STRYDE.: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

STYLE. ma na celu zapewnienie biegaczom amatorskim i średniozaawansowanym spostrzeżeń i pomocy porównywalnej z dostępnymi dla profesjonalnych sportowców za pomocą tanich, estetycznych i wygodnych urządzeń do noszenia. Docelowo urządzenia te powinny pomóc Ci poprawić wydajność i uniknąć kontuzji podczas biegania.

STYLE. składa się z pary legginsów z czujnikami do analizy postawy (kąt pochylenia do przodu) podczas biegu, a także urządzenia słuchowego, które pomaga biegaczom utrzymać stałe tempo i korygować postawę. Uciskowe legginsy do biegania przekazują dane z czujników z powrotem do komputera lub telefonu komórkowego, gdzie użytkownik może uzyskać wgląd w sposób biegania i porównać go z idealną techniką.

Ostatecznie te urządzenia do noszenia mają na celu pomóc użytkownikowi w poprawie wydajności, zapobieganiu urazom i lepszym zrozumieniu aktywności fizycznej.

Krok 1: Materiały i narzędzia

Materiały i technologie:

• eResin_ PLA z wybranym kolorem do druku 3D
• 2x Arduino Pro Mini lub podobny z pinami I2C i 5V
• Programator USB CH341A do Arduino Pro mini
• Moduł akcelerometru Seed Grove
• Ładowarka akumulatorów Li-Po
• Moduł Bluetooth 4.0 (HM-10)
• Moduł brzęczyka
• Przewody

Oprogramowanie:

• Photoshop
• Oficjalne oprogramowanie Arduino
• SolidWorks

Narzędzia:

• Lutownica
• Lutować
• Szczypce do ściągania izolacji i przecinak do drutu
• Woltomierz
• Miarka
• drukarka 3d

Krok 2: Utwórz model 3D słuchawek za pomocą oprogramowania CAD

Rozpocznij model słuchawek od szkicu na papierze. Znajdź inspiracje ze źródeł internetowych i okolicznych. Kilka zdjęć szkiców do tego STRYDE. jest załączony powyżej w celach informacyjnych. Następnie zmierz szyję za pomocą taśmy mierniczej, aby określić szerokość i długość słuchawek. Upewnij się, że mierzysz luźno, aby słuchawki mogły wygodnie pasować na końcu.

Zawsze bierz pod uwagę proces produkcyjny swojego projektu. Podczas drukowania 3D ważne jest, aby wziąć pod uwagę ograniczenia drukarek 3D, do których masz dostęp. Niektóre istotne ograniczenia, na które należy zwrócić uwagę, to maksymalne i minimalne wymiary, które można wydrukować, a także zakres błędów drukarek.

Po pomyślnym zwymiarowaniu szkiców 2D, narysuj je w wybranym oprogramowaniu CAD, które jest w stanie wyeksportować plik STL (wybraliśmy Solidworks). Jeśli masz ograniczone doświadczenie z oprogramowaniem CAD, istnieje wiele bezpłatnych filmów szkoleniowych dostępnych online, które możesz wyszukać, aby stworzyć dowolny kształt.

Po zakończeniu modelowania upewnij się, że wszystkie wymiary są prawidłowe przed wyeksportowaniem pliku w formacie STL.

Krok 3: Słuchawki do druku 3D z plikiem CAD

Zanim przejdziesz do tego kroku, zauważ, że Twój model CAD może wymagać podzielenia/pokrojenia na górną i dolną część, a następnie sklejenia ze względu na ograniczenia produkcyjne drukarek 3D. Skonsultuj się z personelem lub forami internetowymi na temat działania konkretnej drukarki, do której masz dostęp, oraz wymagań dotyczących drukowania pustych obiektów.

Powyżej mamy kilka przykładów wykorzystujących nasze białe prototypy. Przekształć swój model w kod G z pomocą personelu zajmującego się drukowaniem 3D lub sprawdzając, jak to zrobić za pomocą konkretnego oprogramowania. Wybierz odpowiedni materiał w oparciu o komfort, koszt, estetykę i rozważ outsourcing. Polecamy PLA, TPU i eResin-PLA.

Wydrukuj i uszlachetnij poprzez szlifowanie, polerowanie lub, jeśli wybrałeś eResin-PLA, użyj lasera do zestalenia modelu. Powtarzaj drukowanie, aż będziesz zadowolony z kształtu i wykończenia nauszników.

Krok 4: Twórz fajne bity

Istnieją dwie opcje wyjścia audio słuchawek. Pierwszym z nich jest prosty dźwięk tykania 170-190 BPM, do którego użytkownik może dopasować tempo biegu. Alternatywnie możesz stworzyć własną ścieżkę dźwiękową, eksportując ją w formacie, który można przesyłać i odtwarzać przez głośnik dołączony do Arduino.

Użyj Ableton Live lub innego oprogramowania muzycznego. Ustaw beat na 160, 165, 170, 175 zgodnie z wymaganiami, można to zmienić w dowolnym momencie, ale zaleca się, aby ustawić go jako pierwszy, aby zminimalizować wszelkie przesunięcia wysokości dźwięku lub zniekształcenia.

Wybierz instrumenty lub dźwięki perkusji, aby wzmocnić rytm, zalecane są dźwięki Toma lub basu. Umieść nutę na początku każdego taktu, upewnij się, że prędkość wynosi 110. Ułóż dźwięki lub instrumenty uzupełniające, takie jak hi-haty, dzwonki i dźwięki tekstury powietrza. Pamiętaj, aby nie mieć dźwięków, które są zbyt podobne do głównego rytmu, używaj efektów dźwiękowych, aby stłumić lub stłumić wszelkie przeraźliwe lub szarpiące dźwięki, albo zredukować atak. Prędkość dźwięków dopełniających nie powinna przekraczać 90.

Staraj się stworzyć atmosferę, która inspiruje pośpiech lub ruch poprzez kompozycję warstwowych dźwięków, które budują napięcie, użyj swojej kreatywności! Zapętl utworzony dźwięk. Eksportuj w formacie WAV. format.

Krok 5: Złóż komponenty Arduino

Do zbudowania są dwa oddzielne urządzenia, mieszczące się w parze legginsów i nausznikach. Postępuj zgodnie z poniższymi instrukcjami, aby złożyć oba urządzenia. W kolejnym kroku napiszemy kod Arduino, aby wyprowadzał dźwięk przez brzęczyk w słuchawkach i przesyłał z powrotem dane czujnika z urządzenia dołączonego do legginsów.

1. Urządzenie do legginsów

Legginsy składają się z płyty głównej Arduino Pro Mini, modułu akcelerometru opartego na MPU9250 oraz modułu Bluetooth 4.0 (zalecany HM-10).

Należy je przylutować do mikrokontrolera Arduino w następujący sposób:

Piny na module => Piny na Arduino

Moduł akcelerometru (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5V

GND => GND

Moduł Bluetooth (HM-10):

VCC => 5V

GND => GND

TX => RX

RX => TX

Na koniec należy połączyć szeregowo dwa akumulatory LiPo 3,7 V (jak pokazano na schemacie), aby uzyskać łączne napięcie 7,4 V dla akumulatora szeregowego. Podłącz czerwony/dodatni przewód wiszący do styku RAW, a czarny/ujemny przewód do styku GND w Arduino Pro Mini w celu zewnętrznego zasilania urządzenia. Możesz sprawdzić, w jaki sposób można dodać przełącznik lub przycisk, aby przełączać prąd do urządzenia, aby bateria nie musiała być ręcznie podłączana i odłączana.

2. Słuchawki

Słuchawki wymagają po prostu podłączenia modułu głośnika do Arduino pro mini. Arduino jest napędzany przez moduł baterii o takiej samej konfiguracji, jak ta pokazana dla modułu legginsów (i podłączony do tych samych pinów RAW i GND)

Moduł głośnika:

VCC => 5V

GND => GND

We/Wy => pin 8

Na koniec włóż urządzenie do wydrukowanej w 3D obudowy. Za pomocą kleju przymocuj końcówki do obudowy.

Krok 6: Napisz kod dla Arduino i prześlij

Dla każdego kroku poniżej podłącz Arduino Pro Mini do programatora USB, jak pokazano na schematach, konfigurując oprogramowanie Arduino w następujący sposób za pomocą menu „Narzędzia”:

• Płytka: Arduino Pro lub Pro Mini
• Procesor: ATMEGA328P (5 V, 16 MHz)
• Port: COMxx (będzie się różnić w zależności od urządzenia. Odłącz inne urządzenia Arduino lub COM od komputera, jeśli nie możesz określić, które jest Twoim Arduino)
• Programista: AVR ISP MkII

Legginsy Urządzenie:

Urządzenie słuchawkowe:

Krok 7: Skonfiguruj interfejs sieciowy do wyświetlania danych dotyczących legginsów/postawy

Aby wyświetlić odczyty z Arduino umieszczonego na legginsach, stworzymy interfejs webowy, do którego można uzyskać dostęp z komputera PC lub telefonu komórkowego.

Pobierz załączone pliki, zmieniając nazwę index.hmtl.txt na index.html, a następnie otwórz index.html w przeglądarce (zalecane Google Chrome)

Zwróć uwagę, że nie ma wymogu przesyłania plików na publiczny serwer WWW ani zakładania strony internetowej. Interfejs sieciowy składa się po prostu z plików HTML/CSS/Javascript, które można przechowywać na komputerze i otwierać w przeglądarce internetowej, a następnie komunikować się z legginsami przez połączenie Bluetooth zainicjowane przez przeglądarkę.

W załączniku znajduje się zrzut ekranu przedstawiający niewielką część kodu z pliku app.js, która jest uruchamiana, gdy użytkownik naciśnie przycisk łączenia na stronie. Tutaj mówimy komputerowi, aby wywołał funkcję 'dataHandler' za każdym razem, gdy dane są odbierane z Arduino. Powinieneś postępować zgodnie z kodem, aby zobaczyć, jakie inne funkcje są wywoływane i jak dane są obsługiwane i ostatecznie rysowane na wykresie.

Poniżej znajduje się małe podsumowanie dołączonych plików:

index.hml: Informuje przeglądarkę, jakie elementy narysować na stronie i gdzie mają być umieszczone względem siebie.

style.css: Stylizacja poszczególnych elementów (np. szary kontur wokół wykresu)

webTerminal.js: biblioteka JavaScript do komunikacji z modułem przez bluetooth. Zapewnia funkcje niezbędne do łatwej obsługi otrzymanych danych i wysyłania wiadomości z powrotem do podłączonego urządzenia Bluetooth przez połączenie szeregowe Bluetooth.

app.js: Nasz własny niestandardowy kod JavaScript, który obsługuje wszystkie dane otrzymane z arduino i rysuje na wykresie

Krok 8: Dostęp i korzystanie z interfejsu internetowego

Moduł legginsów odczytuje żyroskop, akcelerometr, a nawet informacje o temperaturze. Ten projekt wymaga jedynie użycia odczytów żyroskopu w osi Y, z których można określić postawę użytkownika.

Aby uzyskać dostęp do interfejsu internetowego, otwórz plik index.html pobrany w poprzednim kroku. Powinieneś zobaczyć interfejs podobny do tego na załączonym zrzucie ekranu.

Następnie naciśnij przycisk połączenia i wybierz swój moduł bluetooth (zwykle nazwany HMSoft) z listy urządzeń. W przypadku wielu urządzeń pomocne może być umieszczenie modułu bliżej komputera, aby można go było łatwo zidentyfikować z poziomu odbioru bluetooth.