حبل قفز ذكي: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

أهلا ومرحبا بكم في أول Instructable!

سأوضح لك في هذا الدليل كيفية صنع حبل الطفر الذكي الخاص بك. عداد حبل القفز الذكي هو جهاز يتتبع نشاط حبل النط اليومي ويخزن البيانات على السحابة. يرسل البيانات إلى المتصفح في الوقت الفعلي أثناء تخطي ذلك. يمكنك عرض هذه البيانات على متصفح الكمبيوتر المحمول / الهاتف الذكي. يعرض عدد مرات التخطي ومعدل التخطي في الدقيقة والسعرات الحرارية المحروقة. يقوم بتسجيل نفس البيانات إلى Thingspeak بعد الجلسة. لذلك إذا كنت تريد أن تكون لائقًا أو تريد أن تفقد بعض الوزن ، فهذه الأداة تناسبك.

الخطوة 1: اجمع الأجزاء والأدوات

فيما يلي قائمة بالمكونات الضرورية. الدائرة ليست معقدة. بشكل أساسي ، يتكون من Wemos d1 mini ، ومشفّر رباعي ، وبطارية ، ومفتاح.

عناصر:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x الروتاري التشفير
• 1x 3.7 فولت 500 مللي أمبير بطارية ليبو
• 1x مفتاح منزلق صغير

1x 608ZZ تحمل

1x 624ZZ تحمل

1x M4 بولت (1 بوصة)

2x M4 البندق

4x مسامير تثبيت 0.320 بوصة

الأدوات اللازمة:

• طابعة ثلاثية الأبعاد يمكنك استخدام الخدمة عبر الإنترنت
• لحام الحديد والقصدير
• مفك وطردية.
• متجرد الأسلاك

الخطوة الثانية: طباعة ثلاثية الأبعاد

هناك نوعان من المقابض لقفز الحبل ، أحدهما للاحتفاظ بجميع الأجهزة الإلكترونية وإمساك أحد طرفي الحبل والآخر هو تثبيت الطرف الآخر من الحبل. لقد أرفقت جميع ملفات stl. لقد استخدمت Flashforge Creator pro بفوهة 0.4 مم وإعدادات عادية وبدعم. يمكنك أيضًا تنزيل جميع الملفات من Thingiverse.

الخطوة الثالثة: بناء الدائرة

التواصل بين جهاز التشفير الدوار:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5 فولت

يستخدم المشفر الدوار لحساب عدد التخطيات. يُعرف هذا المشفر الدوار أيضًا باسم المشفر التربيعي أو المشفر الدوراني النسبي وإخراجها عبارة عن سلسلة من نبضات الموجة المربعة.

قبل اللحام ، أدخل جزء encoder_knob في المشفر الدوار وأدخل M4 Nut فيه كما هو موضح في الصورة.

اختبر جميع الأجزاء قبل اللحام. قم بتلحيم جميع المكونات كما هو موضح في مخطط الدائرة. استخدم المقبض الرئيسي أثناء اللحام حتى تحصل على فكرة عادلة عن طول السلك ووضع المكونات. استخدم الصور كمرجع.

الخطوة 4: ضع المحمل والإلكترونيات

خذ المقبض الرئيسي ومحمل 624zz. أدخل المحمل 624zz في المقبض الرئيسي كما هو موضح في الصورة. إذا قمت بإزالة جميع الدعامات المطبوعة ثلاثية الأبعاد من المقبض الرئيسي بشكل صحيح ، فسيكون المحمل مناسبًا تمامًا للفتحة. يستخدم المحمل لتقليل الاحتكاك والدوران السلس.

قبل وضع جميع الأجهزة الإلكترونية بالداخل ، تأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح. استخدم الكود المرفق لاختبار المشفر. قم بتحميل هذا الرسم التخطيطي في Wemos d1 mini ، وافتح الشاشة التسلسلية وقم بتدوير المشفر وتحقق من النتيجة على الشاشة التسلسلية.

الآن ضع جميع مكونات الإلكترونيات الملحومة في المقبض الرئيسي كما هو موضح في الصور. تأكد من عدم تشابك الأسلاك مع المشفر الدوار. يجب أن يدور المشفر الدوار بدون أي تدخل.

الخطوة 5: اربط الحبل بالمقبض الرئيسي

الآن خذ جزء حبل_حامل ، M4 Nut و M4 bolt. أدخل صامولة m4 في حامل الحبل ثم أدخل البرغي M4 في الصمولة.

خذ الجزء الذي تم إدخاله في الترباس وأرفقه بالصمولة على المشفر الدوار. لإرفاقه بجهاز التشفير الدوار ، أدخله من خلال الفتحة الموجودة على الجانب الأمامي. الآن قم بتدويرها لتثبيتها في المشفر الدوار.

ضع جزء الغطاء_المقبض الرئيسي في الأعلى لتغطية العلبة. استخدم مسامير تثبيت 0.320 بوصة لإصلاحها.

انزع الحبل من حبل النط الجاهز واربط أحد طرفيه بجزء الحبل. استخدم الصور كمرجع.

تحقق من دوران المشفر الدوار بسلاسة أم لا عن طريق تدوير الحبل باليد. تأكد أيضًا من أنه يمكنك الضغط على زر المشفر الدوار بالضغط على جزء حبل_حامل. إذا كان المشفر الدوار يدور بسلاسة وكنت قادرًا على الضغط على الزر الموجود في المشفر الدوار ، فسيكون المقبض الرئيسي جاهزًا.

الخطوة 6: قم بتجميع المقبض الثاني

هذه الخطوة اختيارية. يمكنك أيضًا استخدام مقبض حبل القفز الجاهز.

استخدم هذه الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد لتجميع المقبض الثاني: المقبض الثاني ، والمقبض الثاني ، والغلاف اليدوي الثاني ، والمقبض الثاني.

قبل التجميع ، تأكد من تنظيف جميع الدعائم المطبوعة ثلاثية الأبعاد من المقبض الثاني. استخدم آلة الحفر أو الزردية لتنظيف الدعامة.

خذ محمل 608zz وأدخله في الفتحة الموجودة على الجانب الأمامي من المقبض. ثم خذ الأطراف الأخرى من الحبل وأدخلها في المقبض الثاني من خلال فتحة المحمل. الآن أدخل طرف الحبل في حامل الحبل واسحب الحبل حتى يثبت حامل الحبل في فتحة المحمل. بعد ذلك قم بتغطية نهاية المقبض الثاني بربط الغطاء.

الخطوة 7: حبل الطفر المُجمَّع

بعد تجميع كلتا المقبضين ، يجب أن يبدو حبل القفز على هذا النحو. الآن نط الحبل جاهز. دعونا نجعلها ذكية عن طريق تحميل التعليمات البرمجية في Wemos.

الخطوة 8: شرح الكود

تشغيل هذا الجهاز بسيط. هناك 4 أجزاء رئيسية ، أولاً الاتصال بشبكة wifi ، والثاني هو حساب عدد مرات التخطي ، والثالث هو حساب معدل التخطي والسعرات الحرارية المحروقة والرابع إرسال هذه البيانات إلى صفحة الويب وتسجيل هذه البيانات في Thingspeak.

الاتصال بشبكة WiFi:

يعد WiFiManager مكتبة رائعة لإضافتها إلى مشاريع ESP8266 لأن استخدام هذه المكتبة لم تعد بحاجة إلى ترميز بيانات اعتماد الشبكة (SSID وكلمة المرور). سينضم ESP الخاص بك تلقائيًا إلى شبكة معروفة أو يقوم بإعداد نقطة وصول يمكنك استخدامها لتكوين بيانات اعتماد الشبكة. إليك كيفية عمل هذه العملية:

عدد مرات التخطي:

لقد استخدمت نفس الكود الذي استخدمناه لاختبار برنامج التشفير لحساب عدد التخطيات. بالنسبة إلى برنامج تشفير التخطي 1 ، يعطي العدد 5 على الشاشة التسلسلية. حاولت بـ 50 مرة تخطي ثم أخذت متوسط عدد المشفر لتخطي واحد. بعد عدة اختبارات وتجارب ، يتم احتساب 5 لمشفر تخطي واحد. لذا إذا كان عدد المشفر 5 ، فهذا يعني أن تخطيًا واحدًا قد اكتمل.

حساب معدل التخطي:

لحساب معدل التخطي في الدقيقة ، قمت بتخزين وقت البدء باستخدام الدالة millis () في متغير. تحسب معدل التخطي بعد كل 20 حسابًا باستخدام هذه الصيغة ،

معدل التخطي = تخطي العد / الوقت المنقضي * 60

حساب السعرات الحرارية المحروقة:

كل نشاط يحتاج إلى نفقة طاقة مختلفة. من المؤكد أن المشي بوتيرة مريحة سيحرق سعرات حرارية أقل من الجري أو التمارين الرياضية. يتم التعبير عن إنفاق الطاقة هذا عادةً في MET - المكافئ الأيضي للمهمة. يخبرك هذا المقياس بعدد السعرات الحرارية التي تحرقها في كل ساعة من النشاط ولكل كيلوغرام واحد من وزن الجسم. يمكنك بسهولة اختيار أحد أنواع الأنشطة العديدة في حاسبة السعرات الحرارية التي تم حرقها. على سبيل المثال ، للمشي قيمة MET تبلغ 3.8 ، بينما المشي لمسافات طويلة بالفعل 6. وكلما زادت هذه القيمة ، زادت الطاقة التي تتطلبها المهمة. ما هو بالضبط 1 MET ، إذن؟ يتم تعريفها على أنها نسبة الطاقة المستهلكة لكل وحدة زمنية خلال نشاط بدني معين إلى قيمة مرجعية تبلغ 3.5 مل O₂ / (كجم / دقيقة). بعد بعض عمليات إعادة الحساب وتحويل المليلتر من الأكسجين إلى سعرات حرارية ، نصل إلى الصيغة النهائية: السعرات الحرارية = T * 60 * MET * 3.5 * W / 200 حيث T هي مدة النشاط بالساعات ، و W هي وزنك بالكيلوجرام. تستخدم حاسبة حرق السعرات الحرارية الخاصة بنا الصيغة المذكورة أعلاه لتقدير أكثر دقة للسعرات الحرارية المحروقة. إذا كنت تريد إجراء حساباتك يدويًا ، فيمكنك أيضًا استخدام نسخة مبسطة من هذه المعادلة: السعرات الحرارية = MET * T * W. تستند هذه المعادلة إلى التقريب الذي يقول أن 1 MET = 1 kcal / (kg * h). هذا ليس صحيحًا بنسبة 100٪ ؛ ومع ذلك ، فإنه يوفر نتيجة جيدة بما يكفي لتقدير فقدان السعرات الحرارية. لمزيد من التفاصيل حول هذا:

اعرض العدد على صفحة الويب:

بمجرد حصولنا على جميع البيانات ، سنرسل هذه البيانات إلى صفحة الويب باستخدام WebSocket. WebSocket هي تقنية تحافظ على اتصال TCP مفتوحًا ، بحيث يمكنك باستمرار إرسال البيانات ذهابًا وإيابًا بين ESP والعميل ، مع زمن انتقال منخفض. ونظرًا لأنه TCP ، فأنت متأكد من أن الحزم ستصل سليمة.

يستضيف برنامج ESP صفحة ويب تحتوي على النتيجة في المنتصف ومعدل التخطي والسعرات الحرارية المحروقة في الأعلى. شريط التمرير 1 في الزاوية اليمنى العليا لتعيين وزن الشخص الذي يقوم بنشاط التخطي. يتم نقل قيمة الوزن من المتصفح إلى ESP عبر اتصال WebSocket. لبدء جلسة نشاط التخطي ، اضغط على زر المشفر وابدأ النشاط. يمكنك رؤية عدد التخطي في الوقت الفعلي على صفحة الويب.

تحميل البيانات إلى Thingspeak:

ThingSpeak هي خدمة ويب مجانية تتيح لك جمع بيانات المستشعر وتخزينها في السحابة وتطوير تطبيقات إنترنت الأشياء. قم بإنشاء حساب على موقع Thingspeak وأنشئ قناة جديدة. قم بإنشاء ثلاثة حقول لتلك القناة. واحد للتخطي ، والحقل الثاني لمعدل التخطي ، والحقل الثالث للسعرات الحرارية المحروقة. استخدم قناة Write_Key في الكود. لتحميل البيانات إلى Thingspeak ، بعد الانتهاء من نشاط التخطي ، اضغط على الزر نفسه مرة أخرى ، وسيقوم ESP بتحميل البيانات إلى Thingspeak.

الخطوة 9: قم بتحميل الكود

قبل تحميل الكود ، قم بتغيير مفتاح Thingspeak في الكود. قم بإنشاء قناة جديدة على Thingspeak واستخدم مفتاح هذه القناة في الكود. أنشئ حسابًا على موقع Thingspeak إذا كنت جديدًا على موقع Thingspeak ، وأنشئ قناة جديدة واستخدم مفتاح القنوات هذا هنا.

استخدم كابل micro USB لبرمجة جهاز Wemos d1 mini. افتح Arduino IDE وقم بتحميل هذا الرمز

الخطوة 10: لنبدأ في التخطي

• بعد تحميل الكود على جهاز Wemos ، أزل كابل micro USB وقم بتشغيل المفتاح لتشغيل Wemos d1 mini عبر البطارية.
• بعد التشغيل ، قم بتوصيل جهاز Wemos بشبكة WiFi. لتوصيله بشبكة WiFi ، يمكنك إما استخدام هاتفك المحمول / الكمبيوتر المحمول للاتصال بجهاز حبل القفز الذكي. ثم افتح المتصفح واكتب عنوان IP التالي: 192.168.4.1. يؤدي هذا إلى تحميل صفحة الويب التالية ، حيث يمكنك تعيين بيانات اعتماد Wi-Fi الخاصة بك. يمكنك الآن توصيل حبل القفز الذكي الخاص بك بشبكة WiFi باستخدام هذه الصفحة.
• بعد توصيل جهازك بشبكة WiFi ، ابحث عن عنوان IP لجهاز حبل القفز. استخدم Finger (تطبيق android / ios) أو تطبيق ماسح IP المتقدم للعثور على عنوان IP. افتح مستعرض ويب على هاتفك أو الكمبيوتر المحمول الخاص بك وأدخل عنوان IP هذا واضغط على إدخال. سترى تخطي صفحة العداد.
• اضبط الوزن الصحيح باستخدام شريط التمرير في الزاوية اليمنى العليا.
• اضغط على الزر الموجود في برنامج التشفير لبدء النشاط. الآن يمكنك القيام بنشاط التخطي الخاص بك. يمكنك رؤية عدد التخطي ومعدل التخطي والسعرات الحرارية المحروقة على صفحة الويب أثناء التخطي.
• اضغط على الزر نفسه مرة أخرى عند الانتهاء من نشاط التخطي. بعد الضغط على الزر للمرة الثانية ، سيتم تحميل جميع البيانات (عدد التخطي ومعدل التخطي والسعرات الحرارية المحروقة) إلى Thingspeak. حتى تتمكن من تتبع نشاط التخطي اليومي.
• بتهمة واحدة ، إذا كنت تستخدمه لمدة 2-3 ساعات يوميًا ، فيمكن أن يستمر هذا الجهاز حتى 7-8 أيام. لشحن البطارية ، قم بتوصيل كابل micro USB بجهاز Wemos وستبدأ البطارية في الشحن. (احتفظ بالمفتاح قيد التشغيل أثناء الشحن). قم بإزالة كابل micro USB بعد ساعة واحدة حيث لا يوجد أي مؤشر للشحن.

استمتع بالقفز ، حافظ على لياقتك وابقى مبدعًا.