سترايد: 8 خطوات

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

سترايد. يهدف إلى تزويد العدائين الهواة والمتوسطين برؤى ومساعدة مماثلة لتلك المتوفرة للرياضيين المحترفين من خلال أجهزة قابلة للارتداء منخفضة التكلفة وجمالية ومريحة. في النهاية ، يجب أن تساعدك هذه الأجهزة على تحسين الأداء وتجنب الإصابة أثناء الجري.

سترايد. يتكون من زوج من الجوارب التي تحتوي على مستشعرات لتحليل الموقف (زاوية الميل إلى الأمام) أثناء الجري ، بالإضافة إلى جهاز سمعي لمساعدة العدائين على الحفاظ على وتيرة ثابتة وتصحيح وضعيتهم. تعمل الجوارب التي تعمل بالضغط على توصيل البيانات من المستشعرات إلى جهاز الكمبيوتر أو الهاتف المحمول حيث يمكن للمستخدم اكتساب رؤى حول طريقة تشغيلها ومقارنتها بتقنية مثالية.

في النهاية ، تهدف هذه الأجهزة القابلة للارتداء إلى مساعدة مرتديها في تحسين أدائهم ، ومنع الإصابة وفهم أنشطة اللياقة البدنية بشكل أفضل.

الخطوة 1: المواد والأدوات

المواد والتقنيات:

• eResin_ PLA مع لون مفضل للطباعة ثلاثية الأبعاد
• 2x Arduino Pro Mini أو ما شابه ذلك مع دبابيس I2C و 5V
• CH341A مبرمج USB لاردوينو برو ميني
• انظر إلى وحدة Grove Accelerometer Module
• شاحن بطارية Li-Po
• وحدة بلوتوث 4.0 (HM-10)
• وحدة الجرس
• الأسلاك

برمجة:

• محل تصوير
• برنامج Arduino الرسمي
• اعمال صعبة

أدوات:

• لحام حديد
• جندى
• قواطع اسلاك وقاطع اسلاك
• الفولتميتر
• شريط قياس
• طابعة 3D

الخطوة 2: إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد لسماعات الأذن باستخدام برنامج CAD

ابدأ طراز سماعة الأذن الخاصة بك برسم تخطيطي على الورق. ابحث عن الإلهام من الإنترنت والمصادر المحيطة. بعض الصور من اسكتشات لهذه السترة. مرفق أعلاه للرجوع اليها. بعد ذلك ، قم بقياس رقبتك بشريط قياس لتحديد عرض وطول سماعات الأذن. تأكد من القياس بشكل غير محكم حتى تتلاءم سماعات الأذن بشكل مريح في النهاية.

ضع في اعتبارك دائمًا عملية التصنيع لتصميمك. عند الطباعة ثلاثية الأبعاد ، من الضروري مراعاة قيود الطابعات ثلاثية الأبعاد التي يمكنك الوصول إليها. بعض القيود المهمة التي يجب ملاحظتها هي الأبعاد القصوى والدنيا التي يمكن طباعتها ، بالإضافة إلى نطاق الخطأ للطابعات.

بعد أن تقوم بأبعاد رسوماتك ثنائية الأبعاد بنجاح ، قم برسمها على برنامج CAD الذي تختاره والذي يمكنه تصدير ملف STL (اخترنا Solidworks). إذا كانت لديك خبرة محدودة مع برنامج CAD ، فهناك العديد من مقاطع الفيديو التدريبية المجانية المتاحة عبر الإنترنت ، يمكنك البحث عنها لإنشاء أي شكل تريده.

عند الانتهاء من النمذجة ، تأكد من دقة جميع أبعادك قبل تصدير الملف بتنسيق STL.

الخطوة 3: سماعات الطباعة ثلاثية الأبعاد مع ملف CAD

قبل متابعة هذه الخطوة ، لاحظ أن نموذج CAD الخاص بك قد يحتاج إلى تقسيم / تقطيع إلى قطع علوية وسفلية ثم لصقها بسبب قيود الإنتاج للطابعات ثلاثية الأبعاد. استشر الموظفين أو المنتديات عبر الإنترنت حول تشغيل الطابعة المحددة التي يمكنك الوصول إليها ومتطلبات طباعة الكائنات المجوفة.

لدينا بعض الأمثلة أعلاه باستخدام نماذجنا الأولية البيضاء. قم بتحويل نموذجك إلى رمز G بمساعدة طاقم الطباعة ثلاثية الأبعاد أو عن طريق البحث عن كيفية القيام بذلك باستخدام برنامجك المحدد. اختر مادة مناسبة بناءً على الراحة والتكلفة والجماليات وفكر في الاستعانة بمصادر خارجية. نوصي باستخدام PLA و TPU و eResin-PLA.

قم بالطباعة والتحسين عن طريق الصنفرة أو التلميع أو إذا اخترت eResin-PLA ، فاستخدم الليزر لتقوية النموذج. كرر الطباعة حتى تشعر بالرضا عن شكل قطع الأذن وانتهائها.

الخطوة الرابعة: إنتاج إيقاعات رائعة

يوجد خياران لإخراج الصوت لسماعات الأذن. الأول هو صوت تكتك بسيط من 170-190BPM لمرتديها ليتناسب مع وتيرة الجري. بالتناوب ، يمكنك اختيار إنتاج الموسيقى التصويرية الخاصة بك ، وتصديرها بتنسيق يمكن تحميلها وتشغيلها من خلال السماعة المرفقة بـ Arduino.

استخدم برنامج Ableton Live أو أي برنامج موسيقى آخر. اضبط الإيقاع على 160 ، 165 ، 170 ، 175 كما هو مطلوب ، يمكن تغيير هذا في أي وقت ولكن يوصى بضبطه أولاً لتقليل أي تغيير في الملعب أو تشويه.

اختر الآلات أو أصوات الطبل لتعزيز الإيقاع ، يوصى باستخدام أصوات توم أو الجهير. ضع ملاحظة في بداية كل شريط ، وتأكد من أن السرعة هي 110. رتب أصواتًا أو أدوات تكميلية ، مثل القبعات العالية ، والتناغم ، وضوضاء نسيج الهواء. ضع في اعتبارك عدم وجود أصوات مشابهة جدًا للنغمات الرئيسية ، واستخدام المؤثرات الصوتية لإحداث رطوبة أو حدة أي أصوات حادة أو نتف ، أو تقليل الهجوم. يجب ألا تتجاوز سرعة الأصوات التكميلية 90.

اهدف إلى خلق جو يلهمك بالإلحاح أو الحركة من خلال تركيبة من الأصوات متعددة الطبقات التي تبني التوتر ، استخدم إبداعك! حلقة الصوت الذي تم إنشاؤه. تصدير في WAV. صيغة.

الخطوة 5: تجميع مكونات Arduino

هناك نوعان من الأجهزة المنفصلة التي سيتم بناؤها ، يتم وضعها في زوج من اللباس الداخلي وسماعات الأذن. اتبع الإرشادات أدناه لتجميع الجهازين. في الخطوة التالية ، سنكتب كود Arduino لإخراج الصوت من خلال الجرس الموجود في سماعات الأذن وإرسال بيانات المستشعر من الجهاز المتصل بالسراويل الضيقة.

1. جهاز طماق

يتكون جهاز Leggings من لوحة رئيسية Arduino Pro Mini ووحدة مقياس تسارع تعتمد على MPU9250 ووحدة Bluetooth 4.0 (يوصى باستخدام HM-10).

يجب أن يتم لحامها على متحكم Arduino على النحو التالي:

دبابيس على الوحدة النمطية => دبابيس على اردوينو

وحدة مقياس التسارع (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5 فولت

GND => GND

وحدة بلوتوث (HM-10):

VCC => 5 فولت

GND => GND

TX => RX

RX => TX

أخيرًا ، ضع بطاريتين LiPo بقوة 3.7 فولت على التوالي (كما هو موضح في القرص) لتحقيق جهد إجمالي قدره 7.4 فولت لبطارية السلسلة. قم بتوصيل الرصاص المعلق الأحمر / الإيجابي إلى دبوس RAW والرصاص الأسود / السالب إلى دبوس GND على Arduino Pro Mini من أجل تشغيل الجهاز خارجيًا. قد ترغب في النظر في كيفية إضافة مفتاح أو زر لتبديل التيار إلى الجهاز حتى لا تحتاج البطارية إلى توصيلها وفصلها يدويًا.

2. الاذان

تتطلب سماعات الأذن ببساطة توصيل وحدة مكبر صوت بجهاز Arduino pro mini. يتم تشغيل Arduino بواسطة وحدة بطارية بنفس التكوين الموضح لوحدة Leggings (ومرفقة بنفس دبابيس RAW و GND)

وحدة مكبر الصوت:

VCC => 5 فولت

GND => GND

IO => دبوس 8

أخيرًا ، أدخل الجهاز في الغلاف المطبوع ثلاثي الأبعاد. استخدم مادة لاصقة لتأمين القطع الطرفية على الغلاف.

الخطوة 6: اكتب رمز Arduino وتحميله

لكل خطوة أدناه ، قم بتوصيل Arduino Pro Mini بمبرمج USB كما هو موضح في الرسوم البيانية ، وقم بتكوين برنامج Arduino على النحو التالي باستخدام قائمة "الأدوات":

• اللوحة: Arduino Pro أو Pro Mini
• المعالج: ATMEGA328P (5 فولت ، 16 ميجا هرتز)
• المنفذ: COMxx (سوف يختلف على كل جهاز. افصل أجهزة Arduino أو COM الأخرى من جهاز الكمبيوتر الخاص بك إذا كنت غير قادر على تحديد ما هو Arduino الخاص بك)
• مبرمج: AVR ISP MkII

جهاز طماق:

جهاز سماعة الأذن:

الخطوة 7: إعداد واجهة الويب لعرض بيانات Leggings / الموقف

لعرض القراءات من Arduino الموضوعة على اللباس الداخلي ، سننشئ واجهة ويب يمكن الوصول إليها من جهاز كمبيوتر أو هاتف محمول.

قم بتنزيل الملفات المرفقة ، وأعد تسمية index.hmtl.txt إلى index.html ، ثم افتح index.html باستخدام متصفحك (يوصى باستخدام Google Chrome)

لاحظ أنه لا توجد متطلبات لتحميل الملفات إلى خادم ويب عام أو إعداد موقع ويب. تتكون واجهة الويب ببساطة من ملفات HTML / CSS / Javascript التي يمكن تخزينها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وفتحها باستخدام مستعرض ويب ، والذي سيتحدث بعد ذلك إلى جهاز Leggings عبر اتصال Bluetooth يبدأ عبر متصفحك.

مرفق لقطة شاشة لجزء صغير من التعليمات البرمجية من ملف app.js يتم تشغيله عندما يضغط المستخدم على زر الاتصال في الصفحة. هنا نطلب من الكمبيوتر استدعاء الوظيفة "dataHandler" عندما يتم تلقي البيانات من Arduino. يجب عليك اتباع الكود لمعرفة الوظائف الأخرى المسماة وكيفية التعامل مع البيانات ورسمها في النهاية على الرسم البياني.

يوجد أدناه ملخص صغير للملفات المضمنة:

index.hml: يخبر المتصفح بالعناصر المراد رسمها على الصفحة ومكان وضعها بالنسبة لبعضها البعض.

style.css: تصميم العناصر الفردية (مثل مخطط رمادي حول الرسم البياني)

webTerminal.js: مكتبة جافا سكريبت للتواصل مع الوحدة عبر البلوتوث. يوفر الوظائف الضرورية للتعامل بسهولة مع البيانات المستلمة وإرسال الرسائل مرة أخرى إلى جهاز بلوتوث متصل عبر اتصال بلوتوث تسلسلي.

app.js: كود JavaScript المخصص الخاص بنا والذي يعالج جميع البيانات الواردة من arduino ويرسم على الرسم البياني

الخطوة 8: الوصول إلى واجهة الويب واستخدامها

تقرأ وحدة اللباس الداخلي الجيروسكوب ومقياس التسارع وحتى معلومات درجة الحرارة. يتطلب هذا المشروع استخدام قراءات محور Y للجيروسكوبات فقط ، والتي يمكن من خلالها تحديد وضعية مرتديها.

للوصول إلى واجهة الويب ، افتح ملف index.html الذي تم تنزيله في الخطوة السابقة. يجب أن ترى واجهة مشابهة لتلك الموجودة في لقطة الشاشة المرفقة.

بعد ذلك ، اضغط على زر الاتصال وحدد وحدة البلوتوث الخاصة بك (تسمى عادةً HMSoft) من قائمة الأجهزة. إذا كان هناك العديد من الأجهزة ، فقد يكون من المفيد وضع الوحدة بالقرب من جهاز الكمبيوتر الخاص بك بحيث يمكن التعرف عليها بسهولة من مستوى استقبال البلوتوث.