Cuerda para saltar inteligente: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¡Hola y bienvenido a mi primer Instructable!

En este instructivo, te mostraré cómo hacer tu propia cuerda de saltar inteligente. El contador inteligente de saltar la cuerda es un dispositivo que rastrea su actividad diaria de saltar la cuerda y almacena los datos en la nube. Envía datos al navegador en tiempo real mientras está saltando. Puede ver esos datos en el navegador de su computadora portátil / teléfono inteligente. Muestra el número de saltos, la tasa de saltos por minuto y las calorías quemadas. Registra los mismos datos en Thingspeak después de la sesión. Entonces, si quieres estar en forma o quieres perder algo de peso, este dispositivo es para ti.

Paso 1: Reúna las piezas y herramientas

Aquí hay una lista de los componentes necesarios. El circuito no es complicado. Básicamente, consta de Wemos d1 mini, codificador de cuadratura, batería y un interruptor.

Componentes:

• 1x Wemos d1 mini
• 1x codificador rotatorio
• 1x batería LiPo de 3.7v 500mAh
• 1x mini interruptor deslizante

1x rodamiento 608ZZ

1x rodamiento 624ZZ

1x perno M4 (1 pulgada)

2x tuerca M4

4 tornillos de montaje de 0.320 pulgadas

Herramientas necesarias:

• Impresora 3D que puede utilizar el servicio en línea
• Soldador y estaño
• Destornillador y pinza.
• Pelacables

Paso 2: Impresión 3D

Hay dos manijas para saltar la cuerda, una es para guardar todos los componentes electrónicos y sostener un extremo de la cuerda y otra manija es para sostener el otro extremo de la cuerda. He adjuntado todos los archivos stl. Usé Flashforge creator pro con boquilla de 0,4 mm y ajustes normales y con soportes. También puede descargar todos los archivos de Thingiverse.

Paso 3: construye el circuito

Interfaz de codificador rotatorio:

CLK → D2

DT → D1

SW → D5

GND → Gnd

+ → 5v

El codificador rotatorio se utiliza para contar el número de saltos. Este codificador rotatorio también se conoce como codificador de cuadratura o codificador rotatorio relativo y su salida es una serie de pulsos de onda cuadrada.

Antes de soldar, inserte la parte encoder_knob en el codificador rotatorio e inserte la tuerca M4 en él como se muestra en la imagen.

Pruebe todas las piezas antes de soldar. Suelde todos los componentes como se muestra en el diagrama del circuito. Utilice el mango principal mientras suelda para tener una idea clara de la longitud del cable y la ubicación de los componentes. Utilice las imágenes como referencia.

Paso 4: coloque el rodamiento y la electrónica

Tome el mango principal y el rodamiento 624zz. Inserte el rodamiento 624zz en el mango principal como se muestra en la imagen. Si ha retirado correctamente todos los soportes impresos en 3D del mango principal, el rodamiento encajará perfectamente en el orificio. El rodamiento se utiliza para reducir la fricción y la rotación suave.

Antes de colocar todos los componentes electrónicos en el interior, asegúrese de que todo funcione correctamente. Utilice el código adjunto para probar el codificador. Cargue este boceto en Wemos d1 mini, abra el monitor en serie y gire el codificador y verifique el resultado en el monitor en serie.

Ahora coloque todos los componentes electrónicos soldados en el mango principal como se muestra en las imágenes. Asegúrese de que los cables no se enreden con el codificador rotatorio. El codificador rotatorio debe girar sin ninguna interferencia.

Paso 5: conecte la cuerda al mango principal

Ahora tome la parte del portacable, la tuerca M4 y el perno M4. Inserte la tuerca m4 en rope_holder y luego inserte el perno M4 en la tuerca.

Tome la pieza del portacable con perno insertado y fíjela a la tuerca del codificador rotatorio. Para acoplarlo al codificador rotatorio, insértelo a través del orificio de la parte frontal. Ahora gírelo para fijarlo al codificador rotatorio.

Coloque la parte mainHandle_cover en la parte superior para cubrir el gabinete. Utilice tornillos de montaje de 0,320 pulgadas para fijarlo.

Retire la cuerda de la cuerda de saltar ya preparada y conecte un extremo a la parte de la cuerda. Utilice las imágenes como referencia.

Compruebe si el codificador rotatorio gira suavemente o no girando la cuerda con la mano. Además, asegúrese de que puede presionar el botón del codificador rotatorio presionando la parte rope_holder. Si el codificador rotatorio gira suavemente y puede presionar el botón en el codificador rotatorio, entonces el mango principal está listo.

Paso 6: ensamble el segundo mango

Este paso es opcional. También puede utilizar el mango de la comba confeccionada.

Utilice estas piezas impresas en 3D para ensamblar el segundo mango: second_handle, secondHandle_cover y secondHandle_ropeHolder.

Antes de ensamblar, asegúrese de haber limpiado todo el soporte impreso en 3D del segundo mango. Utilice un taladro o una pinza para limpiar el soporte.

Tome el rodamiento 608zz e insértelo en el orificio en la parte frontal del mango. Luego tome otros extremos de la cuerda e insértelo en el segundo mango a través del orificio del cojinete. Ahora inserte el extremo de la cuerda en el soporte de la cuerda y tire de la cuerda para que el soporte de la cuerda quede fijo en el orificio del cojinete. Después de eso, cubra el extremo del segundo mango colocando la cubierta.

Paso 7: Cuerda de saltar ensamblada

Después de ensamblar ambos mangos, la cuerda de saltar debería verse así. Ahora saltar la cuerda está listo. hagámoslo inteligente cargando código en Wemos.

Paso 8: Explicación del código

El funcionamiento de este dispositivo es sencillo. Hay 4 partes principales, la primera es conectarse a wifi, la segunda es contar el número de omisiones, la tercera es calcular la tasa de omisión y las calorías quemadas y la cuarta es enviar estos datos a la página web y registrarlos en Thingspeak.

Conectarse a WiFi:

WiFiManager es una gran biblioteca para agregar a sus proyectos ESP8266 porque al usar esta biblioteca ya no tiene que codificar sus credenciales de red (SSID y contraseña). Su ESP se unirá automáticamente a una red conocida o configurará un punto de acceso que puede usar para configurar las credenciales de la red. Así es como funciona este proceso:

Contando el número de saltos:

He usado el mismo código que usamos para las pruebas del codificador para contar el número de saltos. Para 1, el codificador de salto da el recuento de 5 en el monitor en serie. Probé con 50 saltos y luego tomé el recuento promedio del codificador para 1 salto. Después de varias pruebas y ensayos, para 1 omisión del codificador cuenta 5. Entonces, si la cuenta del codificador es 5, significa que 1 omisión se completó.

Calcular la tasa de omisión:

Para calcular la tasa de omisión por minuto, he almacenado la hora de inicio usando la función millis () en una variable. Calcula la tasa de omisión después de cada 20 recuentos utilizando esta fórmula, Tasa de saltos = recuento de saltos / tiempo Transcurrido * 60

Calcule las calorías quemadas:

Cada actividad necesita un gasto energético diferente. Caminar a un ritmo relajado seguramente quemará menos calorías que correr o hacer aeróbicos. Este gasto de energía se expresa típicamente en MET, el equivalente metabólico de una tarea. Esta medida le dice cuántas calorías quema por hora de actividad y por kilogramo de peso corporal. Puede elegir fácilmente uno de los numerosos tipos de actividades en nuestra calculadora de calorías quemadas. Por ejemplo, caminar tiene un valor MET de 3.8, mientras que caminar ya es 6. Cuanto más alto es este valor, más energía demanda la tarea. Entonces, ¿qué es exactamente 1 MET? Se define como la relación entre la energía gastada por unidad de tiempo durante una actividad física específica y un valor de referencia de 3,5 ml O₂ / (kg · min). Después de volver a calcular y convertir mililitros de oxígeno en calorías, llegamos a la fórmula final: calorías = T * 60 * MET * 3.5 * W / 200 donde T es la duración de la actividad en horas y W es su peso en kilogramos. Nuestra calculadora de quema de calorías utiliza la fórmula anterior para obtener la estimación más precisa de las calorías quemadas. Si desea ejecutar sus cálculos a mano, también puede usar una versión simplificada de esta ecuación: calorías = MET * T * W Esta ecuación se basa en la aproximación que dice que 1 MET = 1 kcal / (kg * h). No es 100% correcto; aún así, proporciona un resultado suficientemente bueno que puede usarse para estimar la pérdida de calorías. Para obtener más detalles sobre esto:

Mostrar el recuento en la página web:

Una vez que tengamos todos los datos, los enviaremos a la página web mediante WebSocket. WebSocket es una tecnología que mantiene abierta la conexión TCP, por lo que puede enviar datos constantemente entre el ESP y el cliente, con baja latencia. Y como es TCP, está seguro de que los paquetes llegarán intactos.

El ESP alberga una página web con la puntuación en el centro y la tasa de omisión y las calorías quemadas en la parte superior. 1 control deslizante en la esquina superior derecha para establecer el peso de la persona que realiza la actividad de salto. El valor de peso se transmite desde el navegador al ESP a través de una conexión WebSocket. Para iniciar la sesión de actividad de salto, presione el botón del codificador e inicie la actividad. Puede ver el recuento de saltos en tiempo real en la página web.

Subir datos a Thingspeak:

ThingSpeak es un servicio web gratuito que le permite recopilar y almacenar datos de sensores en la nube y desarrollar aplicaciones de Internet de las cosas. Cree una cuenta en Thingspeak y cree un nuevo canal. Cree tres campos para ese canal. Uno para el recuento de saltos, el segundo campo para la tasa de saltos y el tercer campo para las calorías quemadas. Utilice el canal Write_Key en el código. Para cargar datos en Thingspeak, una vez que haya terminado con su actividad de omisión, presione el mismo botón nuevamente. ESP cargará los datos en Thingspeak.

Paso 9: Cargue el código

Antes de cargar el código, cambie la clave Thingspeak en el código. Cree un nuevo canal en Thingspeak y use la clave de ese canal en el código. Cree una cuenta en Thingspeak si es nuevo en Thingspeak, cree un nuevo canal y use esa clave de canales aquí.

Utilice el cable micro USB para programar el mini dispositivo Wemos d1. Abra Arduino IDE y cargue este código

Paso 10: Empecemos a saltar

• Después de cargar el código en el dispositivo Wemos, retire el cable micro USB y encienda el interruptor para alimentar el Wemos d1 mini a través de la batería.
• Después de encender, conecte el dispositivo Wemos a la red WiFi. Para conectarlo a WiFi, puede usar su teléfono móvil / computadora portátil para conectarse al dispositivo inteligente de saltar la cuerda. Luego, abra su navegador y escriba la siguiente dirección IP: 192.168.4.1. Esto carga la siguiente página web, donde puede configurar sus credenciales de Wi-Fi. Ahora puede conectar su cuerda de saltar inteligente a la red WiFi usando esta página.
• Después de conectar su dispositivo a la red WiFi, busque la dirección IP de su dispositivo para saltar la cuerda. Utilice fing (aplicación de Android / iOS) o la aplicación de escáner de IP avanzado para encontrar la dirección IP. Abra un navegador web en su teléfono o computadora portátil, ingrese esta dirección IP y presione enter. Verá saltarse la página del contador.
• Establezca el peso correcto usando el control deslizante en la esquina superior derecha.
• Pulsa el botón del codificador para iniciar la actividad. Ahora puede realizar su actividad de salto. Puede ver el recuento de saltos, la tasa de saltos y las calorías quemadas en la página web mientras se salta.
• Presione el mismo botón nuevamente cuando haya terminado con su actividad de salto. Después de presionar el botón por segunda vez, todos los datos (recuento de saltos, tasa de saltos y calorías quemadas) se cargarán en Thingspeak. Para que pueda realizar un seguimiento de su actividad diaria de omisión.
• Con una sola carga, si lo usa durante 2-3 horas diarias, este dispositivo puede durar hasta 7-8 días. Para cargar la batería, conecte el cable micro USB al dispositivo Wemos y la batería comenzará a cargarse. (mantenga el interruptor en ON durante la carga). Retire el cable micro USB después de una hora ya que no hay ningún indicador de carga.

Disfrute saltando, manténgase en forma y sea creativo.