Die regte verteenwoordiger: 16 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

"Lig jy selfs Bro?"

Vir beginners in die gimnasium kan dit 'n uitdagende taak wees om te leer hoe om op te lig. Die oefeninge voel onnatuurlik en elke verteenwoordiger voel onsuksesvol. Om sake te vererger, kykers kyk pynlik na jou swak tegniek en skraal arms.

As hierdie jammerlike toneel soos u lyk, dan is die regte repsensor vir u! Vir nuwelinge met groot brein in die gimnasium wat groot arms wil kry, help die Right Rep -biosensor om elke keer die regte verteenwoordiger te kry. Hierdie biosensor tel biceps -herhalings en dui aan of u hard genoeg werk en 'n volledige bewegingsreeks gebruik. Met Right Rep leer jy om reg te rep.

Stap 1: Materiaal en gereedskap

Hier volg 'n lys van die materiaal en gereedskap vir hierdie projek:

Materiaal

1. Arduino Uno mikroverwerker ($ 23,00)
2. Halfgrootte broodbord (4 pakke - $ 5,99)
3. 16 segment LCD -skerm (2 pakke - $ 6,49)
4. BITalino EMG -sensor ($ 27,00)
5. 1 x 3 toebehore ($ 21,47)
6. Sensorkabel ($ 10,87)
7. 3 vooraf gegeleerde 3M weggooibare elektrodes (50 pakke - $ 20,75)
8. 4 220 Ohm weerstand (100 pak - $ 6,28)
9. 1 10K Ohm weerstand (100 pakke - $ 5,99)
10. 1 potensiometer (10 pakke - $ 9,99)
11. Verbindingsdrade (120 pakke - $ 6,98, sluit M/F, M/M en F/F in)
12. 9V -battery (4 stuks - $ 13,98)
13. 2 skuifspelde (100 pakke - $ 2,90)
14. Scotch Mounting Putty ($ 1,20)
15. Drabare mou (gekoop kompressie mou of jy kan 'n mou uit 'n ou hemp sny)

Totaal: $ 162,89 (Dit is eenvoudig die totaal van die pryse hierbo. Die prys per eenheid vir elke komponent behoort baie minder te wees)

Gereedskap

Rekenaar met Arduino -kodering

Stap 2: Voorbereiding en agtergrond

Voordat u begin met die aansluiting van u Right Rep -kring, is dit belangrik om tyd te neem om te leer oor aksiepotensiaal en basiese stroombane. Skeletspiere het twee fundamentele eienskappe, dit is opgewonde en saamtrekbaar. Opwindende betekenis dat hulle reageer op stimulus en saamtrekbare betekenis dat hulle spanning kan veroorsaak. Elke keer as u 'n gewig optel, word spiervesels opgewonde as gevolg van klein spannings oor die spier wat aksiepotensiale genoem word. Die Right Rep monitor hierdie aksiepotensiaal met behulp van 'n elektromyogramsensor (EMG) om te verseker dat u spiere ten volle werk. Meer inligting oor EMG -sensors kan hier gevind word.

Ondervinding in die bedrading van elektriese stroombane behoort voldoende te wees vir hierdie omvang. Om die Right Rep -biosensor te maak, moet u 'n paar toestelle na die stroombaan koppel. Die belangrikste toestelle is die Arduino Uno -mikroverwerker, Liquid Cristal Display (LCD) met 16 segmente, BITalino EMG -sensor en tuisgemaakte goniometer.

Die Arduino Uno -mikroverwerker is 'n rekenaar wat funksioneer as die 'brein' van die stelsel. Die LCD gebruik 'n 16 segment vertoning om herhalings aan te dui. Die EMG -sensor meet die aksiepotensiaal soos hierbo vermeld. Laastens gebruik die tuisgemaakte goniometer 'n draaipotensiometer om 'n volledige bewegingsbereik te meet. Dit word gedoen deur die veranderlike uitgangsspanning te meet wat gegee word deur die veranderende potensiometerweerstand.

Nadat die stelsel gebou is, moet dit van kode voorsien word. Hierdie projek gebruik Arduino -kode. Voordat u met hierdie projek begin, moet u vertroud raak met die LCD -biblioteek en ander nuttige Arduno -kode wat u hier vind. Die kode wat ons vir hierdie projek gebruik het, is op GitHub geleë. Die kode kan altyd afgelaai en gebruik word vir u eie projek.

Stap 3: Veiligheid

Waarskuwing!

Die Right Rep -biosensor is nie 'n mediese toestel nie en moet nie as plaasvervanger vir mediese instrumente gebruik word nie. Raadpleeg u dokter oor die oefening en die opheffing van swaar gewigte voordat u die Right Rep biosensor gebruik.

Right Rep is 'n elektriese toestel wat moontlik 'n elektriese skok kan veroorsaak. Om te verseker dat die regte verteenwoordiger veilig is vir almal, moet die volgende veiligheidsmaatreëls gevolg word.

Hier is 'n paar wenke oor elektriese veiligheid:

• Krag moet ontkoppel word wanneer stroombane verander word.
• Moenie stroombane met 'n nat of gebreekte vel verander nie
• Hou alle vloeistowwe en ander geleidende materiale weg van die stroombaan
• Moenie elektriese toestelle gebruik tydens donderstorms of in ander gevalle waar kragstuwings 'n hoër voorkoms het as normaal nie.
• Hierdie stelsel gebruik 'n EMG -sensor en elektrodeblokkies. Maak seker dat u die korrekte elektrodeplasing en veiligheidsriglyne volg wat u hier vind.
• Koppel alle komponente aan die grond. Dit verseker dat daar geen lekstroom uit die toestel in u kan kom nie.

Elektrisiteit is gevaarlik; as u hierdie veiligheidsmaatreëls volg, verseker u dat u onvergeetlike ervaring aangenaam en vry van gevaar sal wees.

Stap 4: wenke en wenke:

Biosensors kan wispelturige dinge wees, een sekonde werk dinge, die volgende sekonde misluk jammerlik. Die volgende is 'n paar wenke en wenke om u Right Rep -sensor glad te laat werk.

Probleemoplossing:

• As die LCD herhalings tel as daar geen inkrimping plaasvind nie, moet u seker maak dat die elektrodes styf teen die onderwerp vasgemaak is met behulp van band. Dit verminder ongewenste bewegingsartefakte. As eersgenoemde steeds nie werk nie, oorweeg dit om die EMG -drempel in die Arduino -kode te verander.
• Die bewegingsbereik wissel tussen elke gebruiker. Dit kan veroorsaak dat 'n rep in 'n volle bewegingsreeks nie getel word nie. Om die veranderlikheid in ag te neem, pas die drempel van die goniometer aan om hierdie verandering in ag te neem.
• LCD te verdof? Probeer om die helderheid te verhoog deur die weerstand op die "Vo" -pen te verander. Of toets hierdie voorbeeld om seker te maak dat dit behoorlik werk.
• As die Arduino krag verloor, kyk of die 9V -battery leeg is.
• As alles anders misluk, maak seker dat alle drade behoorlik en veilig verbind is.

Wenke:

• Dit kan maklik wees om uit te vind waar die drade in 'n stroombaan gaan. 'N Nuttige wenk is om 'n kleurskema op te stel en konsekwent te wees in u hele projek. Byvoorbeeld, die gebruik van 'n rooi draad vir positiewe spanning en die gebruik van swart draad vir grond.
• Opheffing is vir u persoonlike gesondheid, moenie toelaat dat ander se opinies u oefensessie beïnvloed nie!

Stap 5: Maak 'n tuisgemaakte goniometer

Om 'n tuisgemaakte goniometer te maak, moet u Scotch -stopverf, 'n roterende potensiometer en 2 skuifspelde kry.

Stap 6: Alles saamvoeg

Om die goniometer te maak, trek twee skuifspelde reguit. Draai dan die draaiknop van die potensiometer om met 'n stopverf. Neem een van die reggemaakte skuifspelde en steek dit in die stopverf. Dit sal die veranderlike goniometerbeen wees wat met die voorarm beweeg. Bevestig 'n skuifspeld aan die onderkant van die potensiometer met behulp van stopverf vir die verwysingsbeen. Hierdie been word parallel met die bicep vasgemaak.

Stap 7: Aan die gang

Om die stroombane te bou, begin met die bedrading van krag en grond van die Arduino Uno na die protobord.

Stap 8: Voeg EMG en Goniometer by

Dra beide die EMG en die goniometer aan die krag, grond en 'n analoog pen. Vir die diagram hierbo verteenwoordig die klein sensor aan die linkerkant die EMG en die potensiometer die goniometer. Let op in watter pen elke sensor is; ons het die EMG in A0 en die goniometer in A1.

Stap 9: Voeg LED -uitsette by

Dra twee LED's na die aarde en 'n digitale pen. Een LED dui aan wanneer 'n rep voltooi is en die ander LED dui aan wanneer 'n stel voltooi is. Let op die digitale pen wat elke LED in het vir die koderingsgedeelte. Ons het een LED wat pen 8 en die ander pen 9. Elke LED moet met 'n 220Ohm -weerstand op die aarde bedraad word.

Stap 10: Voeg 'n digitale vertoonuitset by

Volg die bedrading hierbo om die digitale skerm by te voeg. 'N Weerstandsverdeler loop deur die derde pen van links. 'N Weerstand van 10K Ohm loop ook van krag af, en 'n weerstand van 220 Ohm loop van dieselfde pen na grond.

Stap 11: Voeg 'n knoppie by

Plaas 'n knoppie op die fotobord soos op die foto hierbo getoon. Voed die knoppie met krag en maak dit met behulp van 'n weerstand van 220 Ohm. Draai die uitvoer van die knoppie in 'n digitale pen (ons gebruik pen 7).

Stap 12: Monteer die goniometer en draadaanhegsels

Sodra die konstruksie van die goniometer voltooi is, is u gereed om die goniometer aan die drukhuls te heg. Dit word gedoen deur die reggemaakte skuifspelde in die kompressiemou te weef. Vir die veranderlike been van die goniometer, wat aan die potentiometer -draaiknop geheg is, weef die skuifspeld parallel aan die voorarm. Net so, vir die verwysingsbeen, gekoppel aan die basis van die potensiometer, weef die skuifspeld parallel met die bicep.

Om die goniometer in u stroombaan aan te sluit, gebruik dan 9 vroulike na manlike draaddrade. Die twee gekantelde sye van die potensiometer is verbind met krag en grond. Die enkelkantige kant van die potensiometer is gekoppel aan analoog ingang A1.

Stap 13: Plasing van EMG -elektrode

Om die BITalino EMG -sensor in die Arduino te integreer, is die eerste stap die korrekte plasing van elektrodes. 3 elektrodeblokkies is nodig. Twee elektrodes word langs die maag van die bicepspier geplaas en een op die elmboogbeen. Om hierdie tele te verbind, is elektrodes na die Bitalino rooi, wit en swart leidrade. Die wit lood is aan die elektrode op die elmboog vasgemaak. Die rooi en swart leidrade word aan die elektrodes op die maag van die biceps spier geheg. Let wel: die rooi draad is hoër op die bicep gekoppel en die swart kabel is laer op die bicep gekoppel. Laastens, om die EMG -sensor aan die Arduino te koppel, verbind die rooi en swart drade met krag en grond. Die pers draad moet in analoog pen A0 ingaan.

Stap 14: Kodering van die regte verteenwoordiger Biosensor

Noudat die kring voltooi is, is dit gereed vir die oplaai van kode. Die aangehegte kode is die volledige kode wat gebruik word om hierdie projek te voltooi. Die prent hierbo is 'n voorbeeld van hoe die kode moet lyk sodra dit oopgemaak is. As die kode behoorlik werk, sal die volgende gebeur:

1. Die EMG en goniometer seine word gelees met behulp van die analogRead () funksie.

2. Deur 'n if () - stelling te gebruik, kyk die program of die EMG en goniometer seine groter is as hul onderskeie drempels. As albei seine groter is, word 'n herhaling by die LCD -skerm gevoeg en die groen LED brand om aan te dui dat 'n herhaling voltooi is. As een van die seine nie hul drempel bereik nie, skakel die LED af en word geen rep getel nie.

3. Die sein stuur vinnig 'n datapunt in, so daar is 'n reël kode wat kontroleer hoeveel tyd daar tussen herhalings plaasgevind het. As 'n halwe sekonde sedert die vorige rep geplak het, sal dit 'n nuwe rep tel, solank die EMG- en goniometer -drempels bereik word.

4. Vervolgens kyk die kode of die aantal herhalings wat voltooi is groter is as of gelyk is aan die aantal herhalings per stel (ons stel hierdie waarde op 10 herhalings per stel). As die herhalingstelling groter is as of gelyk is aan hierdie waarde, brand die blou LED wat aandui dat die stel voltooi is.

5. Laastens, kyk na die kode of die knoppie ingedruk word. As die knoppie ingedruk word, word die herhalingstelling teruggestel op 0 en word die LCD -skerm dienooreenkomstig opgedateer.

Klik HIER om toegang tot hierdie kode in GitHub te verkry!

Stap 15: RIGHT REP EAGLE SCHEMATIC

Hier is 'n arendskema van dieselfde stroombaan in die bogenoemde stappe. Al die komponente, afgesien van die LCD -skerm, is direk na draad. 'N Herinnering vir die LCD -skerm: volg die drade in die diagram noukeurig. Alhoewel die digitale penne waarna elke draad gaan, nie vasgemaak is nie, beveel ons aan dat u die konfigurasie gebruik wat ons eenvoudig gebruik het. As die penne nie ooreenstem met die draad wat in die kode gespesifiseer is nie, werk die program nie korrek nie. Miskien moet u dubbel of drie keer kyk of dit alles moet wees.

Stap 16: VERDERE IDEES

'N Idee wat ons moet bevorder om die sagteware te bevorder, is om verskillende fases by die skerm te voeg. Hierdie frases is afhanklik van die data wat in die program kom. Byvoorbeeld, sodra die telling een of twee herhalings van die einde van die stel af is, kan die LCD -skerm "Byna klaar" of "Nog 'n paar!". 'N Ander voorbeeld kan tydafhanklike boodskappe wees. As dt nie die min tyd tussen herhalings bereik nie, kan die vertoning 'vertraag' vertoon.

'N Ander sagteware-idee kan 'n selfkalibrasie-funksie wees. In plaas daarvan dat u die seriële monitor moet kontroleer om 'n gepaste drempel te vind, kan die kode dit vir u vind. Die vlak van kodering hiervoor is eenvoudig buite ons huidige kennis, daarom is dit slegs 'n verdere idee.

'N Opgradering vir die hardeware kan gebruik word van 'n potensiometer vir die LCD -skerm in plaas van 'n weerstandsverdeler. Die pen waarmee die weerstandsverdeler loop, beheer die helderheid van die teks op die skerm. Deur 'n potensiometer te gebruik, kan die gebruiker die helderheid met 'n draaiknop verlaag, eerder as om 'n vaste helderheidsvlak te hê.