ตัวแทนที่ถูกต้อง: 16 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

“พี่ยกพี่ด้วยเหรอ”

สำหรับมือใหม่ในยิม การเรียนรู้วิธีการยกน้ำหนักอาจเป็นงานที่น่ากลัว แบบฝึกหัดรู้สึกผิดธรรมชาติและตัวแทนแต่ละคนรู้สึกไม่ประสบความสำเร็จ ที่แย่ไปกว่านั้น การเพิ่มความรู้สึกไม่สบายให้ผู้ชมมองดูเทคนิคที่แย่และแขนที่ผอมแห้งของคุณอย่างเจ็บปวด

หากฉากที่น่าสงสารนี้ดูเหมือนคุณ ไบโอเซนเซอร์ตัวแทนที่ถูกต้องเหมาะสำหรับคุณ! สำหรับมือใหม่ในยิมที่กล้าคิดกล้าได้กล้าเสียที่ต้องการซื้อแขนรุ่นใหญ่ ไบโอเซนเซอร์ Right Rep จะช่วยรับประกันว่าคุณจะได้ตัวแทนที่ถูกต้องทุกครั้ง ไบโอเซนเซอร์นี้นับการทำซ้ำของไบเซปและระบุว่าคุณทำงานหนักเพียงพอและใช้การเคลื่อนไหวอย่างเต็มรูปแบบหรือไม่ ด้วยตัวแทนที่ถูกต้อง คุณจะได้เรียนรู้ที่จะเป็นตัวแทนที่ถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

ต่อไปนี้เป็นรายการวัสดุและเครื่องมือสำหรับโครงการนี้:

วัสดุ

1. Arduino Uno ไมโครโปรเซสเซอร์ ($ 23.00)
2. แผ่นขนมปังครึ่งแผ่น (4 แพ็ค - $5.99)
3. จอแสดงผล LCD 16 ส่วน (2 แพ็ค - $6.49)
4. เซ็นเซอร์ BITalino EMG ($ 27.00)
5. อุปกรณ์เสริมตะกั่ว 1 x 3 ($ 21.47)
6. สายเซนเซอร์ (10.87 เหรียญ)
7. อิเล็กโทรดแบบใช้แล้วทิ้ง 3M แบบเจลล่วงหน้า 3 ชิ้น (50 แพ็ค - $20.75)
8. 4 ตัวต้านทาน 220 โอห์ม (100 แพ็ค - $6.28)
9. ตัวต้านทาน 10K Ohm 1 ตัว (100 แพ็ค - $5.99)
10. 1 โพเทนชิออมิเตอร์ (10 แพ็ค - $9.99)
11. สายเชื่อมต่อ (120 แพ็ค - $6.98 รวม M/F, M/M และ F/F)
12. แบตเตอรี่ 9V (4 แพ็ค - $13.98)
13. คลิปหนีบกระดาษ 2 อัน (100 แพ็ค - $2.90)
14. สก๊อตยึดฉาบ ($1.20)
15. ปลอกสวม (ซื้อปลอกรัดหรือตัดแขนเสื้อจากเสื้อเชิ้ตตัวเก่าก็ได้)

รวม: 162.89 ดอลลาร์ (นี่เป็นเพียงราคารวมข้างต้น ราคาต่อหน่วยสำหรับแต่ละส่วนประกอบควรน้อยกว่ามาก)

เครื่องมือ

คอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการเข้ารหัส Arduino

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมการและความเป็นมา

ก่อนที่คุณจะเริ่มเดินสายวงจร Right Rep ของคุณ คุณต้องใช้เวลาในการเรียนรู้เกี่ยวกับศักย์การดำเนินการและวงจรพื้นฐานบางอย่างก่อน กล้ามเนื้อโครงร่างมีคุณสมบัติพื้นฐานสองประการ คือ กระตุ้นได้และหดตัวได้ ความหมายที่ตื่นเต้นเร้าใจตอบสนองต่อสิ่งเร้าและความหมายที่ทำสัญญาได้ซึ่งสามารถสร้างความตึงเครียดได้ ทุกครั้งที่คุณยกน้ำหนัก เส้นใยกล้ามเนื้อจะตื่นเต้นเนื่องจากแรงดันไฟเล็กๆ ทั่วกล้ามเนื้อที่เรียกว่าศักยะงาน ตัวแทนที่ถูกต้องตรวจสอบศักยภาพการดำเนินการเหล่านี้โดยใช้เซ็นเซอร์อิเล็กโตรไมโอแกรม (EMG) เพื่อให้แน่ใจว่ากล้ามเนื้อของคุณทำงานเต็มประสิทธิภาพ ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ EMG สามารถพบได้ที่นี่

ประสบการณ์ในการเดินสายวงจรไฟฟ้าน่าจะเพียงพอสำหรับขอบเขตนี้ยาก ในการสร้าง Right Rep biosensor คุณจะต้องต่ออุปกรณ์สองสามตัวเข้ากับวงจร อุปกรณ์หลักคือไมโครโปรเซสเซอร์ Arduino Uno, จอแสดงผลคริสตัลเหลว (LCD) 16 ส่วน, เซ็นเซอร์ BITalino EMG และ goniometer แบบโฮมเมด

ไมโครโปรเซสเซอร์ Arduino Uno เป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็น "สมอง" ของระบบ LCD ใช้การแสดงผลแบบ 16 ส่วนเพื่อระบุจำนวนครั้ง เซ็นเซอร์ EMG วัดศักยภาพการดำเนินการตามที่ระบุไว้ข้างต้น สุดท้าย goniometer แบบโฮมเมดใช้โพเทนชิออมิเตอร์แบบหมุนเพื่อวัดการเคลื่อนไหวแบบเต็มรูปแบบ ทำได้โดยการวัดแรงดันเอาต์พุตตัวแปรที่กำหนดโดยความต้านทานโพเทนชิออมิเตอร์ที่เปลี่ยนแปลง

หลังจากสร้างระบบแล้วจะต้องมีรหัส โครงการนี้ใช้รหัส Arduino ก่อนเริ่มโครงการนี้ คุณควรทำความคุ้นเคยกับไลบรารี LCD และ Arduno Code ที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ ที่นี่ รหัสที่เราใช้สำหรับโครงการนี้อยู่ที่ GitHub รหัสและสามารถดาวน์โหลดและใช้สำหรับโครงการของคุณเองได้ตลอดเวลา

ขั้นตอนที่ 3: ความปลอดภัย

คำเตือน!

ไบโอเซนเซอร์ Right Rep ไม่ใช่เครื่องมือแพทย์และไม่ควรใช้แทนเครื่องมือแพทย์ โปรดปรึกษาแพทย์ของคุณเกี่ยวกับการออกกำลังกายและการยกของหนักก่อนใช้ไบโอเซนเซอร์ Right Rep

Right Rep เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่อาจเกิดไฟฟ้าช็อตได้ ดังนั้น เพื่อให้มั่นใจว่าตัวแทนที่ถูกต้องปลอดภัยสำหรับทุกคน ควรใช้มาตรการป้องกันความปลอดภัยดังต่อไปนี้

คำแนะนำด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าที่ควรปฏิบัติตามมีดังนี้

• ควรถอดสายไฟออกเมื่อทำการปรับเปลี่ยนวงจร
• ห้ามดัดแปลงวงจรที่มีผิวเปียกหรือแตก
• เก็บของเหลวและวัสดุนำไฟฟ้าอื่นๆ ทั้งหมดให้ห่างจากวงจร
• ห้ามใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองหรือในกรณีอื่นๆ ที่ไฟกระชากมีอัตราอุบัติการณ์สูงกว่าปกติ
• ระบบนี้ใช้เซ็นเซอร์ EMG และแผ่นอิเล็กโทรด โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณปฏิบัติตามตำแหน่งอิเล็กโทรดและแนวทางด้านความปลอดภัยที่เหมาะสมซึ่งพบได้ที่นี่
• เชื่อมต่อส่วนประกอบทั้งหมดเข้ากับกราวด์ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีกระแสรั่วไหลที่อาจมาจากอุปกรณ์เข้าสู่ตัวคุณ

ไฟฟ้าเป็นอันตราย ตามข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยเหล่านี้เพื่อให้แน่ใจว่าประสบการณ์ที่สั่งการได้ของคุณจะสนุกสนานและปราศจากอันตราย

ขั้นตอนที่ 4: คำแนะนำและเคล็ดลับ:

ไบโอเซนเซอร์สามารถเป็นสิ่งที่ไม่แน่นอน สิ่งหนึ่งวินาทีทำงาน สิ่งที่สองต่อไปล้มเหลวอย่างน่าสังเวช ต่อไปนี้คือคำแนะนำและเคล็ดลับบางประการในการทำให้เซ็นเซอร์ Right Rep ของคุณทำงานได้อย่างราบรื่น

การแก้ไขปัญหา:

• หาก LCD นับซ้ำเมื่อไม่มีการหดตัว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอิเล็กโทรดยึดแน่นกับวัตถุโดยใช้เทป ซึ่งจะช่วยลดสิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหวที่ไม่ต้องการ หากอดีตยังคงไม่ทำงาน ให้พิจารณาแก้ไขเกณฑ์ EMG ในรหัส Arduino
• ช่วงของการเคลื่อนไหวจะแตกต่างกันไปตามผู้ใช้แต่ละคน ซึ่งอาจทำให้ไม่นับการทำซ้ำในการเคลื่อนไหวเต็มรูปแบบ ในการพิจารณาความแปรปรวน ให้ปรับเกณฑ์ goniometer เพื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงนี้
• LCD หรี่ลง? ลองเพิ่มความสว่างโดยเปลี่ยนความต้านทานของพิน "Vo" หรือทดสอบตัวอย่างนี้เพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง
• หาก Arduino กำลังสูญเสียพลังงาน ให้ตรวจสอบว่าแบตเตอรี่ 9V ตายหรือไม่
• หากสิ่งอื่นล้มเหลว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟทั้งหมดเชื่อมต่ออย่างถูกต้องและปลอดภัย

เคล็ดลับ:

• การติดตามตำแหน่งของสายไฟในวงจรอาจเป็นเรื่องง่าย เคล็ดลับที่เป็นประโยชน์คือการสร้างชุดสีและสม่ำเสมอตลอดทั้งโครงการ ตัวอย่างเช่น การใช้สายสีแดงสำหรับแรงดันบวก และใช้สายสีดำสำหรับกราวด์
• การยกมีขึ้นเพื่อสุขภาพส่วนตัวของคุณ อย่าให้ความคิดเห็นของผู้อื่นส่งผลต่อการออกกำลังกายของคุณ!

ขั้นตอนที่ 5: การทำ Goniometer แบบโฮมเมด

ในการทำ Goniometer แบบโฮมเมด คุณต้องซื้อสีโป๊วสำหรับติดตั้งสก๊อต โพเทนชิออมิเตอร์แบบหมุน และคลิปหนีบกระดาษ 2 อัน

ขั้นตอนที่ 6: นำทุกอย่างมารวมกัน

ในการสร้าง goniometer ให้ยืดคลิปหนีบกระดาษสองอัน จากนั้นพันหน้าปัดของโพเทนชิออมิเตอร์ด้วยสีโป๊วสำหรับติดตั้ง นำคลิปหนีบกระดาษที่ยืดออกแล้วสอดเข้าไปในสีโป๊วสำหรับยึด นี่จะเป็นขาโกนิโอมิเตอร์แบบปรับได้ที่เคลื่อนไหวด้วยปลายแขน สำหรับขาอ้างอิง ให้ติดคลิปหนีบกระดาษที่ฐานของโพเทนชิออมิเตอร์โดยใช้สีโป๊วสำหรับยึด ขานี้จะยึดขนานกับลูกหนู

ขั้นตอนที่ 7: เริ่มต้นใช้งาน

ในการสร้างวงจร ให้เริ่มต้นด้วยการเดินสายไฟและกราวด์จาก Arduino Uno ไปยังบอร์ดโปรโต

ขั้นตอนที่ 8: การเพิ่ม EMG และ Goniometer

ต่อทั้ง EMG และ goniometer เข้ากับการจ่ายไฟ กราวด์ และพินอะนาล็อก สำหรับแผนภาพด้านบน เซ็นเซอร์ขนาดเล็กทางด้านซ้ายแสดงถึง EMG และโพเทนชิออมิเตอร์แสดงถึงโกนิโอมิเตอร์ สังเกตว่าแต่ละเซ็นเซอร์อยู่ในพินไหน เรามี EMG ใน A0 และโกนิโอมิเตอร์ใน A1

ขั้นตอนที่ 9: การเพิ่มเอาต์พุต LED

ต่อไฟ LED สองดวงเข้ากับกราวด์และพินดิจิตอล LED หนึ่งดวงระบุเมื่อการทำซ้ำเสร็จสิ้น และ LED อีกดวงระบุเมื่อชุดเสร็จสิ้น จดบันทึกพินดิจิทัล LED แต่ละดวงอยู่ในส่วนการเข้ารหัส เรามี LED หนึ่ง LED ไปที่พิน 8 และอีกอันหนึ่งไปที่พิน 9 LED แต่ละตัวควรต่อกับกราวด์โดยใช้ตัวต้านทาน 220 โอห์ม

ขั้นตอนที่ 10: การเพิ่มเอาต์พุตจอแสดงผลดิจิตอล

ในการเพิ่มจอแสดงผลดิจิตอล ให้ปฏิบัติตามสายไฟที่ให้ไว้ด้านบนอย่างระมัดระวัง ตัวแบ่งตัวต้านทานจะวิ่งผ่านพินที่สามจากด้านซ้าย ตัวต้านทาน 10K Ohm ทำงานจากพลังงานพินดังกล่าวและตัวต้านทาน 220Ohm วิ่งจากพินเดียวกันไปยังกราวด์

ขั้นตอนที่ 11: การเพิ่มปุ่ม

วางปุ่มบนโฟโต้บอร์ดตามที่แสดงในภาพด้านบน จ่ายไฟให้กับปุ่มและกราวด์โดยใช้ตัวต้านทาน 220 โอห์ม เรียกใช้เอาต์พุตของปุ่มเป็นพินดิจิทัล (เราใช้พิน 7)

ขั้นตอนที่ 12: ติดตั้ง Goniometer และ Wire Attachments

เมื่อสร้างโกนิโอมิเตอร์เสร็จแล้ว คุณก็พร้อมที่จะติดโกนิโอมิเตอร์กับปลอกบีบอัด ทำได้โดยการทอคลิปหนีบกระดาษที่ยืดให้ตรงเข้าที่ปลอกบีบอัด สำหรับขาปรับระดับได้ของโกนิโอมิเตอร์ซึ่งติดอยู่กับแป้นหมุนโพเทนชิออมิเตอร์ ให้สานคลิปหนีบกระดาษขนานกับปลายแขน ในทำนองเดียวกัน สำหรับขาอ้างอิงที่เชื่อมต่อกับฐานของโพเทนชิออมิเตอร์ ให้สานคลิปหนีบกระดาษขนานกับลูกหนู

ต่อไป ในการต่อสายโกนิโอมิเตอร์เข้ากับวงจรของคุณ ให้ใช้สายจัมเปอร์ตัวเมียกับตัวผู้ 9 เส้น ทั้งสองด้านง่ามของโพเทนชิออมิเตอร์เชื่อมต่อกับกำลังไฟฟ้าและกราวด์ ด้านเดียวของโพเทนชิออมิเตอร์เชื่อมต่อกับอินพุตแบบอะนาล็อก A1

ขั้นตอนที่ 13: การจัดตำแหน่งอิเล็กโทรด EMG

ในการรวมเซ็นเซอร์ BITalino EMG เข้ากับ Arduino ขั้นตอนแรกคือการจัดวางอิเล็กโทรดที่เหมาะสม จำเป็นต้องใช้แผ่นอิเล็กโทรด 3 แผ่น อิเล็กโทรดสองอันถูกวางไว้ที่หน้าท้องของกล้ามเนื้อไบเซปและอีกอันหนึ่งวางบนกระดูกข้อศอก ในการต่ออิเล็กโทรดวิทยานิพนธ์กับ Bitalino จะเป็นสายสีแดง สีขาว และสีดำ ตะกั่วสีขาวติดอยู่กับอิเล็กโทรดที่ข้อศอก สายสีแดงและสีดำติดอยู่ที่ขั้วไฟฟ้าที่หน้าท้องของกล้ามเนื้อไบเซป หมายเหตุ: ตะกั่วสีแดงเชื่อมต่อที่สูงกว่าบน bicep และตะกั่วสีดำเชื่อมต่อที่ต่ำกว่าบน bicep สุดท้ายในการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ EMG กับ Arduino ให้เชื่อมต่อสายไฟสีแดงและสีดำเข้ากับพลังงานและกราวด์ สายสีม่วงควรเข้าขาอนาล็อก A0

ขั้นตอนที่ 14: การเข้ารหัส Biosensor ที่ถูกต้อง

เมื่อวงจรเสร็จสมบูรณ์ก็พร้อมสำหรับการอัปโหลดโค้ด รหัสที่แนบมาเป็นรหัสเต็มที่ใช้ทำโครงการนี้ให้เสร็จสมบูรณ์ ภาพด้านบนเป็นตัวอย่างลักษณะของโค้ดเมื่อเปิดขึ้น เมื่อรหัสทำงานอย่างถูกต้อง จะเกิดสิ่งต่อไปนี้:

1. อ่านสัญญาณ EMG และ goniometer โดยใช้ฟังก์ชัน analogRead ()

2. การใช้คำสั่ง if() โปรแกรมจะตรวจสอบว่าสัญญาณ EMG และ goniometer มากกว่าเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องหรือไม่ หากสัญญาณทั้งสองมีค่ามากกว่า ตัวแทนจะถูกเพิ่มลงในจอแสดงผล LCD และไฟ LED สีเขียวจะเปิดขึ้นเพื่อแสดงว่าการทำซ้ำเสร็จสมบูรณ์ หากสัญญาณใดไม่เป็นไปตามเกณฑ์ ไฟ LED จะดับลงและไม่นับซ้ำ

3. สัญญาณจะส่งข้อมูลไปยังจุดข้อมูลอย่างรวดเร็ว จึงมีโค้ดหนึ่งบรรทัดที่ตรวจสอบเวลาระหว่าง reps ต่างๆ หากผ่านไปครึ่งวินาทีนับตั้งแต่การทำซ้ำครั้งก่อน จะนับการทำซ้ำใหม่ตราบเท่าที่ถึงเกณฑ์ EMG และ goniometer

4. จากนั้น รหัสจะตรวจสอบว่าจำนวนการทำซ้ำที่เสร็จสมบูรณ์มากกว่าหรือเท่ากับจำนวนครั้งต่อชุดหรือไม่ (เราตั้งค่านี้เป็น 10 ครั้งต่อชุด) หากจำนวนซ้ำมากกว่าหรือเท่ากับค่านี้ ไฟ LED สีฟ้าจะเปิดขึ้นเพื่อแสดงว่าชุดเสร็จสมบูรณ์แล้ว

5. สุดท้าย โค้ดจะตรวจสอบว่ามีการกดปุ่มหรือไม่ หากมีการกดปุ่ม จำนวนซ้ำจะถูกตั้งค่ากลับเป็น 0 และจอ LCD จะได้รับการอัปเดตตามนั้น

หากต้องการเข้าถึงรหัสนี้ใน GitHub คลิกที่นี่!

ขั้นตอนที่ 15: RIGHT REP EAGLE SCHEMATIC

นี่คือแผนผังอินทรีของวงจรเดียวกันที่สร้างขึ้นในขั้นตอนข้างต้น ส่วนประกอบทั้งหมด นอกเหนือจากจอ LCD ตรงไปยังสายไฟ ข้อควรจำสำหรับจอแสดงผล LCD: ปฏิบัติตามสายไฟที่แสดงในแผนภาพอย่างระมัดระวัง แม้ว่าหมุดดิจิทัลแต่ละเส้นจะไม่ได้รับการแก้ไข เราขอแนะนำให้ใช้การกำหนดค่าที่เราใช้เพื่อความเรียบง่าย หากพินไม่ตรงกับเส้นลวดที่ระบุในโค้ด โปรแกรมจะทำงานไม่ถูกต้อง คุณอาจต้องตรวจสอบสองครั้งหรือสามครั้งว่าทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งที่ควรจะเป็น

ขั้นตอนที่ 16: ไอเดียเพิ่มเติม

แนวคิดที่เราต้องพัฒนาซอฟต์แวร์คือการเพิ่มเฟสต่างๆ ให้กับจอแสดงผล วลีเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับข้อมูลที่เข้ามาในโปรแกรม ตัวอย่างเช่น เมื่อการนับซ้ำอยู่ห่างจากจุดสิ้นสุดของชุดหนึ่งหรือสองครั้ง จอ LCD สามารถอ่านได้ว่า "เกือบเสร็จแล้ว" หรือ "อีกไม่กี่อึดใจ!" อีกตัวอย่างหนึ่งอาจเป็นข้อความที่ขึ้นกับเวลา หาก dt ไม่ถึงเวลาขั้นต่ำระหว่างจำนวนครั้ง จอแสดงผลสามารถอ่านได้ว่า "ช้าลง"

แนวคิดซอฟต์แวร์อื่นอาจเป็นคุณลักษณะการปรับเทียบด้วยตนเอง แทนที่จะต้องตรวจสอบมอนิเตอร์แบบอนุกรมเพื่อค้นหาเกณฑ์ที่เหมาะสม โค้ดสามารถค้นหาให้คุณได้ ระดับของการเข้ารหัสที่ต้องการสำหรับสิ่งนี้อยู่นอกเหนือความรู้ปัจจุบันของเราซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเพียงแนวคิดเพิ่มเติม

การอัพเกรดฮาร์ดแวร์อาจใช้โพเทนชิออมิเตอร์สำหรับจอ LCD แทนตัวแบ่งตัวต้านทาน พินที่ตัวแบ่งตัวต้านทานวิ่งผ่านจะควบคุมความสว่างของข้อความบนจอแสดงผล การใช้โพเทนชิออมิเตอร์จะทำให้ผู้ใช้หรี่ความสว่างด้วยแป้นหมุนได้ แทนที่จะมีระดับความสว่างคงที่