکی از راههای پیشبرد این ایده افزودن دکمه ای است که قبلاً به صورت اختیاری در دستورالعمل نشان داده شد.

راه دیگر این است که یک کد جداگانه اضافه کنید که می تواند زمانی که تمرین نمی کنید استفاده شود. این می تواند یک ساعت زمان واقعی باشد ، جایی که یک پیکسل عقربه ساعت و دیگری عقربه دقیقه را نشان می دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد ، این پیوند را برای ویژگی ساعت واقعی زمان ببینید.