Corda de pular inteligente: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Olá e bem vindo ao meu primeiro Instructable!

Neste instrutivo, vou mostrar a você como fazer sua própria corda de pular inteligente. O contador inteligente de corda para pular é um dispositivo que rastreia sua atividade diária de pular corda e armazena os dados na nuvem. Ele envia dados para o navegador em tempo real enquanto você pula. Você pode visualizar esses dados no navegador do seu laptop / smartphone. Ele exibe o número de saltos, taxa de saltos por minuto e calorias queimadas. Ele registra os mesmos dados no Thingspeak após a sessão. Então, se você quer estar em forma ou quer perder algum peso, este gadget é para você.

Etapa 1: Reúna as peças e ferramentas

Aqui está uma lista dos componentes necessários. O circuito não é complicado. Basicamente, ele consiste em Wemos d1 mini, codificador de quadratura, bateria e um switch.

Componentes:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x codificador rotativo
• 1 bateria LiPo 3,7v 500mAh
• 1x mini interruptor deslizante

1x 608ZZ Rolamento

1x Rolamento 624ZZ

1x parafuso M4 (1 polegada)

2 porca M4

4 parafusos de montagem de 0,320 polegadas

Ferramentas necessárias:

• Impressora 3D que você pode usar serviço online
• Ferro de soldar e lata
• Chave de fenda e alicate.
• Descascador de fios

Etapa 2: impressão 3D

Existem duas alças para pular corda, uma para manter todos os componentes eletrônicos e segurar uma das extremidades da corda e a outra alça para segurar a outra extremidade da corda. Anexei todos os arquivos stl. Usei Flashforge creator pro com bico de 0,4mm e configurações normais e com suportes. Você também pode baixar todos os arquivos do Thingiverse.

Etapa 3: construir o circuito

Interface do codificador rotativo:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5v

O codificador rotativo é usado para contar o número de saltos. Este codificador rotativo também é conhecido como codificador de quadratura ou codificador rotativo relativo e sua saída é uma série de pulsos de onda quadrada.

Antes de soldar, insira a peça encoder_knob no codificador rotativo e insira a porca M4 como mostrado na imagem.

Teste todas as peças antes de soldar. Solde todos os componentes conforme mostrado no diagrama do circuito. Use a alça principal durante a soldagem para ter uma boa ideia do comprimento do fio e da colocação dos componentes. Use as fotos como referência.

Etapa 4: coloque o rolamento e os componentes eletrônicos

Pegue a alça principal e o rolamento 624zz. Insira o rolamento 624zz na alça principal, conforme mostrado na imagem. Se você removeu todos os suportes impressos em 3D da alça principal corretamente, o rolamento se encaixará perfeitamente no orifício. O rolamento é usado para reduzir o atrito e suavizar a rotação.

Antes de colocar todos os componentes eletrônicos dentro, certifique-se de que tudo está funcionando corretamente. Use o código anexado para testar o codificador. Carregue este sketch no Wemos d1 mini, abra o monitor serial, gire o codificador e verifique o resultado no monitor serial.

Agora coloque todos os componentes eletrônicos soldados na alça principal, conforme mostrado nas fotos. Certifique-se de que os fios não estejam emaranhados com o codificador rotativo. O codificador rotativo deve girar sem qualquer interferência.

Etapa 5: prenda a corda à alça principal

Agora pegue a peça do suporte da corda, a porca M4 e o parafuso M4. Insira a porca m4 no suporte da corda e, em seguida, insira o parafuso M4 na porca.

Pegue o parafuso inserido no suporte de corda e prenda-o à porca no codificador rotativo. Para fixá-lo ao codificador rotativo, insira-o no orifício na parte frontal. Agora gire-o para fixar no codificador rotativo.

Coloque a parte mainHandle_cover na parte superior para cobrir o gabinete. Use parafusos de montagem de 0,320 polegadas para fixá-lo.

Remova a corda da corda de pular pré-fabricada e prenda uma extremidade à parte rope_hoder. Use as fotos como referência.

Verifique se o codificador giratório gira suavemente ou não girando a corda manualmente. Além disso, certifique-se de que pode pressionar o botão do codificador rotativo pressionando a parte rope_holder. Se o codificador giratório girar suavemente e você conseguir pressionar o botão no codificador giratório, a alça principal está pronta.

Etapa 6: monte a segunda alça

Esta etapa é opcional. Você também pode usar a alça da corda de pular pronta.

Use essas peças impressas em 3D para montar o segundo identificador: second_handle, secondHandle_cover e secondHandle_ropeHolder.

Antes de montar, certifique-se de ter limpado todo o suporte impresso em 3D da segunda alça. Use furadeira ou alicate para limpar o suporte.

Pegue o rolamento 608zz e insira-o no orifício na parte frontal da alça. Em seguida, pegue as outras pontas do cabo e insira-o na segunda alça através do orifício do rolamento. Agora insira a extremidade do cabo no suporte do cabo e puxe o cabo para que o suporte do cabo fique preso no orifício do rolamento. Depois disso, cubra a extremidade da segunda alça, prendendo a tampa.

Etapa 7: corda de pular montada

Depois de montar as duas alças, sua corda de pular deve ficar assim. Agora, pular corda está pronto. vamos torná-lo inteligente fazendo upload de código no Wemos.

Etapa 8: Explicação do código

O funcionamento deste dispositivo é simples. Existem 4 partes principais, a primeira é conectar-se ao wi-fi, a segunda é contar o número de saltos, a terceira é calcular a taxa de saltos e as calorias queimadas e a quarta é enviar esses dados para a página da web e registrar esses dados no Thingspeak.

Conecte-se ao WiFi:

O WiFiManager é uma ótima biblioteca para adicionar aos seus projetos ESP8266 porque usando esta biblioteca você não precisa mais codificar suas credenciais de rede (SSID e senha). Seu ESP se conectará automaticamente a uma rede conhecida ou configurará um ponto de acesso que você pode usar para configurar as credenciais da rede. Veja como funciona esse processo:

Contando o número de saltos:

Usei o mesmo código que usamos para testar o codificador para contar o número de saltos. Para um codificador de salto dá a contagem 5 no monitor serial. Tentei com 50 saltos, então tirei a contagem média do codificador para 1 salto. Após vários testes e tentativas, para 1 salto de contagem do codificador 5. Portanto, se a contagem do codificador for 5, significa que 1 salto foi concluído.

Calcule a taxa de saltos:

Para calcular a taxa de salto por minuto, armazenei a hora de início usando a função millis () em uma variável. Ele calcula a taxa de saltos a cada 20 contagens usando esta fórmula, Taxa de pulos = contagem de pulos / timeElapsed * 60

Calcular calorias queimadas:

Cada atividade precisa de um gasto de energia diferente. Caminhar em um ritmo relaxado certamente queimará menos calorias do que correr ou fazer aeróbica. Este gasto de energia é normalmente expresso em MET - o equivalente metabólico de uma tarefa. Esta medida informa quantas calorias você queima por hora de atividade e por um quilograma de peso corporal. Você pode escolher facilmente um dos vários tipos de atividades em nossa calculadora de calorias queimadas. Por exemplo, caminhar tem um valor MET de 3,8, enquanto caminhar já 6. Quanto maior for esse valor, mais energia a tarefa exige. O que exatamente é 1 MET, então? É definido como a relação entre a energia gasta por unidade de tempo durante uma atividade física específica e um valor de referência de 3,5 ml O₂ / (kg · min). Após alguns recálculos e conversão de mililitros de oxigênio em calorias, chegamos à fórmula final: calorias = T * 60 * MET * 3,5 * W / 200 onde T é a duração da atividade em horas e W é o seu peso em quilogramas. Nossa calculadora de queima de calorias usa a fórmula acima para a estimativa mais precisa das calorias queimadas. Se quiser fazer seus cálculos manualmente, você também pode usar uma versão simplificada desta equação: calorias = MET * T * W Esta equação é baseada na aproximação que diz que 1 MET = 1 kcal / (kg * h). Não está 100% correto; ainda assim, fornece um resultado bom o suficiente que pode ser usado para estimar a perda de calorias. Para mais detalhes sobre isso:

Exibir a contagem na página da web:

Assim que tivermos todos os dados, enviaremos esses dados para a página da Web usando o WebSocket. WebSocket é uma tecnologia que mantém a conexão TCP aberta, para que você possa enviar e receber dados constantemente entre o ESP e o cliente, com baixa latência. E como é o TCP, você tem certeza de que os pacotes chegarão intactos.

O ESP hospeda uma página da Web com a pontuação no centro e a taxa de omissão e as calorias queimadas na parte superior. 1 controle deslizante no canto superior direito para definir o peso da pessoa que está pulando a atividade. O valor do peso é transmitido do navegador para o ESP por meio de uma conexão WebSocket. Para iniciar a sessão de atividade de salto, pressione o botão do codificador e inicie a atividade. Você pode ver a contagem de pulados em tempo real na página da web.

Faça upload de dados para o Thingspeak:

ThingSpeak é um serviço da web gratuito que permite coletar e armazenar dados do sensor na nuvem e desenvolver aplicativos da Internet das Coisas. Crie uma conta no Thingspeak e crie um novo canal. Crie três campos para esse canal. Um para contagem de saltos, o segundo campo para taxa de saltos e o terceiro campo para calorias queimadas. Use o canal Write_Key no código. Para fazer o upload dos dados para o Thingspeak, depois de terminar sua atividade de pular, pressione o mesmo botão novamente. O ESP irá fazer o upload dos dados para o Thingspeak.

Etapa 9: Faça upload do código

Antes de enviar o código, altere a chave Thingspeak no código. Crie um novo canal no Thingspeak e use a chave desse canal no código. Crie uma conta no Thingspeak se você for novo no Thingspeak, crie um novo canal e use essa chave de canais aqui.

Use o cabo micro USB para programar o mini dispositivo Wemos d1. Abra o IDE do Arduino e carregue este códigohttps://github.com/siddhesh13/smart-skipping-rope

Etapa 10: vamos começar a pular

• Depois de enviar o código para o dispositivo Wemos, remova o cabo micro USB e ligue a chave para alimentar o Wemos d1 mini através da bateria.
• Após ligar, conecte o dispositivo Wemos à rede WiFi. Para conectá-lo ao WiFi, você pode usar seu celular / laptop para se conectar ao dispositivo inteligente de pular corda. Em seguida, abra seu navegador e digite o seguinte endereço IP: 192.168.4.1. Isso carrega a próxima página da web, onde você pode definir suas credenciais de Wi-Fi. Agora você pode conectar sua corda de pular inteligente à rede WiFi usando esta página.
• Depois de conectar seu dispositivo à rede WiFi, encontre o endereço IP do seu dispositivo de corda para pular. Use o fing (app android / ios) ou o app de scanner de IP avançado para encontrar o endereço IP. Abra um navegador da Web em seu telefone ou laptop e digite este endereço IP e pressione Enter. Você verá pulando a página do contador.
• Defina o peso correto usando o controle deslizante no canto superior direito.
• Pressione o botão no codificador para iniciar a atividade. Agora você pode fazer sua atividade de pular. Você pode ver a contagem de pulos, a taxa de pulos e as calorias queimadas na página da web enquanto pula.
• Pressione o mesmo botão novamente quando terminar de pular a atividade. Depois de pressionar o botão pela segunda vez, todos os dados (contagem de saltos, taxa de saltos e calorias queimadas) serão carregados para o Thingspeak. Assim, você pode acompanhar sua atividade diária de pular.
• Com uma única carga, se você usá-lo por 2 a 3 horas diárias, este dispositivo pode durar até 7 a 8 dias. Para carregar a bateria, conecte o cabo micro USB ao dispositivo Wemos e a bateria começará a carregar. (mantenha o interruptor LIGADO para durante o carregamento). Remova o cabo micro USB após uma hora, pois não há nenhum indicador carregando.

Desfrute de pular, fique em forma e seja criativo.