Smart hoppark: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Hej och välkommen till min första Instructable!

I detta instruerbara ska jag visa dig hur du gör ditt eget smarta hopprep. Smart Skipping rope -räknare är en enhet som spårar din dagliga hopphoppaktivitet och lagrar data i molnet. Den skickar data till webbläsaren i realtid medan du hoppar över. Du kan se den informationen på din bärbara dator/smarttelefons webbläsare. Det visar antal hopp, hoppningshastighet per minut och förbrända kalorier. Det loggar samma data till Thingspeak efter sessionen. Så om du vill vara i form eller vill gå ner i vikt är den här gadgeten något för dig.

Steg 1: Samla delar och verktyg

Här är en lista över nödvändiga komponenter. Kretsen är inte komplicerad. I grund och botten består den av Wemos d1 mini, kvadraturkodare, batteri och en switch.

Komponenter:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x roterande pulsgivare
• 1x 3,7v 500mAh LiPo -batteri
• 1x Mini -skjutbrytare

1x 608ZZ -lager

1x 624ZZ -lager

1x M4 -bult (1 tum)

2x M4 -mutter

4x 0,320-tums monteringsskruvar

Nödvändiga verktyg:

• 3D -skrivare kan du använda onlinetjänst
• Lödkolv och Tenn
• Skruvmejsel och tång.
• Wire stripper

Steg 2: 3D -utskrift

Det finns två handtag för att hoppa över rep, ett är att behålla all elektronik och hålla i den ena änden av repet och ett annat handtag är att hålla den andra änden av repet. Jag har bifogat alla stl -filer. Jag använde Flashforge creator pro med 0,4 mm munstycke och normala inställningar och med stöd. Du kan också ladda ner alla filer från Thingiverse.

Steg 3: Bygg kretsen

Gränssnitt för roterande pulsgivare:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5v

Rotary encoder används för att räkna antalet hopp. Denna roterande kodare är också känd som kvadraturkodare eller relativ roterande kodare och dess utgång är en serie fyrkantvågspulser.

Före lödning, sätt in encoder_knob -delen i den roterande encodern och sätt in M4 -muttern i den enligt bilden.

Testa alla delar före lödning. Löd alla komponenter som visas i kretsschemat. Använd huvudhandtaget under lödningen så får du en rättvisande uppfattning om trådlängd och komponentplacering. Använd bilderna som referens.

Steg 4: Placera lagret och elektroniken

Ta huvudhandtaget och 624zz -lagret. Sätt in 624zz -lagret i huvudhandtaget enligt bilden. Om du har tagit bort alla 3D -tryckta stöd från huvudhandtaget ordentligt så kommer lagret att passa perfekt i hålet. Lagret används för att minska friktionen och jämn rotation.

Kontrollera att allt fungerar som det ska innan du placerar all elektronik inuti. Använd den bifogade koden för att testa kodaren. Ladda upp denna skiss i Wemos d1 mini, öppna seriell bildskärm och rotera givaren och kontrollera resultatet på den seriella bildskärmen.

Placera nu alla lödda elektronikkomponenter i huvudhandtaget som visas på bilderna. Se till att kablarna inte trasslar ihop sig med den roterande givaren. Den roterande givaren ska rotera utan störningar.

Steg 5: Fäst repet på huvudhandtaget

Ta nu rope_holder -del, M4 -mutter och M4 -bult. Sätt i m4 -muttern i rephållaren och sätt sedan in M4 -bulten i muttern.

Ta den med skruven införda rephållaren och fäst den på muttern på den roterande givaren. För att fästa den på roterande givare, sätt in den genom hålet på framsidan. Vrid den nu för att fixa den till den roterande givaren.

Placera mainHandle_cover -delen ovanpå för att täcka höljet. Använd 0,320-tums monteringsskruvar för att fixa det.

Ta bort repet från det färdiga hopprepet och fäst den ena änden på rope_hoder -delen. Använd bilderna som referens.

Kontrollera att den roterande omkodaren roterar smidigt eller inte genom att rotera repet för hand. Se också till att du kan trycka på knappen på vridomkopplaren genom att trycka på rephållardelen. Om den roterande givaren roterar smidigt och du kan trycka på knappen på den roterande givaren är huvudhandtaget klart.

Steg 6: Montera det andra handtaget

Detta steg är valfritt. Du kan också använda handtaget på det färdiga hopprepet.

Använd dessa 3d -tryckta delar för att montera det andra handtaget: second_handle, secondHandle_cover och secondHandle_ropeHolder.

Innan du monterar, se till att du har rengjort allt 3D -tryckt stöd från det andra handtaget. Använd borrmaskin eller tång för att rengöra stödet.

Ta 608zz -lagret och sätt in det i hålet på framsidan av handtaget. Ta sedan andra ändar av repet och sätt in det i det andra handtaget genom lagerhålet. För nu in repänden i rephållaren och dra i repet så att rephållaren fastnar i lagret. Efter det täcker du slutet på det andra handtaget genom att fästa locket.

Steg 7: Monterat hopprep

Efter att ha monterat båda handtagen ska ditt hopprep se ut så här. Nu är hopprepet klart. låt oss göra det smart genom att ladda upp kod i Wemos.

Steg 8: Förklaring av kod

Arbetet med denna enhet är enkelt. Det finns 4 huvuddelar, första är att ansluta till wifi, andra räknar antalet hopp, tredje beräknar hoppningshastigheten och förbrända kalorier och fjärde skickar dessa data till webbsidan och loggar dessa data till Thingspeak.

Anslut till WiFi:

WiFiManager är ett utmärkt bibliotek att lägga till i dina ESP8266-projekt eftersom du inte längre behöver koda dina nätverksuppgifter (SSID och lösenord) med hjälp av detta bibliotek. Din ESP ansluter automatiskt till ett känt nätverk eller konfigurerar en åtkomstpunkt som du kan använda för att konfigurera nätverksuppgifterna. Så här fungerar processen:

Räkna antalet hopp:

Jag har använt samma kod som vi använde för kodningstestning för att räkna antalet hopp. För 1 hopparkodare ger räkningen 5 på seriell bildskärm. Jag försökte med 50 hoppar sedan tog jag det genomsnittliga antalet räknare för kodaren för 1 hopp. Efter flera tester och försök, för 1 hoppa över kodaren räknar 5. Så om kodarens antal är 5 betyder det att 1 hoppning är klar.

Beräkna hoppningshastighet:

För att beräkna hopphastigheten per minut har jag lagrat starttiden med funktionen millis () i en variabel. Den beräknar hoppningshastigheten efter var 20: e räkning med hjälp av denna formel, Hoppningsfrekvens = hoppa över antal/tid Förflutit* 60

Beräkna förbrända kalorier:

Varje aktivitet behöver en annan energikostnad. Att gå i en avslappnad takt kommer säkert att bränna färre kalorier än löpning eller aerobic. Denna energiförbrukning uttrycks typiskt i MET - Metabolic Equivalent of a Task. Detta mått berättar hur många kalorier du förbränner per timmes aktivitet och per kilo kroppsvikt. Du kan enkelt välja en av de många aktivitetstyperna i vår kaloriförbränningsräknare. Till exempel har promenader ett MET -värde på 3,8, medan vandring redan 6. Ju högre detta värde är, desto mer energi kräver uppgiften. Vad är egentligen 1 MET, då? Det definieras som förhållandet mellan energiförbrukning per tidsenhet under en specifik fysisk aktivitet och ett referensvärde på 3,5 ml O₂/(kg · min). Efter en viss omräkning och omvandling av milliliter syre till kalorier kommer vi fram till den slutliga formeln: kalorier = T * 60 * MET * 3,5 * W / 200 där T är aktivitetens varaktighet i timmar och W är din vikt i kilogram. Vår kaloriförbränningskalkylator använder formeln ovan för den mest exakta uppskattningen av förbrända kalorier. Om du vill köra dina beräkningar för hand kan du också använda en förenklad version av denna ekvation: kalorier = MET * T * W Denna ekvation är baserad på approximationen som säger att 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Det är inte 100% korrekt; ändå ger det ett tillräckligt bra resultat som kan användas för att uppskatta kaloriförlusten. För mer information om detta:

Visa antalet på webbsidan:

När vi har all information skickar vi dessa data till webbsidan med WebSocket. WebSocket är en teknik som håller TCP -anslutningen öppen, så att du ständigt kan skicka data fram och tillbaka mellan ESP och klienten, med låg latens. Och eftersom det är TCP är du säker på att paketen kommer intakta.

ESP är värd för en webbsida med poängen i mitten och hoppfrekvens och kalorier som bränns högst upp. 1 skjutreglage i övre högra hörnet för att ställa in vikten för den person som gör överhoppningsaktiviteten. Value of Weight överförs från webbläsaren till ESP via en WebSocket -anslutning. För att starta aktivitetssessionen, hoppa över knappen på kodaren och starta aktiviteten. Du kan se hur många hoppa över i realtid på webbsidan.

Ladda upp data till Thingspeak:

ThingSpeak är en gratis webbtjänst som låter dig samla in och lagra sensordata i molnet och utveckla Internet of Things -applikationer. Skapa ett konto på Thingspeak och skapa en ny kanal. Skapa tre fält för den kanalen. Ett för att hoppa över antal, det andra fältet för hoppningshastighet och det tredje fältet för kaloriförbränning. Använd kanalen Write_Key i koden. För att ladda upp data till Thingspeak, tryck på samma knapp igen när du är klar med din hoppning. ESP kommer att ladda upp data till Thingspeak.

Steg 9: Ladda upp koden

Innan du laddar upp koden, ändra Thingspeak -nyckeln i koden. Skapa en ny kanal på Thingspeak och använd den kanalens nyckel i koden. Skapa ett konto på Thingspeak om du är ny på Thingspeak, skapa en ny kanal och använd den kanalnyckeln här.

Använd mikro -USB -kabeln för att programmera Wemos d1 mini -enheten. Öppna Arduino IDE och ladda upp den här koden

Steg 10: Låt oss börja hoppa över

• När du har laddat upp koden till Wemos -enheten, ta bort mikro -USB -kabeln och slå på strömbrytaren för att driva Wemos d1 mini genom batteriet.
• Efter att strömmen har slagits på ansluter du Wemos -enheten till WiFi -nätverket. För att ansluta den till WiFi kan du antingen använda din mobil/bärbara dator för att ansluta till den smarta hoppanordningen. Öppna sedan din webbläsare och skriv följande IP -adress: 192.168.4.1. Detta laddar nästa webbsida, där du kan ställa in dina Wi-Fi-uppgifter. Nu kan du ansluta ditt smarta hopprep till WiFi -nätverk med denna sida.
• Efter att du har anslutit din enhet till WiFi -nätverket hittar du IP -adressen för din hopphoppsenhet. Använd fing (app för android/ios) eller avancerad IP -skanner för att hitta IP -adressen. Öppna en webbläsare på din telefon eller bärbara dator och ange den här IP -adressen och tryck på enter. Du kommer att se hoppa över räknarsidan.
• Ställ in rätt vikt med reglaget i det övre högra hörnet.
• Tryck på knappen på kodaren för att starta aktiviteten. Nu kan du göra din överhoppningsaktivitet. Du kan se antalet hoppningar, hoppningshastighet och kalorier som bränns på webbsidan medan du hoppar.
• Tryck på samma knapp igen när du är klar med din hoppning. Efter att ha tryckt på knappen för andra gången laddas all data (antal hoppningar, hastighet och kaloriförbränning) upp till Thingspeak. Så du kan hålla reda på din dagliga överhoppningsaktivitet.
• På en enda laddning, om du använder den i 2-3 timmar dagligen, kan den här enheten vara upp till 7-8 dagar. För att ladda batteriet, anslut mikro -USB -kabeln till Wemos -enheten och batteriet börjar laddas. (håll strömbrytaren på medan du laddar). Ta bort mikro -USB -kabeln efter en timme eftersom det inte laddas någon indikator.

Njut av att hoppa över, håll dig i form och var kreativ.