Draagbaar - Eindproject: 7 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

INVOERING

In dit project hadden we de taak om een functioneel draagbaar prototype te maken op basis van een cyborg-functie. Wist je dat je hart synchroniseert met de BPM van muziek? Je kunt proberen je humeur te beheersen door middel van muziek, maar wat als we technologie ons laten helpen kalmeren? We hebben alleen wat componenten nodig, een Arduino en je koptelefoon. Laten we innoveren!

Project van Marc Vila, Guillermo Stauffacher en Pau Carcellé

Stap 1: Materialen en componenten

Bouwmaterialen:

- 3D-geprint polsbandje

- M3 schroeven (x8)

- M3 moeren (x12)

- Heuptasje

Elektronische materialen:

-Hartslagsensor BPM

- Knoppen (x2)

- Potentiometer

- LCD C 1602-MODULE

- MODULE DFPLAYER MINI MP3

- 3,5 mm jack stereo TRRS-HEADSET

- Micro SD kaart

- Arduino Uno-plaat

- Lasser

- Bakeliet bord

Stap 2: Ontwerp een polsbandje

Eerst maken we een aantal schetsen om de verschillende onderdelen in het polsbandje te ordenen.

Met het duidelijke idee hebben we metingen gedaan aan de drie armen van de leden van de groep, en vervolgens hebben we het gemiddelde gemaakt om de optimale maat voor het ontwerp te vinden. Ten slotte ontwerpen we het product met een 3D-programma en printen we het met een 3D-printer.

U kunt de. STL-bestanden hier downloaden.

Stap 3: Elektronische verbindingen

We blijven de nodige controles doen van ons 3D-ontwerp, we maakten een eerste montage van alle componenten in het prototype om te zien of de metingen correct waren.

Om alle componenten op het Arduino-bord aan te sluiten, hebben we verschillende verbindingen gemaakt van de componenten met behulp van 0, 5 meter kabels, op deze manier verminderen we de zichtbaarheid van het bord en organiseren we het prototype beter.

Stap 4: De code

Dit project is een prototype van een cyborg. Uiteraard hebben we de componenten niet onder de huid geïntroduceerd, dus hebben we het gesimuleerd met een armband als orthese (extern apparaat aangebracht op het lichaam om de functionele aspecten aan te passen).

Onze code neemt de toetsaanslagen van de gebruiker en toont ze met behulp van het LCD-scherm. Naast de BPM toont het scherm de gewenste intensiteit zodat de gebruiker deze kan vergelijken met zijn hartslag. Er zijn veel situaties waarin het interessant is om je eigen BPM te verhogen of te verlagen. Duursporters moeten bijvoorbeeld de pulsaties beheersen om niet overmatig vermoeid te raken. Een alledaags voorbeeld zou zijn om te willen slapen of te kalmeren in een nerveuze situatie. Het kan ook worden toegepast als een therapeutische methode voor mensen met autisme om de stress die ze voelen te verminderen. Naast het scherm bevinden zich twee knoppen om de gewenste intensiteit te regelen en de hartslag te verhogen of te verlagen. Afhankelijk van de intensiteit wordt een eerder bestudeerde muzieksoort gespeeld. Er zijn onderzoeken die aantonen dat muziek de BPM kan veranderen. Volgens Beats per Minute van het nummer bootst en matcht het menselijk lichaam die BPM.

int SetResUp = 11; // pin 10 van Arduino met intensiteitsverhogingsknop.int SetResDown = 12; // pin 11 van Arduino met intensiteitsverlagingsknop

int ResButtonCounter = 0;// keerteller die de weerstandsinstelling verhoogt of verlaagt, initiële waarde van 0 int ResButtonUpState = 0; // huidige status van de intensiteitsverhogingsknop int ResButtonDownState = 0; // huidige status van de intensiteitsafnameknop int lastResButtonUpState = 0; // laatste staat van de intensiteitsverhogingsknop int lastResButtonDownState = 0; // laatste status van de intensiteitsverlagingsknop

int pulsePin = 0; // Pulssensor aangesloten op poort A0 // Deze variabelen zijn vluchtig omdat ze worden gebruikt tijdens de interruptroutine in het tweede tabblad. vluchtige int BPM; // Slagen per minuut vluchtig int Signaal; // Pulssensor gegevensinvoer vluchtig int IBI = 600; // Pulstijd vluchtige boolean Puls = false; // Waar als de pulsgolf hoog is, onwaar als deze laag vluchtig boolean is QS = onwaar;

# definieer Start_Byte 0x7E # definieer Version_Byte 0xFF # definieer Command_Length 0x06 # definieer End_Byte 0xEF # definieer Acknowledge 0x00 // Geeft info terug met commando 0x41 [0x01: info, 0x00: geen info]

//PANTALLA #include // Upload de bibliotheek voor de functies van het LCD-scherm #include #include

LiquidCrystal-lcd (7, 6, 5, 4, 3, 2); // Verklaar de poorten waarop het LCD-scherm is aangesloten

//LECTOR #include #include // Upload de bibliotheek voor de functies van de module dfplayer mini MP3.

char seriëleData; int nsong; in TV;

SoftwareSeriële comm(9, 10); // Verklaar de poorten waarop de DFPlayer is aangesloten DFRobotDFPlayerMini mp3;

void setup() { Serial.begin(9600); pinMode (SetResUp, INPUT); pinMode (SetResDown, INPUT);

//Definieer de afmetingen van het LCD (16x2) lcd.begin (16, 2); //We selecteren in welke kolom en in welke regel de tekst begint te tonen //LECTOR comm.begin(9600);

mp3.begin(comm); // Component start serialData = (char) ((' ')); mp3.start(); Serial.println("Afspelen"); // Speel een nummer af mp3.volume(25); //Definieer volume}

void loop() {if (digitalRead(11) == LAAG){ mp3.next(); // Als de knop wordt ingedrukt, gaat het nummer door } if (digitalRead (12) == LOW) {mp3.previous(); //Als de knop wordt ingedrukt, het vorige nummer } //if (SetResUp && SetResDown == LOW) {

int pulso = analoog lezen (A0); // Lees de waarde van de hartslagmeter die is aangesloten op analoge poort A0

Serial.println(pulso/6); if (QS == true) {// Flag of Quantified Self is waar, zoals de arduino zoekt de BPM QS = false; // Reset de vlag van Quantified Self }

lcd.setCursor(0, 0); //Toon de gewenste tekst lcd.print("BPM:"); lcd.setCursor(0, 1); //Toon de gewenste tekst lcd.print("INT:"); lcd.setCursor (5, 0); //Toon de gewenste tekst lcd.print(pulso); lcd.setCursor(5, 1); //Toon de gewenste tekst lcd.print(ResButtonCounter); vertraging (50); lcd.wissen(); ResButtonUpState = digitalRead (SetResUp); ResButtonDownState = digitalRead (SetResDown);

// vergelijk TempButtonState met de vorige staat

if (ResButtonUpState! = lastResButtonUpState && ResButtonUpState == LAAG) {// als de laatste status is gewijzigd, verhoog dan de teller

ResButtonCounter++; }

// sla de huidige status op als de laatste status, // voor de volgende keer dat de lus wordt uitgevoerd lastResButtonUpState = ResButtonUpState;

// vergelijk de status van de knop (verhogen of verlagen) met de laatste status

if (ResButtonDownState != lastResButtonDownState && ResButtonDownState == LAAG) {

// als de laatste status is gewijzigd, verlaagt u de teller

ResButtonCounter--; }

// sla de huidige status op als de laatste status, // voor de volgende keer dat de lus wordt uitgevoerd lastResButtonDownState = ResButtonDownState; { Serial.println (ResButtonCounter);

if (ResButtonCounter>= 10) {ResButtonCounter = 10; }

if (ResButtonCounter < 1) { ResButtonCounter = 1; }

}

}

Stap 5: Totale montage

Met de code correct geprogrammeerd en de twee delen van ons prototype al gemonteerd. We plaatsen alle componenten op hun plaats en verbinden het met tape om het aan de armband te bevestigen. De componenten die in de armband zitten, zijn de hartslagsensor BPM, de twee knoppen, de potentiometer en het LCD-scherm, elk in zijn respectievelijke gat dat eerder in het 3D-bestand is ontworpen. Met het eerste deel gedaan, concentreren we ons op het protoboard, elke connector op de juiste pin van het Arduino-bord. Tot slot, met de geverifieerde werking van elk onderdeel, stoppen we het in het heuptasje om de draden te verbergen.

Stap 6: Video

Stap 7: Conclusie

Het meest interessante aan dit project is leren over het onbewust nabootsen van het menselijk lichaam met muziek. Dit opent de deur naar vele opties voor toekomstige projecten. Ik denk dat dit een compleet project is, we hebben nogal een verscheidenheid aan componenten met een bewerkte code. Als we opnieuw beginnen, zouden we nadenken over andere componentenalternatieven of deze van betere kwaliteit kopen. We hebben veel problemen gehad met gebroken kabels en lassen, ze zijn klein en erg kwetsbaar (vooral de BPM). Aan de andere kant moet je voorzichtig zijn bij het aansluiten van de componenten, ze hebben veel uitgangen en het is gemakkelijk om fouten te maken.

Het is een zeer verrijkend project waarin we een breed scala aan Arduino-hardware- en -software-opties hebben aangeroerd.