Slim springtouw - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Hallo en welkom bij mijn eerste Instructable!

In deze instructable laat ik je zien hoe je je eigen Smart Spring Rope kunt maken. Smart Springtouwteller is een apparaat dat uw dagelijkse springtouwactiviteit bijhoudt en de gegevens opslaat in de cloud. Het stuurt gegevens in realtime naar de browser terwijl u aan het overslaan bent. U kunt die gegevens bekijken in de browser van uw laptop/smartphone. Het toont het aantal sprongen, de springsnelheid per minuut en het aantal verbrande calorieën. Het logt dezelfde gegevens naar Thingspeak na de sessie. Dus als je fit wilt zijn of wat gewicht wilt verliezen, is deze gadget iets voor jou.

Stap 1: Verzamel de onderdelen en gereedschappen

Hier is een lijst met de benodigde componenten. De schakeling is niet ingewikkeld. Kortom, het bestaat uit Wemos d1 mini, kwadratuur-encoder, batterij en een schakelaar.

componenten:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x roterende encoder
• 1x 3.7v 500mAh LiPo-batterij
• 1x Mini-schuifschakelaar

1x 608ZZ Lager:

1x 624ZZ-lager:

1x M4-bout (1 inch)

2x M4 Moer

4x 0,320-inch montageschroeven

Noodzakelijk gereedschap:

• 3D-printer die u online kunt gebruiken
• Soldeerbout en Tin
• Schroevendraaier en tang.
• Draadstripper

Stap 2: 3D-afdrukken

Er zijn twee handvatten voor touwtjespringen, één om alle elektronica vast te houden en het ene uiteinde van het touw vast te houden en een ander handvat is om het andere uiteinde van het touw vast te houden. Ik heb alle stl-bestanden bijgevoegd. Ik gebruikte Flashforge creator pro met een mondstuk van 0,4 mm en normale instellingen en met steunen. U kunt ook alle bestanden downloaden van Thingiverse.

Stap 3: Bouw het circuit

Interface van roterende encoder:

CLK→ D2

DT→ D1

SW→ D5

GND→ Gnd

+ → 5v

Rotary encoder wordt gebruikt om het aantal skips te tellen. Deze roterende encoder is ook bekend als kwadratuur-encoder of relatieve roterende encoder en de output is een reeks blokgolfpulsen.

Plaats vóór het solderen het encoder_knob-gedeelte in de roterende encoder en steek de M4-moer erin zoals weergegeven in de afbeelding.

Test alle onderdelen voordat u gaat solderen. Soldeer alle componenten zoals aangegeven in het schakelschema. Gebruik de hoofdhandgreep tijdens het solderen, zodat u een goed idee krijgt van de draadlengte en de plaatsing van de componenten. Gebruik de afbeeldingen als referentie.

Stap 4: Plaats het lager en de elektronica

Neem de hoofdhandgreep en 624zz lager. Plaats het 624zz-lager in de hoofdhandgreep zoals weergegeven in de afbeelding. Als u alle 3D-geprinte steunen op de juiste manier van de hoofdhandgreep hebt verwijderd, past het lager perfect in het gat. Het lager wordt gebruikt om de wrijving en soepele rotatie te verminderen.

Voordat u alle elektronica erin plaatst, moet u ervoor zorgen dat alles goed werkt. Gebruik de bijgevoegde code om de encoder te testen. Upload deze schets in Wemos d1 mini, open seriële monitor en draai aan de encoder en controleer het resultaat op de seriële monitor.

Plaats nu alle gesoldeerde elektronische componenten in de hoofdhandgreep zoals op de foto's. Zorg ervoor dat de draden niet verward raken met de roterende encoder. De roterende encoder moet zonder enige interferentie draaien.

Stap 5: Bevestig het touw aan het hoofdhandvat

Neem nu het onderdeel touwhouder, M4-moer en M4-bout. Steek de m4-moer in de rope_holder en steek vervolgens de M4-bout in de moer.

Neem het door een bout ingebrachte rope_holder onderdeel en bevestig het aan de moer op de roterende encoder. Om het aan de Rotary encoder te bevestigen, steekt u het door het gat aan de voorkant. Draai het nu om het aan de roterende encoder te bevestigen.

Plaats het mainHandle_cover gedeelte bovenop om de behuizing af te dekken. Gebruik 0,320-inch montageschroeven om het te bevestigen.

Verwijder het touw van het kant-en-klare springtouw en bevestig het ene uiteinde aan het rope_hoder-deel. Gebruik de afbeeldingen ter referentie.

Controleer of de roterende encoder soepel draait of niet door het touw met de hand te draaien. Zorg er ook voor dat u op de knop van de roterende encoder kunt drukken door op het gedeelte rope_holder te drukken. Als de roterende encoder soepel draait en u op de knop op de roterende encoder kunt drukken, is de hoofdhendel klaar.

Stap 6: Monteer de tweede handgreep

Deze stap is optioneel. Je kunt ook het handvat van het kant en klare springtouw gebruiken.

Gebruik deze 3D-geprinte onderdelen om de tweede handgreep te monteren: second_handle, secondHandle_cover en secondHandle_ropeHolder.

Zorg ervoor dat u voor het monteren alle 3D-geprinte ondersteuning van de tweede handgreep hebt schoongemaakt. Gebruik een boormachine of tang om de steun schoon te maken.

Neem 608zz lager en steek deze in het gat aan de voorkant van de handgreep. Neem vervolgens de andere uiteinden van het touw en steek het in de tweede handgreep door het lagergat. Steek nu het touwuiteinde in de touwhouder en trek aan het touw zodat de touwhouder vast komt te zitten in het gat van het lager. Bedek daarna het uiteinde van de tweede handgreep door de kap te bevestigen.

Stap 7: Gemonteerd springtouw

Na het monteren van beide handvatten zou je springtouw er zo uit moeten zien. Nu is het springtouw klaar. laten we het slim maken door code te uploaden in de Wemos.

Stap 8: Code Uitleg

De werking van dit apparaat is eenvoudig. Er zijn 4 hoofdonderdelen, de eerste is om verbinding te maken met wifi, de tweede is het tellen van het aantal skips, de derde is het berekenen van de springsnelheid en de verbrande calorieën en de vierde is deze gegevens naar de webpagina te sturen en deze gegevens in Thingspeak te loggen.

Maak verbinding met wifi:

De WiFiManager is een geweldige bibliotheek om toe te voegen aan uw ESP8266-projecten, omdat u met deze bibliotheek uw netwerkreferenties (SSID en wachtwoord) niet langer hard hoeft te coderen. Uw ESP wordt automatisch lid van een bekend netwerk of stelt een toegangspunt in dat u kunt gebruiken om de netwerkreferenties te configureren. Zo werkt dit proces:

Aantal sprongen tellen:

Ik heb dezelfde code gebruikt die we gebruikten voor het testen van de encoder om het aantal skips te tellen. Voor 1 overslaan geeft de encoder de telling 5 op de seriële monitor. Ik probeerde het met 50 keer overslaan, daarna nam ik de gemiddelde telling van de encoder voor 1 keer overslaan. Na verschillende tests en proeven telt 1 overslaan-encoder 5. Dus als de encoder-telling 5 is, betekent dit dat 1 overslaan is voltooid.

Overslaan tarief berekenen:

Om de springsnelheid per minuut te berekenen, heb ik de starttijd opgeslagen met de functie millis() in een variabele. Het berekent de overslagsnelheid na elke 20 tellen met behulp van deze formule, Overslaansnelheid = aantal overslaan/verstreken tijd* 60

Bereken verbrande calorieën:

Elke activiteit heeft een andere energiekost nodig. Lopen in een ontspannen tempo zal zeker minder calorieën verbranden dan hardlopen of aerobics. Dit energieverbruik wordt meestal uitgedrukt in MET - het metabolische equivalent van een taak. Deze maat vertelt je hoeveel calorieën je verbrandt per uur activiteit en per kilogram lichaamsgewicht. U kunt eenvoudig een van de vele soorten activiteiten kiezen in onze calculator voor verbrande calorieën. Wandelen heeft bijvoorbeeld een MET-waarde van 3,8, terwijl wandelen al 6. Hoe hoger deze waarde, hoe meer energie de taak vraagt. Wat is dan precies 1 MET? Het wordt gedefinieerd als de verhouding van de energie die per tijdseenheid tijdens een specifieke fysieke activiteit wordt verbruikt tot een referentiewaarde van 3,5 ml O₂/(kg·min). Na wat herberekening en het omzetten van milliliter zuurstof naar calorieën, komen we tot de uiteindelijke formule: calorieën = T * 60 * MET * 3,5 * W / 200 waarbij T de duur van de activiteit in uren is en W je gewicht in kilogrammen is. Onze calculator voor calorieverbranding gebruikt de bovenstaande formule voor de meest nauwkeurige schatting van het aantal verbrande calorieën. Als u uw berekeningen met de hand wilt uitvoeren, kunt u ook een vereenvoudigde versie van deze vergelijking gebruiken: calorieën = MET * T * W Deze vergelijking is gebaseerd op de benadering die zegt dat 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Het is niet 100% correct; toch geeft het een voldoende goed resultaat dat kan worden gebruikt om het calorieverlies te schatten. Voor meer details hierover:

Toon de telling op de webpagina:

Zodra we alle gegevens hebben, sturen we deze gegevens naar de webpagina met behulp van WebSocket. WebSocket is een technologie die de TCP-verbinding openhoudt, zodat je constant gegevens heen en weer kunt sturen tussen de ESP en de client, met een lage latentie. En aangezien het TCP is, weet je zeker dat de pakketten intact zullen aankomen.

De ESP host een webpagina met de score in het midden en het aantal overslaan en verbrande calorieën bovenaan. 1 schuifregelaar in de rechterbovenhoek om het gewicht in te stellen van de persoon die de springactiviteit uitvoert. Value of Weight wordt via een WebSocket-verbinding van de browser naar de ESP verzonden. Om de activiteitsessie overslaan te starten, drukt u op de knop van de encoder en start u de activiteit. U kunt het aantal overslaan in realtime zien op de webpagina.

Gegevens uploaden naar Thingspeak:

ThingSpeak is een gratis webservice waarmee u sensorgegevens in de cloud kunt verzamelen en opslaan en Internet of Things-toepassingen kunt ontwikkelen. Maak een account aan op Thingspeak en maak een nieuw kanaal aan. Maak drie velden voor dat kanaal. Een voor het aantal overslaan, het tweede veld voor het aantal overslaan en het derde veld voor verbrande calorieën. Gebruik het kanaal Write_Key in de code. Om gegevens naar Thingspeak te uploaden, drukt u nogmaals op dezelfde knop nadat u klaar bent met het overslaan. ESP zal de gegevens uploaden naar Thingspeak.

Stap 9: Upload de code

Wijzig de Thingspeak-sleutel in de code voordat u de code uploadt. Maak een nieuw kanaal op Thingspeak en gebruik de sleutel van dat kanaal in de code. Maak een account aan op Thingspeak als je nieuw bent bij Thingspeak, maak een nieuw kanaal aan en gebruik die kanaalsleutel hier.

Gebruik de micro-USB-kabel om het Wemos d1 mini-apparaat te programmeren. Open Arduino IDE en upload deze codehttps://github.com/siddhesh13/smart-skipping-rope

Stap 10: Laten we beginnen met overslaan

• Nadat u de code naar het Wemos-apparaat hebt geüpload, verwijdert u de micro-USB-kabel en zet u de schakelaar aan om de Wemos d1 mini via de batterij van stroom te voorzien.
• Sluit na het inschakelen het Wemos-apparaat aan op het wifi-netwerk. Om het met wifi te verbinden, kunt u uw mobiel/laptop gebruiken om verbinding te maken met het slimme springtouwapparaat. Open vervolgens uw browser en typ het volgende IP-adres: 192.168.4.1. Hiermee wordt de volgende webpagina geladen, waar u uw wifi-inloggegevens kunt instellen. Nu kun je via deze pagina je slimme springtouw verbinden met wifi-netwerk.
• Nadat u uw apparaat met het wifi-netwerk hebt verbonden, zoekt u het IP-adres van uw springtouwapparaat. Gebruik fing (android/ios-app) of geavanceerde IP-scanner-app om het IP-adres te vinden. Open een webbrowser op uw telefoon of laptop en voer dit IP-adres in en druk op enter. U ziet een overslaande tellerpagina.
• Stel het juiste gewicht in met behulp van de schuifregelaar in de rechterbovenhoek.
• Druk op de knop op de encoder om de activiteit te starten. Nu kunt u uw activiteit overslaan uitvoeren. U kunt het aantal overslaan, het aantal overslaan en het aantal verbrande calorieën op de webpagina zien tijdens het overslaan.
• Druk nogmaals op dezelfde knop als u klaar bent met uw activiteit overslaan. Nadat je voor de tweede keer op de knop hebt gedrukt, worden alle gegevens (aantal overslaan, overslaan en verbrande calorieën) geüpload naar Thingspeak. Zo kunt u uw dagelijkse activiteiten over het overslaan bijhouden.
• Op een enkele lading, als je het 2-3 uur per dag gebruikt, gaat dit apparaat tot 7-8 dagen mee. Om de batterij op te laden, sluit u de micro-USB-kabel aan op het Wemos-apparaat en de batterij begint op te laden. (houd de schakelaar AAN tijdens het opladen). Verwijder de micro-USB-kabel na een uur omdat er geen oplaadindicator is.

Geniet van skippen, blijf fit en blijf creatief.