STRYDE .: 8 etapas

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

STRYDE. tem como objetivo fornecer a corredores amadores e intermediários percepções e assistência comparáveis àquelas disponíveis para atletas profissionais com vestíveis de baixo custo, estéticos e convenientes. Em última análise, esses dispositivos devem ajudá-lo a melhorar o desempenho e evitar lesões durante a corrida.

STRYDE. é composto por um par de meias que incorporam sensores para analisar a postura (ângulo de inclinação para a frente) durante a corrida, bem como um dispositivo auditivo para ajudar os corredores a manter um ritmo consistente e corrigir sua postura. As calças justas de compressão comunicam os dados dos sensores para um PC ou dispositivo móvel, onde o usuário pode obter insights sobre a forma como funcionam e comparar isso com uma técnica ideal.

Em última análise, esses wearables têm como objetivo auxiliar o usuário a melhorar seu desempenho, evitando lesões e entendendo melhor suas atividades físicas.

Etapa 1: Materiais e Ferramentas

Materiais e tecnologias:

• eResin_ PLA com uma cor de escolha para impressão 3D
• 2x Arduino Pro Mini ou similar com pinos I2C e 5V
• CH341A programador USB para Arduino Pro mini
• Módulo de acelerômetro da Seeed Grove
• Carregador de bateria Li-Po
• Módulo Bluetooth 4.0 (HM-10)
• Módulo Buzzer
• Fios

Programas:

• Photoshop
• Software oficial Arduino
• Solidworks

Ferramentas:

• Ferro de solda
• Solda
• Decapantes e cortadores de fio
• Voltímetro
• Fita métrica
• impressora 3d

Etapa 2: Criar modelo 3D de fones de ouvido usando software CAD

Comece seu modelo de fone de ouvido com um esboço no papel. Encontre inspirações em fontes online e próximas. Algumas fotos de esboços para este STRYDE. está anexado acima para sua referência. Em seguida, meça o pescoço com uma fita métrica para determinar a largura e o comprimento dos fones de ouvido. Certifique-se de medir com folga para que os fones de ouvido possam caber confortavelmente na extremidade.

Sempre considere o processo de fabricação de seu projeto. Ao imprimir em 3D, é essencial levar em consideração as restrições das impressoras 3D acessíveis a você. Algumas restrições significativas a serem observadas são as dimensões máximas e mínimas que podem ser impressas, bem como a faixa de erro das impressoras.

Depois de dimensionar com sucesso seus esboços 2D, desenhe-os no software CAD de sua escolha, que é capaz de exportar um arquivo STL (escolhemos Solidworks). Se você tem experiência limitada com o software CAD, há muitos vídeos de treinamento gratuitos disponíveis online que você pode consultar para criar a forma que desejar.

Quando terminar de modelar, confirme se todas as suas dimensões estão corretas antes de exportar o arquivo em formato STL.

Etapa 3: fones de ouvido de impressão 3D com arquivo CAD

Antes de prosseguir com esta etapa, observe que seu modelo CAD pode precisar ser dividido / fatiado em partes superior e inferior e, em seguida, colado devido às limitações de produção de impressoras 3D. Consulte a equipe ou fóruns on-line sobre a operação da impressora específica à qual você tem acesso e os requisitos para imprimir objetos ocos.

Temos alguns exemplos acima usando nossos protótipos brancos. Converta seu modelo em código G com a ajuda da equipe de impressão 3D ou procurando como fazer isso com seu software específico. Escolha o material adequado com base no conforto, custo, estética e considere terceirizar. Recomendamos PLA, TPU e eResin-PLA.

Imprima e refine lixando, polindo ou se você escolheu eResin-PLA, use um laser para solidificar o modelo. Repita a impressão até ficar satisfeito com a forma e o acabamento dos fones de ouvido.

Etapa 4: produza batidas legais

Existem duas opções para a saída de áudio dos fones de ouvido. O primeiro é um simples som de tique-taque de 170-190BPM para que o usuário acompanhe seu ritmo de corrida. Como alternativa, você pode escolher produzir sua própria trilha sonora, exportando-a em um formato que pode ser carregado e reproduzido por meio do alto-falante conectado ao Arduino.

Use o Ableton Live ou outro software de música. Defina a batida como 160, 165, 170, 175 conforme necessário. Isso pode ser alterado em qualquer ponto, mas é recomendado que seja definido primeiro para minimizar qualquer mudança de tom ou distorção.

Escolha instrumentos ou sons de bateria para reforçar a batida, sons de tom ou baixo são recomendados. Coloque uma nota no início de cada compasso, assegure-se de que a velocidade seja 110. Organize sons ou instrumentos complementares, como chimbais, sinos e ruídos de textura do ar. Lembre-se de não ter sons muito semelhantes à batida principal, use efeitos de áudio para abafar ou embotar quaisquer sons estridentes ou de arrancada, ou reduzir o ataque. A velocidade dos sons complementares não deve exceder 90.

Procure criar uma atmosfera que inspire urgência ou movimento por meio de uma composição de sons em camadas que criam tensão, use sua criatividade! Faça um loop do áudio criado. Exportar em WAV. formato.

Etapa 5: montar os componentes do Arduino

Há dois dispositivos separados a serem construídos, alojados em um par de leggings e os fones de ouvido. Siga as instruções abaixo para montar os dois dispositivos. Na próxima etapa, escreveremos o código do Arduino para emitir som através da campainha nos fones de ouvido e transmitir de volta os dados do sensor do dispositivo conectado às legging.

1. Dispositivo de leggings

O dispositivo leggings consiste em uma placa-mãe Arduino Pro Mini, um módulo acelerômetro baseado em MPU9250 e um Módulo Bluetooth 4.0 (HM-10 recomendado).

Eles devem ser soldados ao microcontrolador Arduino da seguinte maneira:

Pinos no módulo => Pinos no Arduino

Módulo acelerômetro (MPU9250):

SDA => SDA

SCL => SCL

VCC => 5V

GND => GND

Módulo Bluetooth (HM-10):

VCC => 5V

GND => GND

TX => RX

RX => TX

Finalmente, coloque duas baterias LiPo de 3,7 V em série (conforme mostrado no digrama) para atingir uma tensão total de 7,4 V para a bateria em série. Conecte o fio vermelho / positivo suspenso ao pino RAW e o fio preto / negativo ao pino GND no Arduino Pro Mini para alimentar o dispositivo externamente. Você pode querer ver como um interruptor ou botão pode ser adicionado para alternar a corrente para o dispositivo, de forma que a bateria não precise ser conectada e desconectada manualmente.

2. Auriculares

Os fones de ouvido simplesmente exigem a conexão de um módulo de alto-falante a um Arduino pro mini. O Arduino é acionado por um módulo de bateria com a mesma configuração mostrada para o módulo de leggings (e conectado aos mesmos pinos RAW e GND)

Módulo de alto-falante:

VCC => 5V

GND => GND

IO => Pino 8

Finalmente, insira o dispositivo na caixa impressa em 3D. Use um adesivo para prender as peças finais na caixa.

Etapa 6: escrever código para Arduino e fazer upload

Para cada etapa abaixo, conecte o Arduino Pro Mini ao programador USB conforme mostrado nos diagramas, configurando o software Arduino da seguinte forma usando o menu 'Ferramentas':

• Placa: Arduino Pro ou Pro Mini
• Processador: ATMEGA328P (5V, 16MHz)
• Porta: COMxx (varia em cada dispositivo. Desconecte outros dispositivos Arduino ou COM do seu computador se você não conseguir determinar qual é o seu Arduino)
• Programador: AVR ISP MkII

Dispositivo de leggings:

Dispositivo de fone de ouvido:

Etapa 7: configuração da interface da Web para exibição de leggings / dados de postura

Para exibir as leituras do Arduino colocadas nas leggings, criaremos uma interface web que pode ser acessada de um PC ou celular.

Baixe os arquivos anexados, renomeando index.hmtl.txt para index.html e, em seguida, abra index.html com seu navegador (Google Chrome recomendado)

Observe que não há nenhum requisito para fazer upload dos arquivos para um servidor público da web ou configurar um site. A interface da web consiste simplesmente em arquivos HTML / CSS / Javascript que podem ser armazenados no seu computador e abertos com um navegador da web, que então se comunicará com o dispositivo leggings por meio de uma conexão bluetooth iniciada através do seu navegador.

Em anexo está uma captura de tela de uma pequena seção de código do arquivo app.js que é executado quando o usuário pressiona o botão de conexão na página. Aqui, dizemos ao computador para chamar a função 'dataHandler' sempre que os dados forem recebidos do Arduino. Você deve seguir o código para ver quais outras funções são chamadas e como os dados são tratados e, eventualmente, desenhados no gráfico.

Abaixo está um pequeno resumo dos arquivos incluídos:

index.hml: informa ao navegador quais elementos desenhar na página e onde eles devem ser colocados em relação uns aos outros.

style.css: Estilo de elementos individuais (por exemplo, contorno cinza ao redor do gráfico)

webTerminal.js: biblioteca JavaScript para comunicação com o módulo por bluetooth. Fornece funções necessárias para lidar facilmente com os dados recebidos e enviar mensagens de volta para um dispositivo bluetooth conectado através de uma conexão bluetooth serial.

app.js: nosso próprio código JavaScript personalizado que lida com todos os dados recebidos do arduino e desenha no gráfico

Etapa 8: Acessando e usando a interface da web

O módulo de leggings lê giroscópio, acelerômetro e até informações de temperatura. Este projeto requer apenas o uso das leituras do eixo Y dos giroscópios, a partir das quais a postura do usuário pode ser determinada.

Para acessar a interface da web, abra o arquivo index.html baixado na etapa anterior. Você deve ver uma interface semelhante à da captura de tela anexada.

Em seguida, pressione o botão de conexão e selecione o módulo bluetooth (geralmente denominado HMSoft) na lista de dispositivos. Se houver muitos dispositivos, pode ser útil posicionar o módulo mais próximo do computador para que possa ser facilmente identificado a partir do nível de recepção do bluetooth.