DIY Fitness Tracker Smart Watch مع مقياس التأكسج ومعدل ضربات القلب - وحدات الكترونية معيارية من TinyCircuits - أصغر رواق: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مرحبًا ، ما الأمر يا رفاق! Akarsh هنا من CETech.

لدينا اليوم بعض وحدات الاستشعار المفيدة جدًا في حياتنا اليومية ولكن في نسخة صغيرة من نفسها. المستشعرات التي لدينا اليوم صغيرة جدًا في الحجم مقارنة بوحدات الاستشعار التقليدية كبيرة الحجم التي نستخدمها مع Arduino ولكنها جيدة مثل نسختها الأكبر.

بمساعدة هذه المكونات الصغيرة والمضغوطة من TinyCircuits ، سنقوم ببناء جهاز تعقب للياقة خاص بنا يحتوي على مقياس تأكسج ومقياس تسارع وشاشة OLED صغيرة أيضًا.

لذلك دعنا ننتقل إلى الجزء الممتع الآن.

الخطوة 1: احصل على ثنائي الفينيل متعدد الكلور لمشاريعك المصنعة

تقدم PCBGOGO ، التي تم إنشاؤها في عام 2015 ، خدمات تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بنظام تسليم المفتاح ، بما في ذلك تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ومصادر المكونات ، والاختبار الوظيفي ، وبرمجة IC.

تم تجهيز قواعد التصنيع الخاصة بها بأحدث معدات الإنتاج مثل آلة اختيار ووضع YAMAHA ، وفرن إعادة التدفق ، وآلة اللحام الموجي ، وآلة اختبار الأشعة السينية ، وآلة اختبار AOI ؛ وأكثر الكوادر الفنية احترافًا.

على الرغم من أن عمرها خمس سنوات فقط ، إلا أن مصانعهم تتمتع بخبرة في صناعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأكثر من 10 سنوات في الأسواق الصينية. وهي شركة متخصصة رائدة في تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالتكنولوجيا المركبة على السطح ، ومن خلال الفتحات ، وخدمات التصنيع الإلكتروني بالإضافة إلى تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بنظام تسليم المفتاح.

يوفر PCBGOGO خدمة الطلب من النموذج الأولي إلى الإنتاج الضخم ، انضم إليهم الآن.

الخطوة الثانية: مكونات صغيرة من TinyCircuits

المكونات التي لدينا اليوم في نسختها الصغيرة مذكورة أدناه: -

• ASM2022 (شاشة صغيرة +): سيكون هذا هو قلب المشاريع التي سنقوم بها باستخدام المكونات الصغيرة. ستقوم بنفس العمل الذي يقوم به Arduino أو ESP8266 في الدائرة. إنها شاشة OLED صغيرة يمكن توصيلها باستخدام USB. يحتوي على معالج 32 بت ويأتي محملاً مسبقًا بلعبة Flappy Bird والتي يمكنك لعبها باستخدام الأزرار الموجودة في الوحدة. إنها شاشة ملونة بعمق ألوان 16 بت. لاستخدامه في مشروعنا ، نحتاج إلى تكوينه أولاً وهو ما سنفعله في الخطوات الإضافية.
• ASD2123-R (TinyShield Wifi Board): إنها وحدة مشابهة لوحدة ESP8266 تجعل المشروع قادرًا على الاتصال بشبكة Wi-Fi.
• AST1024 (TOF Sensor Wireling): إنه مستشعر وقت الرحلة المطلوب لحساب الوقت الذي يتطلبه كائن ما لتغطية مسافة معينة. نحن هنا نستخدم مصطلح wireling لأنه لا يلزم لحام الوحدات النمطية ، فيمكن توصيلها ببعضها البعض باستخدام الموصلات الموجودة عليها أو بمساعدة الموصلات السلكية التي تأتي معها.
• AST1042 (شاشة OLED مقاس 0.42 بوصة): إنها شاشة OLED أخرى ولكن هذه المرة تأتي مرة أخرى بحجم طرف إصبعنا تقريبًا. إنها شاشة بالأبيض والأسود يمكن أن تحتوي على العديد من التطبيقات ولكن في هذا المشروع ، لن نذهب لاستخدام هذا.
• AST1037 (سلك مستشعر الرطوبة): إنه مستشعر رطوبة صغير وتشغيله مماثل لمستشعر الرطوبة الأكبر. يمكن استخدامه لبناء جهاز تعقب النبات.
• ASD2201-R (محول TinyShield MicroSD): كما يقول اسمه ، فهو محول MicroSD يمكننا من خلاله توصيل بطاقة SD بمشروعنا من أجل تخزين البيانات.
• AST1030 (MEMS Microphone Wireling): يستخدم هذا التوصيل اللاسلكي ميكروفون SPW2430 MEMS لاكتشاف الصوت وإخراج إشارة تناظرية.
• ASD2022 (محول Wireling TinyShield): هذا نوع من لوحة الاختراق لوحدة العرض OLED الخاصة بنا. عند الاتصال بهذا ، يتم فصل منافذ التوصيل ، ويصبح توصيلها بوحدات متعددة أمرًا سهلاً.
• AST1041 (جهاز استشعار مقياس التأكسج النبضي): هو وحدة الاستشعار التي تقيس معدل ضربات القلب أو النبض وتعطي أيضًا مستوى الأكسجين بمساعدة مقياس التأكسج الموجود فيه.
• AST1001 (التسارع Wireling): هو وحدة الاستشعار التي تعطي البيانات حول موضع أي كائن. سنستخدم هذا في مشروعنا للعمل كعداد للخطوات من خلال استشعار التغيير في الموضع.
• AST1013 (LRA Driver Wireling): إنها في الأساس وحدة قيادة آلية يمكن استخدامها كمحرك هزاز للإشارة إلى أي إخطار.

• 5 كبلات سلكية بأطوال مختلفة: هذه أسلاك من 5 أطوال مختلفة تُستخدم لتوصيل وحدات مختلفة بدرع المحول وفي النهاية بـ TinyScreen +.

الخطوة 3: بناء جهاز تعقب اللياقة البدنية: جزء الجهاز

الآن سنقوم ببناء مشروع تعقب اللياقة البدنية الخاص بنا. في هذه الخطوة ، سنقوم بتوصيل جميع الوحدات المناسبة المطلوبة لعمل متتبع اللياقة البدنية. أقترح عليك التحقق من الفيديو الخاص بهذا المشروع قبل إجراء الاتصالات لأنه سيساعدك على فهم الاتصالات بشكل أفضل.

المكونات المطلوبة: ASM2022 (شاشة صغيرة +) ، ASD2022 (مهايئ سلكي TinyShield) ، ASR00007 (بطارية ليثيوم بوليمر) ، AST1041 (سلك مستشعر مقياس التأكسج النبضي) ، AST1001 (تسريع سلكي) ، AST1013 (LRA Driver Wireling) ، AST1030 (Mir Driver Wireling) ، ASD2201-R (محول TinyShield MicroSD)

خطوات عمل التوصيلات هي كالتالي: -

• خذ محول الأسلاك TInyShield وقم بتوصيل مقياس التأكسج النبضي بالمنفذ 1 لدرع المهايئ من خلال الموصلات السلكية.
• قم بتوصيل وحدة تشغيل LRA بالمنفذ 2 وتوصيل وحدة الميكروفون بالمنفذ 0.
• قم بتوصيل وحدة مقياس التسارع بالمنفذ رقم 3. بهذه الطريقة ، يتم توصيل جميع الوحدات المطلوبة بغطاء المحول في أي وقت من الأوقات.
• الآن قم بتوصيل أو تكديس Adaptor Shield مع Tiny Screen + وبعد ذلك قم بتوصيل محول MicroSD بالمكدس.
• في النهاية ، قم بتوصيل بطارية ليثيوم بوليمر مع Tiny Screen + ، وبهذه الطريقة تكون قد انتهيت من جزء الأجهزة من المشروع في أي وقت من الأوقات.

الآن يتعين علينا تكوين Arduino IDE لبرمجة Tiny Screen + للعمل كمتعقب للياقة البدنية بدلاً من العمل في وضع Flappy Birds الذي سنفعله في الخطوة التالية.

الخطوة 4: إعداد Arduino IDE

نظرًا لأننا نعمل مع Tiny Screen + لأول مرة ، نحتاج إلى تثبيت اللوحات والمكتبات المناسبة لجعلها تعمل. لذلك عليك اتباع الخطوات الواردة أدناه: -

• افتح Arduino IDE. هناك تحتاج إلى النقر فوق زر الملف. من القائمة المنسدلة التي تفتح ، انتقل إلى التفضيلات.
• هناك سترى حقل يقول عنوان URL لمدير اللوحات الإضافية. في هذا الحقل ، تحتاج إلى لصق الرابط الوارد أدناه مفصولاً بفاصلة:
• بمجرد الانتهاء من ذلك ، نحتاج إلى الانتقال إلى Tools ثم Boards ، ومن هناك توجه إلى Boards Manager.
• في Boards Manager ، نحتاج إلى البحث عن لوحات "Arduino SAMD" وتثبيتها. عندما يتم تثبيت لوحات Arduino SAMD ، نحتاج إلى تثبيت لوحات "TinyCircuits SAMD" أيضًا.
• الآن بعد تثبيت اللوحات ، نحتاج إلى تثبيت مكتبة TinyScreen. لذلك ، توجه إلى Sketch ثم Include Library ، ثم إدارة المكتبات. هناك نحتاج للبحث عن "TinyScreen" وتثبيت المكتبة. يمكنك أيضًا تنزيل المكتبة من صفحة Github لهذا المشروع ولصقها في مجلد مكتبات Arduino.

بهذه الطريقة ، انتهينا من إعداد Arduino IDE. نحن الآن جاهزون لتوصيل TinyScreen بجهاز الكمبيوتر الخاص بنا وتحميل الكود الخاص بالمشروع.

الخطوة 5: بناء جهاز تتبع اللياقة البدنية: جزء البرنامج

كما انتهينا من إعداد Arduino IDE وجزء Connections للمشروع. الآن يمكننا القيام بجزء البرنامج من بناء Fitness Tracker ، أي تحميل الكود على TinyScreen +. لذلك نحن بحاجة إلى اتباع الخطوات الواردة أدناه: -

• توجه إلى مستودع جيثب للمشروع من هنا.
• من هناك ، تحتاج إلى تنزيل مكتبة MAX30101 ومكتبة Wireling ومكتبة SD Card ووضعها في مجلد مكتبات Arduino على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
• بعد ذلك ، تحتاج إلى تنزيل ملف Fitness Tracker من صفحة Github. إنه رمز هذا المشروع. افتح ذلك في Arduino IDE الخاص بك.
• بعد فتح الكود. قم بتوصيل Tiny Screen + بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. حدد منفذ COM الصحيح واضغط على زر التحميل.

وبهذه الطريقة ، انتهينا أيضًا من جزء الترميز من المشروع. الآن بمجرد تحميل الرمز ، سيكون متعقب اللياقة لدينا جاهزًا للاستخدام.

الخطوة السادسة: اختبار جهاز تتبع اللياقة البدنية

عندما يتم تحميل الكود ، تعرض الشاشة وضع Tiny Screen + Bootloader وعندما يتم تحميل الكود ، ستصبح الشاشة فارغة وهذا يعني أنه تم تحميل الكود ونحن الآن جاهزون لاستخدام متتبع اللياقة البدنية الخاص بنا. لبدء تشغيل برنامج Tracker ، نحتاج إلى الضغط على الزر الموجود على الشاشة مرة واحدة. بمجرد الضغط على الزر الموجود على الشاشة ، سيبدأ تطبيق Fitness Tracker في تشغيله وستبدأ الشاشة في عرض البيانات المختلفة مثل التاريخ والوقت ومعدل النبض ومستوى الأكسجين ومستوى البطارية وعدد الخطوات. قد تعرض الشاشة عدد خطوات خاطئًا أو عددًا خاطئًا حيث تم تصميم الكود بطريقة تحسب خطوة حتى في حالة وجود رعشة طفيفة. لذلك يمكننا تعديل المعلمات في الكود لجعلها أكثر دقة. للتحقق من مستوى الأكسجين ومعدل النبض. نحتاج إلى أخذ مستشعر مقياس التأكسج ووضعه بين إصبعنا وإبهامنا وستعرض الشاشة القراءات. يتم تخزين القراءات أيضًا بتنسيق ورقة Excel في بطاقة SD التي قمنا بتوصيلها بالشاشة الصغيرة ويمكن التحقق من تلك القراءات عن طريق توصيل بطاقة SD بجهاز الكمبيوتر الخاص بنا من خلال محول. يمكننا أيضًا توصيل Wifi Shield بالمشروع وتحميل البيانات إلى السحابة. لذلك يمكنك أن ترى أن الاحتمالات كثيرة. يمكنك بناء عدد من المشاريع من هذه المكونات دون أي متاعب لحام. بعض المشاريع التي يمكن أن تصنعها هذه المكونات موجودة أيضًا على موقع TinyCircuits الإلكتروني ، يمكنك التحقق منها وصنعها بنفسك.

لذلك كان هذا البرنامج التعليمي لمشروع Fitness Tracker. اتمنى انك احببتها.