Fitness motivatori: 22 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Biz jismonan baquvvat bo'lishga intiladigan muhandislik talabalarimiz.

Biz maktab mashg'ulotlaridan tashqariga chiqish va mashq qilish uchun nima qilish kerakligini bilamiz. Bir tosh bilan ikkita qushni olib chiqish uchun biz muhandislik darslarimizdan birida yakuniy loyihadan foydalanib, mashqlar paytida biosensorning asosiy ko'rsatkichlarini o'qishga qaror qildik. Aniqroq aytganda, bu loyiha foydalanuvchiga akselerometr (ACC) va elektromiyogramma (EMG) dan o'qish imkonini beradi, shu bilan birga chiqish ma'lumotlarini ikkita LED va kichik raqamli displeyga uzatadi.

Agar sizga elektron, Arduino, yog'ochni qayta ishlash, kodlash, biomedikal muhandislik yoki lehim yoqsa, bu loyiha siz uchun bo'lishi mumkin!

Nima qilayotganingizni ko'ring

Loyihani boshlashdan oldin, yuqoridagi videoda nima qilayotganingizni bilib oling.

Aslida, bu loyiha bilganingizning ko'p qirralarini birlashtirishga imkon beradi. Agar siz biotibbiyot injeneriyasi (BME) yoki biosensorlar uchun yangi bo'lsangiz, muammo bo'lmaydi. Loyihada ikkita asosiy sensor ishlatiladi. Bu sensorlar akselerometr va elektromiyogram (EMG). Nomidan ko'rinib turibdiki, akselerometr - bu tezlanishni o'lchaydigan sensor. Elektromiyogram intuitiv ravishda, unga mos keladigan elektrodlar biriktirilgan mushaklardagi elektr faolligini o'lchaydi. Loyihada elektr qo'rg'oshidan uchta sirtli jel bioelektrotlar ishlatilgan, ular biriktirilgan narsaning buzog'idan keladigan signallarni o'lchagan.

Materiallar va asboblar

Materiallar

Ushbu loyihani yaratish uchun sizga quyidagilar kerak bo'ladi:

• Arduino Uno taxtasi (uni https://www.arduino.cc/ dan sotib olish mumkin)
• 9V batareyali quvvat manbai (uni https://www.radioshack.com saytidan sotib olish mumkin)
• ulangan Bitalino to'plami (uni www.bitalino.com saytida sotib olish mumkin)
• Adafruit 1.8 dyuymli TFT displeyi va qalqoni, yarim o'lchamli perma-protobardga qo'shimcha ravishda (uni www.adafruit.com saytida sotib olish mumkin)
• turli xil o'tish simlari, LEDlar, 220 Ohmli rezistorlar, lehim va oqim (www.radioshack.com saytida sotib olish mumkin)
• 1/2 "yog'och vintlardek, 5/8" ishlov beriladigan mixlar, 4 dyuymli x4 dyuymli 28 o'lchamli po'latdan yasalgan po'latdan, ikkita kichik menteşe va oddiy qulflash mexanizmini (www.lowes.com saytida sotib olish mumkin)

• besh taxta oyoqli yog'och

  Eslatma: Qattiq yog'ochni www.lowes.com saytida sotib olish mumkin, lekin biz mahalliy arralash mashinasini topib, o'sha odamdan yog'ochdan foydalanishni tavsiya qilamiz. Ushbu loyihada ishlatiladigan yog'och o'lchamlari unchalik keng tarqalgan emas, shuning uchun kerakli qalinlikdagi yog'ochni oldindan kesish ehtimoli juda kam

  Asboblar

• lehimli temir (uni www.radioshack.com saytidan sotib olish mumkin)

• yuqoridagi fotosuratlarga kiritilgan va bu erda sanab o'tilgan ko'plab yog'ochga ishlov berish asboblari

  • miter arra (uni www.lowes.com saytidan sotib olish mumkin)
  • do'kon ustasi yoki unga tenglashtirilgan stol arra (uni www.shopsmith.com saytidan sotib olish mumkin)
  • Qalinligi planer (uni www.sears.com saytidan sotib olish mumkin)
  • bolg'a, matkaplar, o'lchash tasmasi va qalam (www.lowes.com saytida sotib olish mumkin)
  • simsiz matkap va batareyani (www.sears.com saytida sotib olish mumkin)
  • tarmoqli arra (www.grizzly.com saytidan sotib olish mumkin)

Ixtiyoriy asboblar

• lehimlantiruvchi temir (www.radioshack.com saytidan sotib olish mumkin)
• birlashtiruvchi planer (www.sears.com saytidan sotib olish mumkin)

Tayyorgarlik

Garchi bu eng qiyin vazifa bo'lmasa -da, bu eng oddiy emas. Kodlash, simlarni ulash, lehimlash va yog'ochga ishlov berish bo'yicha zarur bilimlar zarur. Bundan tashqari, Arduino yoki Adafruit bilan oldingi ish foydali bo'ladi.

Oddiy dasturlash kursi yoki mavzu bo'yicha amaliy tajriba, bu ko'rsatma doirasi uchun etarli bo'lishi kerak.

Lehimlash va simlarni ulash sxemalari bu harakatlarni bajarish orqali yaxshiroq o'rganiladi. Nazariy sxemalar kursi zanjirlarni texnik tushunishda foydali bo'lishi mumkin bo'lsa -da, agar siz unga ba'zi sxemalarni qurmagan bo'lsangiz, uning foydasi yo'q! Ulanish paytida simni iloji boricha sodda qilib ko'rsatishga harakat qiling. Iloji boricha, simlarni kesib o'tishdan yoki kerak bo'lgandan ko'ra uzunroq simlarni ishlatishdan saqlaning. Bu tugallangan va to'g'ri ishlamayotgan ko'rinadi. Lehimlash paytida, lehim kerakli joyga oqishini ta'minlash uchun etarli oqim ishlatganingizga ishonch hosil qiling. Juda oz oqimdan foydalanish, lehim jarayonini kerak bo'lgandan ko'ra asabiylashtiradi. Shunga qaramay, juda ko'p lehim ishlatmang. Lehimlash haqida gap ketganda, juda ko'p lehim materialini qo'shish, lehimli ulanishni yaxshiroq qilishga yordam bermaydi. Aksincha, haddan tashqari lehim sizning ulanishingizni oqilona qilib ko'rsatishi mumkin, hatto u noto'g'ri qilingan bo'lsa ham.

Yog'ochni qayta ishlash-bu qo'l san'ati. Bu, albatta, biroz amaliyotni talab qiladi. Yog'ochning moddiy xususiyatlari haqidagi ma'lumot, masalan, Erik Meyerning "Vud" dagi ma'lumoti, ayniqsa, agar siz kelajakda yog'ochni qayta ishlash bo'yicha ko'proq loyihalar qilmoqchi bo'lsangiz. Biroq, bu talab qilinmaydi. Yog'ochdan ishlov berayotgan ustaning ishini yoki yog'ochdan ishlov berishni ko'rib, bu loyiha uchun etarli asos bo'lishi kerak. Yog'och do'konining yo'lini bilish ham juda muhimdir. Qaysi asboblar berilgan funktsiyalarni bajarishini tushunish sizga loyihani boshqasidan ko'ra tezroq va xavfsiz bajarishga yordam beradi.

Foydali saytlar

• www.github.com; Bu sayt kodni o'zgartirishga yordam beradi
• www.adafruit.com; bu sayt sizga TFT ekranini qanday ulash kerakligini aytadi
• www.fritzing.com; bu sayt sizga sxemalarni chizish va kontseptualizatsiya qilishga yordam beradi

Xavfsizlik

Davom etishdan oldin, biz xavfsizlik haqida gapirishimiz kerak. Xavfsizlik, birinchi navbatda, hayotda ko'rsatma berish yoki boshqa biror narsa qilishda qolishi kerak, chunki kimdir jarohat olsa, bu hech kimga qiziq emas.

Bu ko'rsatma biosensorlarni o'z ichiga olgan bo'lsa ham, uning qismlari ham, yig'ilgan asboblari ham tibbiy asbob emas. Ular tibbiy maqsadlarda ishlatilmasligi kerak.

Bu ko'rsatma elektr, lehimlantiruvchi temir va elektr asboblaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. Ehtiyotsizlik yoki tushunmovchilik bilan bu narsalar xavfli bo'lib qolishi mumkin.

Arduino, Adafruit displeyi va LEDlarni quvvatlantirish uchun elektr kerak. U 9V batareya bilan ta'minlangan. Umuman olganda, elektr energiyasi bilan ishlashda juda xavfsiz bo'lish qiyin.

Shunga qaramay, elektr xavfsizligi bo'yicha ba'zi foydali maslahatlar:

• Qo'llaringizni quruq holda saqlang va ularning terisi buzilmaganligiga ishonch hosil qiling.
• Agar sizdan tok o'tishi kerak bo'lsa, kirish va chiqish nuqtalarini bir chekkada saqlashga harakat qiling.
• Barcha kontaktlarning zanglashiga olib keladigan topraklama vositalarini, elektron to'xtatuvchilari va nosozliklarni to'xtatuvchilarni ta'minlang. Agar ular qurilmada yoki elektr yo'lida biror narsa noto'g'ri bo'lsa, ular zanjirlarning haddan tashqari yuklanishini yoki oqim oqishini oldini olishga yordam beradi.
• Momaqaldiroq paytida yoki elektr tokining kuchlanish tezligi odatdagidan yuqori bo'lgan boshqa holatlarda elektr qurilmalarini ishlatmang.
• Elektr qurilmalarini suvga botirmang yoki suvli muhitda ishlatishga urinmang.
• O'chirish sxemalarini faqat quvvat uzilganida o'zgartiring.

Lehimlash temir - bu elektr qurilmasi. Bu erda elektr qurilmalar uchun barcha xavfsizlik choralari qo'llaniladi. Shu bilan birga, dazmolning uchi ham juda qizib ketadi. Yonib ketmaslik uchun dazmolning uchi bilan aloqa qilmang. Dazmol va lehimni shunday tutingki, agar buyumlardan biri sizning dastangizdan chiqib ketsa, qo'llaringiz dazmol uchiga tegmaydi.

Elektr asboblari ham elektr energiyasini talab qiladi. Bu erda, yuqorida ko'rsatilgan elektr xavfsizligi choralariga rioya qiling. Bilingki, elektr asboblar ko'p harakatlanuvchi qismlarga ega. Shunday qilib, asboblar ishlatilganda tanangizni va boshqa g'amxo'rlik qilayotgan narsalarni bu qismlardan uzoqroq tuting. Esda tutingki, asbob nimani kesayotganini yoki ishlov berayotganini bilmaydi. Operator sifatida siz elektr asboblarining xavfsiz ishlashi uchun javobgarsiz. Elektr asboblarini ishlatayotganda xavfsizlik qalqonlari va qalqonlarni joyida saqlang.

Maslahatlar va maslahatlar

Quyidagi ma'lumotlar ushbu ko'rsatma davomida foydali bo'lishi mumkin. Har bir maslahat yoki maslahat har bir qadamga to'g'ri kelmaydi, lekin har bir holatda maslahat va maslahatlar qo'llanilishi uchun sog'lom fikr qo'llanma bo'lishi kerak.

• Simlarni ulashda simning rangi muhim emas. Biroq, ranglar sxemasini tuzish va loyihangiz davomida unga mos kelish foydali bo'lishi mumkin. Masalan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan musbat kuchlanish uchun qizil simdan foydalanish foydali bo'lishi mumkin.
• Bioelektrodlar tananing toza qirqilgan qismiga joylashtirilishi kerak. Soch yig'ilgan signallarda ortiqcha shovqin va harakat artefaktiga olib keladi.
• Harakat artefaktining oldini olish uchun bioelektrodlarga biriktirilgan simlarning kerak bo'lgandan ko'proq harakatlanishiga yo'l qo'ymaslik kerak. Ushbu simlarni mustahkamlashda siqish paypog'i yoki lenta yaxshi ishlaydi.
• Lehim mos ravishda. Har bir lehimli ulanish etarli ekanligiga ishonch hosil qiling va agar kontaktlarning zanglashiga olib ketgan bo'lsa -da, bu ulanishlarni tekshiring.
• Rejalashtirilganda, uzunligi olti dyuymdan kam bo'lmagan tekislik materiallari. Bu uzunlikdan kichikroq bo'laklarni kesish, ish qismlarini chayqalishiga yoki haddan tashqari qaytarilishiga olib kelishi mumkin.
• Xuddi shunday, planerning oldida to'g'ridan -to'g'ri turmang. Aksincha, uning yonida turing, chunki ish qismlari planerga beriladi va undan olinadi.
• Arra ishlatganda, ish qismlari tegishli panjara yoki panjara oldida qolishiga ishonch hosil qiling. Bu xavfsiz va aniq kesishni ta'minlashga yordam beradi.
• Vintlar yoki mixlar bilan mahkamlashda uchuvchi teshiklarni ta'minlang. Uchuvchi uchi mo'ljallangan mahkamlagichdan kichikroq diametrda bo'lishi kerak, lekin mahkamlagich diametrining yarmidan kam bo'lmasligi kerak. Bu mahkamlagichning mavjudligi tufayli ortiqcha stressni bartaraf etish orqali mahkamlanadigan yog'ochning bo'linishi va parchalanishining oldini olishga yordam beradi.
• Agar mixlar uchun uchuvchi teshiklar burg'ulashsa, uchuvchi teshikni mo'ljallangan mix uzunligidan sakkizinchi dyuym ko'proq sayozroq saqlashga harakat qiling. Bu tirnoqqa cho'kib ketadigan narsani berishga yordam beradi va tirnoq cho'kib ketganda uni ushlab turishga yordam beradigan etarlicha ishqalanishni ta'minlaydi.
• Bolg'a urayotganda, bolg'aning boshining o'rtasi bilan mixning boshiga to'g'ri haydang. Faqat konservativ tebranishlardan farqli o'laroq, mo''tadil tebranishlarni qo'llang, chunki konservativ tebranishlar tirnoqni haydash uchun etarlicha energiya bermaydi, aksincha, tirnoqning istalmagan tarzda egilishiga va egilishiga sabab bo'ladi.
• Bolg'a panjasidan foydalanib, maqsadga muvofiq harakatlanmaydigan mixlarni olib tashlang.
• Qo'llaringizni arra pichoqlarini kesish chizig'idan tozalang. Agar biror narsa noto'g'ri bo'lsa, qo'lingizni kesishni xohlamaysiz.
• Vaqtni tejash uchun ikki marta o'lchab, bir marta kesib oling. Agar bu bajarilmasa, siz bir necha marta bir nechta bo'laklarni yasashingizga to'g'ri keladi.
• Qalinligi planer va arra ustida o'tkir pichoqlardan foydalaning. Arra ustida, tishlari yuqori bo'lgan pichoqlar, ishlov berish sifatiga yaqin silliq kesish uchun yaxshi. Loyihani ishlab chiqishda biz Dewalt ikki burchakli arra ustidagi 96 tishli 12 dyuymli aniq pichoqni va chiziqli dyuymda har bir chiziqli dyuymda kamida 6 tishi bo'lgan pichoqni ishlatdik.
• Shopsmith motorini stol arra konfiguratsiyasi uchun tavsiya etilgan tezlik oralig'ida saqlang. Jadvalning har bir kesish uchun kerak bo'lgandan ko'proq pichoq ochilmasligi uchun mos balandlikka moslashtirilganligiga ishonch hosil qiling.

1 -qadam: Boshlaylik

Avvalo elektron komponentni yarating. Quvvat va simni perma-protobardga ulashdan boshlang.

2 -qadam: Biosensorlarni qo'shish

Biosensorlarni perma-protoboardga ulang va qaysi sensor ekanligini aniqlang. Biz diagrammada chapdagi signalni akselerometr sifatida ishlatganmiz.

3 -qadam: LEDlarni o'z ichiga oladi

Keyin LEDlarni qo'shing. LEDning yo'nalishi muhimligini unutmang.

4 -qadam: Displeyni qo'shish

Raqamli displeyni qo'shing. Yordam berish uchun ushbu veb -saytda berilgan simlardan foydalaning:

5 -qadam: Vaqtni kodlash

O'chirish tugagandan so'ng, unga kodni yuklang. Ilova qilingan kod - bu loyihani bajarishda foydalangan kodimiz. Rasm to'g'ri ochilganda kod qanday bo'lishi kerakligi haqidagi namunadir. Bu erda muammolarni bartaraf etish to'liq boshlanishi mumkin. Agar narsalar to'g'ri ishlayotgan bo'lsa, birinchi navbatda akselerometrdan signallar o'qiladi. Agar signal chegaradan past bo'lsa, qizil LED yonadi, yashil chiroq yonmaydi va displeyda "O'rningdan tur!" Yozuvi paydo bo'ladi. Shu bilan birga, agar akselerometr signali chegaradan yuqori bo'lsa, qizil LED o'chadi, yashil LED yonadi va ekranda "Kel!" Bundan tashqari, EMG signali o'qiladi. Agar EMG signali belgilangan chegaradan yuqori bo'lsa, raqamli displeyda "Ajoyib ish!" Ammo, agar EMG signali ostonadan past bo'lsa, ekranda "Ishga tush!" Yozuvi bor. Bu vaqt o'tishi bilan takrorlanadi va LEDlar va ekranning holati akselerometr va EMGning kirishiga qarab o'zgaradi, akselerometr va EMG uchun belgilangan chegaralar dam olish paytida qo'lda bo'lgan mavzu bilan kalibrlash asosida o'rnatilishi kerak. va mashq qiling.

GitHub -da ushbu kodga kirish uchun bu erni bosing!

6 -qadam: rejalashtirish

O'chirish va batareyani o'z ichiga oladigan qutilarni yasashni boshlang.

E'tibor bering, bundan keyin ko'rsatilgan barcha chizmalar, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa, dyuymda ko'rsatilgan o'lchamlarga ega.

Loyiha uchun zarur bo'lgan yog'ochni qalinligi tekislagich bilan kerakli qalinlikka rejalashtirishdan boshlang. Taxminan uch yarim pog'onali oyoq qalinligi 1/2 dyuymga rejalashtirilgan bo'lishi kerak. Yana yarim taxtali oyoq 1/4 dyuymli qalinlikda rejalashtirilgan bo'lishi kerak. Oxirgi yarim pog'onali oyoq shunday bo'lishi kerakki, u akkumulyator qutisining korpusini tashkil etuvchi u-kanalni keyingi bosqichda tasvirlanganidek bajarilishi mumkin.

7 -qadam: Asosiy qutining pastki qismi

Asosiy qutining pastki qismini ko'rsatilgan o'lchamlarga bo'ling va elektron kartani va Arduino -ni mahkamlang. Ushbu o'lchamlarni ochish uchun rasmni bosing.

8 -qadam: Asosiy qutining oxiri

Asosiy qutining uchlarini ko'rsatilgan o'lchamlarga bo'ling va ularni asosiy qutining pastki qismiga mahkamlang.

9-qadam: Asosiy qutining yon tomonlari- Sensor tomoni

Boshlang'ich qutining sensorli tomonini ko'rsatilgan o'lchamlarga moslashtirishda davom eting va uni qutining qolgan qismiga mixlar bilan mahkamlang.

10-qadam: Asosiy qutining yon tomonlari- ekran tomoni

Asosiy qutining ekran tomonini belgilangan o'lchamlarga moslang va uni qolgan qutiga mahkamlang.

11 -qadam: Sizda nima borligini tekshiring

Shu nuqtada, agar siz tanlagan uskuna yoki uskunani joylashtirishingiz tufayli ba'zi o'lchamlar farq qilishi mumkin bo'lsa ham, asosiy qutining umumiy shakli bu erda ko'rsatilganiga ishonch hosil qiling.

12 -qadam: Asosiy qutining yuqori qismi

Asosiy qutining yuqori qismini rasmda ko'rsatilganidek qiling. Ko'rsatilgan rasmni bosing, uni to'liq hajmda oching va tegishli o'lchamlarni ko'ring.

13 -qadam: Hammasi bunga bog'liq

Birlamchi qutining yuqori qismini LED qutisining oxiridagi menteşe yordamida asosiy qutining qolgan qismiga mahkamlang. Kichkina menteşalardan birini biriktirishdan oldin, qutining qolgan qismi qutining yuqori qismi bilan kvadrat ekanligiga ishonch hosil qiling.

14 -qadam: qulflang

Qutining old uchiga, menteşaning qarama -qarshi tomoniga kichik mandalni o'rnating. Bu kerak bo'lgandan tashqari asosiy qutining ochilishiga to'sqinlik qiladi.

15 -qadam: Yuk ko'taring

Qurilmani portativ qilishiga yordam berish uchun, po'lat po'latdan yasalgan ingichka bo'lakni uning o'lchamlari bo'ylab egib oling, shunda u bilan asosiy qutining pastki qismiga kamar joylashishi mumkin. Büküldükten so'ng, uni yog'och vintlar bilan asosiy qutining pastki qismiga ulang.

16 -qadam: Batareya qutisi bazasi

Endi batareya qutisini yasash vaqti keldi. Ushbu qutining asosini ko'rsatilgan o'lchamlarga bo'ling.

17 -qadam: Batareya qutisining oxiri

Batareya qutisining uchlarini yasaganimizda, biz 3/8 dyuymli materialdan foydalanganmiz. Belgilangan o'lchamlardan foydalanib, uchlarini yasang va ularni batareya qutisining tagiga mahkamlang.

18 -qadam: Batareya qutisining yuqori qismi

Biz 1/4 dyuymli materialni arra bilan kerakli uzunlikka va tasma arra yordamida kerakli kenglikka kesib, batareya qutisining yuqori qismini yasadik. O'lchamlarni ko'rish uchun rasmni bosing va uni kengaytiring.

19 -qadam: Qopqoqni batareya qutisiga qo'ying

Qopqoqni asosiy qutiga qo'yish uchun xuddi shu usuldan foydalanib, batareya qutisi qopqog'ini batareya qutisining korpusiga mahkamlang.

20 -qadam: Batareya qutisini tekshiring

Shu nuqtada, batareya qutisiga qarang, u bu erda ko'rsatilgan rasmga o'xshaydi. Agar shunday bo'lmasa, hozir oldingi qadamlarning bir qismini qayta ko'rib chiqish uchun ajoyib vaqt bo'lardi!

21 -qadam: Batareya qutisini asosiy qutiga mahkamlang

Batareya qutisini asosiy qutining yuqori qismiga qo'ying. Batareya qutisini asosiy qutiga mahkamlashni tugatish uchun yog'och vintlardek yoki pardoz mixlardan foydalaning.

22 -qadam: Boshqa fikrlar

Agar siz ushbu qadamlarni bajargan bo'lsangiz, buni qildingiz! Uskuna va dasturiy ta'minotni ishga tushirgandan so'ng, biz qurilmadan foydalana oldik. Hozirgi shaklda, qurilma cheklangan dasturga ega, lekin baribir dizaynning turli jihatlarining qiziqarli kombinatsiyasi. Chiqish biosensor kirishidan signal olgandan keyin biz xohlagan hamma narsani qiladi. Umuman olganda, qurilma bir necha kilogramm og'irlikda.

Kelgusi versiyalarda, qurilma og'irligi kamroq bo'lishi va kam joy egallashi qiziq bo'lardi. Agar buning iloji bo'lsa, qurilma foydaliroq bo'lardi va uni mashq paytida osonroq kiyish mumkin edi. Bunga erishish uchun biz qutilarni Arduino mikro va 3 o'lchamli bosib chiqarish bilan tajriba o'tkazishni tavsiya qilamiz. Joyni tejashga yordam berish uchun oddiy 9V batareyaga qaraganda kamroq joy egallaydigan qayta zaryadlanuvchi batareyani ishlatish bilan tajriba o'tkazish yaxshi bo'lardi. Shunga ko'ra, batareya qutisi hajmini kamaytirish mumkin.