STRYDE .: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

STRYDE. si kladie za cieľ poskytnúť amatérskym a stredne pokročilým bežcom prehľady a pomoc porovnateľnú s tými, ktoré sú k dispozícii profesionálnym športovcom, s lacnými, estetickými a pohodlnými nositeľnými predmetmi. V konečnom dôsledku by vám tieto zariadenia mali pomôcť zlepšiť výkon a vyhnúť sa zraneniu pri behu.

STRYDE. pozostáva z dvojice pančuchových nohavíc so senzormi na analýzu držania tela (uhol náklonu dopredu) pri behu, ako aj zo sluchového zariadenia, ktoré pomáha bežcom udržiavať konzistentné tempo a korigovať držanie tela. Kompresné bežecké pančuchy komunikujú údaje zo senzorov späť do počítača alebo mobilného telefónu, kde môže používateľ získať prehľad o spôsobe spustenia a porovnať ho s ideálnou technikou.

V konečnom dôsledku sa tieto nositeľné zariadenia snažia pomôcť svojmu nositeľovi zlepšiť jeho výkon, predchádzať úrazom a lepšie porozumieť jeho fitness aktivitám.

Krok 1: Materiály a nástroje

Materiály a technológie:

• eResin_ PLA s vybranou farbou pre 3D tlač
• 2x Arduino Pro Mini alebo podobný s pinmi I2C a 5V
• USB programátor CH341A pre Arduino Pro mini
• Modul akcelerometra Grove
• Nabíjačka Li-Po batérií
• Modul Bluetooth 4.0 (HM-10)
• Modul bzučiaka
• Drôty

Softvér:

• Photoshop
• Oficiálny softvér Arduino
• Solidworks

Náradie:

• Spájkovačka
• Spájka
• Odizolovače a strihače drôtov
• Voltmetr
• Meracia páska
• 3D tlačiareň

Krok 2: Vytvorte 3D model slúchadiel pomocou softvéru CAD

Spustite model svojho slúchadla pomocou náčrtu na papieri. Nájdite inšpirácie z online a okolitých zdrojov. Niekoľko fotografií náčrtov pre tento STRYDE. je pripojený vyššie pre vašu referenciu. Ďalej zmerajte krk pomocou meracej pásky, aby ste určili šírku a dĺžku slúchadiel. Merajte voľne, aby sa na koniec slúchadlá pohodlne zmestili.

Pri navrhovaní vždy zvážte výrobný proces. Pri 3D tlači je dôležité vziať do úvahy obmedzenia 3D tlačiarní, ktoré sú vám dostupné. Niektoré významné prekážky sú maximálne a minimálne rozmery, ktoré je možné vytlačiť, ako aj rozsah chýb tlačiarní.

Potom, čo úspešne kótujete svoje 2D náčrty, nakreslite ich v zvolenom softvéri CAD, ktorý je schopný exportovať súbor STL (vybrali sme Solidworks). Ak máte obmedzené skúsenosti s CAD softvérom, online je k dispozícii množstvo bezplatných školiacich videí, ktoré si môžete vyhľadať a vytvoriť ľubovoľný tvar, ktorý sa vám páči.

Po dokončení modelovania pred exportom súboru vo formáte STL skontrolujte, či sú všetky vaše rozmery správne.

Krok 3: 3D tlačové slúchadlá so súborom CAD

Predtým, ako budete pokračovať v tomto kroku, vezmite na vedomie, že váš CAD model môže byť potrebné rozdeliť/nakrájať na horné a dolné diely a potom lepiť kvôli obmedzeniam výroby 3D tlačiarní. Poraďte sa s personálom alebo online fórami o prevádzke konkrétnej tlačiarne, ku ktorej máte prístup, a požiadavkách na tlač dutých predmetov.

Vyššie uvádzame niekoľko príkladov použitia našich bielych prototypov. Premeňte svoj model na kód G s pomocou pracovníkov 3D tlače alebo pomocou postupu, ktorý nájdete vo vašom konkrétnom softvéri. Vyberte si vhodný materiál na základe pohodlia, ceny, estetiky a zvážte outsourcing. Odporúčame PLA, TPU a eResin-PLA.

Vytlačte a upresnite brúsením, leštením alebo ak ste vybrali eResin-PLA, použite model na spevnenie lasera. Opakujte tlač, kým nie ste spokojní s tvarom a povrchovou úpravou slúchadiel.

Krok 4: Produkujte Cool Beats

Pre zvukový výstup slúchadiel existujú dve možnosti. Prvým z nich je jednoduchý tikajúci zvuk 170-190 úderov za minútu, ktorý používateľovi dokáže prispôsobiť tempo behu. Alternatívne sa môžete rozhodnúť vytvoriť vlastnú zvukovú stopu a exportovať ju vo formáte, ktorý je možné nahrať a prehrať pomocou reproduktora pripojeného k Arduinu.

Použite Ableton Live alebo iný hudobný softvér. Podľa potreby nastavte rytmus na 160, 165, 170, 175, toto je možné zmeniť v ľubovoľnom bode, odporúča sa však najskôr nastaviť, aby sa minimalizovalo akékoľvek posúvanie alebo skreslenie výšky tónu.

Vyberte si nástroje alebo zvuky bicích na posilnenie rytmu, odporúčajú sa zvuky Toma alebo basy. Na začiatok každého pruhu umiestnite poznámku a zaistite, aby bola rýchlosť 110. Usporiadajte doplnkové zvuky alebo nástroje, ako sú hi-hat, zvonkohra a zvuky textúry vzduchu. Majte na pamäti, aby ste nemali zvuky, ktoré sú príliš podobné hlavnému rytmu, používajte zvukové efekty na stlmenie alebo tlmenie akýchkoľvek ostrých alebo trhavých zvukov alebo na zníženie útoku. Rýchlosť doplnkových zvukov by nemala presiahnuť 90.

Snažte sa vytvoriť atmosféru, ktorá vzbudzuje naliehavosť alebo pohyb prostredníctvom zložených zvukov, ktoré budujú napätie, používajte svoju kreativitu! Vytvorte si slučku. Export vo formáte WAV. formát.

Krok 5: Zostavte komponenty Arduino

K dispozícii sú dve samostatné zariadenia, ktoré sú umiestnené v páre legín a slúchadiel. Pri zostavovaní dvoch zariadení postupujte podľa nižšie uvedených pokynov. V ďalšom kroku napíšeme kód Arduino na výstup zvuku cez bzučiak v slúchadlách a prenesieme späť údaje senzora zo zariadenia pripevneného k legínam.

1. Legínové zariadenie

Legínové zariadenie pozostáva zo základnej dosky Arduino Pro Mini, modulu akcelerometra na báze MPU9250 a modulu Bluetooth 4.0 (odporúča sa HM-10).

Tieto sa majú spájkovať na mikrokontrolér Arduino nasledovne:

Piny na module => Piny na Arduino

Modul akcelerometra (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5V

GND => GND

Modul Bluetooth (HM-10):

VCC => 5V

GND => GND

TX => RX

RX => TX

Nakoniec vložte dve 3,7 V batérie LiPo do série (ako je znázornené na obrázku), aby sa dosiahlo celkové napätie 7,4 V pre sériovú batériu. Červený/kladný závesný kábel zapojte do kolíka RAW a čierny/záporný vodič do kolíka GND na zariadení Arduino Pro Mini, aby bolo možné zariadenie napájať externe. Mali by ste sa pozrieť na to, ako by bolo možné pridať prepínač alebo tlačidlo na prepínanie prúdu do zariadenia, aby nebolo potrebné batériu ručne pripájať a odpájať.

2. Slúchadlá

Slúchadlá jednoducho vyžadujú pripojenie modulu reproduktora k Arduino pro mini. Arduino je poháňané batériovým modulom s rovnakou konfiguráciou, ako je znázornená pre modul legín (a pripevnenou k rovnakým kolíkom RAW a GND)

Modul reproduktora:

VCC => 5V

GND => GND

IO => Kolík 8

Nakoniec vložte zariadenie do puzdra s 3D tlačou. Koncové diely pripevnite k puzdru pomocou lepidla.

Krok 6: Napíšte kód pre Arduino a nahrajte ho

Pre každý krok nižšie pripojte Arduino Pro Mini k USB programátoru podľa schém, pričom softvér Arduino nakonfigurujte nasledovne pomocou ponuky „Nástroje“:

• Doska: Arduino Pro alebo Pro Mini
• Procesor: ATMEGA328P (5V, 16MHz)
• Port: COMxx (bude sa líšiť na každom zariadení. Ak nemôžete určiť, ktoré je vaše Arduino, odpojte od počítača ostatné zariadenia Arduino alebo COM)
• Programátor: AVR ISP MkII

Legínové zariadenie:

Zariadenie slúchadla:

Krok 7: Nastavte webové rozhranie na zobrazenie údajov o legínach/držaní tela

Na zobrazenie hodnôt z Arduina umiestnených na legínach vytvoríme webové rozhranie, na ktoré sa dá pristupovať z počítača alebo mobilu.

Stiahnite si priložené súbory, premenujte index.hmtl.txt na index.html a potom v prehliadači otvorte index.html (odporúča sa prehliadač Google Chrome)

Upozorňujeme, že nie je potrebné nahrávať súbory na verejný webový server ani vytvárať webové stránky. Webové rozhranie sa jednoducho skladá zo súborov HTML/CSS/Javascript, ktoré je možné uložiť do počítača a otvoriť ich pomocou webového prehliadača, ktorý potom bude hovoriť so zariadením legíny prostredníctvom pripojenia bluetooth inicializovaného prostredníctvom vášho prehliadača.

V prílohe je snímka obrazovky malej časti kódu zo súboru app.js, ktorá sa spustí, keď používateľ stlačí na stránke tlačidlo Pripojiť. Tu hovoríme počítaču, aby volal funkciu „dataHandler“vždy, keď sú údaje prijaté z Arduina. Mali by ste postupovať podľa kódu, aby ste zistili, aké ďalšie funkcie sa volajú a ako sa s údajmi zaobchádza a prípadne sa nakreslia do grafu.

Nasleduje malý súhrn zahrnutých súborov:

index.hml: Informuje prehliadač, aké prvky má na stránku nakresliť a kde majú byť navzájom umiestnené.

style.css: Styling jednotlivých prvkov (napr. sivý obrys okolo grafu)

webTerminal.js: Knižnica JavaScript pre komunikáciu s modulom cez bluetooth. Poskytuje funkcie potrebné na jednoduché spracovanie prijatých údajov a odosielanie správ späť na pripojené zariadenie bluetooth prostredníctvom sériového pripojenia bluetooth.

app.js: Náš vlastný kód JavaScript, ktorý spracováva všetky údaje prijaté z arduina a čerpá z grafu

Krok 8: Prístup k webovému rozhraniu a jeho používanie

Modul legín číta gyroskop, akcelerometer a dokonca aj informácie o teplote. Tento projekt vyžaduje iba použitie údajov z osi Y gyroskopu, z ktorých je možné určiť držanie tela.

Ak chcete získať prístup k webovému rozhraniu, otvorte súbor index.html stiahnutý v predchádzajúcom kroku. Mali by ste vidieť rozhranie podobné tomu na priloženom obrázku.

Potom stlačte tlačidlo pripojenia a zo zoznamu zariadení vyberte svoj modul bluetooth (zvyčajne s názvom HMSoft). Ak existuje veľa zariadení, môže pomôcť umiestniť modul bližšie k počítaču, aby ho bolo možné ľahko identifikovať z úrovne príjmu bluetooth.