การฝึกซ้อม Heart Rate Zone Monitor Watch: 19 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

วิทยาลัยเป็นช่วงเวลาที่วุ่นวายและวุ่นวายในชีวิตของคนๆ หนึ่ง นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการรักษาระดับความเครียดของคุณให้อยู่ในระดับต่ำจึงเป็นสิ่งสำคัญมาก วิธีหนึ่งที่เราชอบทำคือออกกำลังกาย ช่วยให้จิตใจแจ่มใสและร่างกายแข็งแรง นั่นคือเหตุผลที่เราสร้างไบโอเซนเซอร์แบบพกพาที่ใช้อัตราการเต้นของหัวใจของมนุษย์ในระหว่างการออกกำลังกายที่เข้มข้นเพื่อให้ข้อมูลแก่ผู้ใช้เกี่ยวกับโซนอัตราการเต้นของหัวใจที่พวกเขาอยู่

นี่เป็นวิธีที่จะช่วยให้ผู้ใช้มั่นใจว่าพวกเขาจะไม่ออกแรงหรือกดดันร่างกายเกินกว่าอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดจนถึงจุดที่อันตราย เซ็นเซอร์นี้ยังช่วยผู้ใช้ที่พยายามลดน้ำหนักหรือเพิ่มความแข็งแกร่งโดยทำให้แน่ใจว่าพวกเขารักษาอัตราการเต้นของหัวใจไว้เฉพาะโซน

ขั้นตอนที่ 1: โซนอัตราการเต้นของหัวใจ

รูปภาพด้านบนนี้แสดงโซนอัตราการเต้นของหัวใจที่แตกต่างกัน ทุกครั้งที่ผู้ใช้เข้าสู่โซนใหม่ นาฬิกาจะสว่างขึ้นเรื่อยๆ เพื่อเตือนผู้ใช้ว่าตนอยู่ในโซนใด หากผู้ใช้ใช้อัตราการเต้นของหัวใจเกินขีดจำกัดสูงสุด นาฬิกาจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและสั่น อัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดคำนวณโดยใช้อายุของบุคคลและลบออกจาก 220

ขั้นตอนที่ 2: วัสดุที่คุณต้องการ

ด้านล่างนี้คือรายการวัสดุและเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้:

วัสดุ

1. ฟลอร่า บาย อดาฟรุต
2. พัลส์เซนเซอร์
3. ดิสก์มอเตอร์ขนาดเล็กแบบสั่น
4. วงแหวน NeoPixel - ไฟ LED RGBW 12 ดวง - สีขาวนวล
5. ไดโอด
6. ตัวต้านทาน 220 โอห์ม
7. ทรานซิสเตอร์ NPN
8. คลิปจระเข้
9. สายนาฬิกาเวลโคร
10. แบตเตอรี่
11. สายไฟ
12. ปุ่ม (ไม่จำเป็น)

เอกสารจำนวนมากสามารถพบได้โดยใช้ลิงก์นี้:

เครื่องมือ

1. ชุดบัดกรี/วัสดุ
2. เข็มและด้าย
3. ซอฟต์แวร์ Arduino
4. เครื่องปอกสายไฟ
5. กาวถ้าจำเป็น
6. กรรไกร

ขั้นตอนที่ 3: การจัดเตรียม & ความเป็นมา

เพื่อให้สามารถใช้สื่อเหล่านี้ได้ การรู้และเข้าใจสิ่งที่บางคนทำจะเป็นประโยชน์

พืชเป็นแพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ของ Adafruit นี่เป็นอุปกรณ์ที่เป็นมิตรกับผู้เริ่มต้นใช้งานซึ่งมีขนาดเล็กพร้อมแหล่งจ่ายไฟที่ใช้งานง่าย ภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าทุกอย่างตั้งอยู่บนฟลอรา

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Flora's โปรดดูเว็บไซต์นี้:

NeoPixels ยังเป็นแบรนด์ของ Adafruit สำหรับพิกเซลและแถบสี RGB ที่ระบุแยกกันได้ สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งที่ควรทราบคือ พวกมันไม่เพียงแค่สว่างขึ้นเองเท่านั้น แต่ยังต้องการไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น Arduino และการเข้ารหัส ต้องใช้แนวปฏิบัติด้านการเขียนโปรแกรมเพื่อให้ NeoPixels ทำในสิ่งที่คุณต้องการ ดังนั้นเราจึงต้องพิจารณาเรื่องนี้สำหรับโครงการของเรา การเขียนโปรแกรมมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโครงการนี้ และประสบการณ์ในด้านนั้นจะช่วยได้

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Neopixel คุณสามารถตรวจสอบเว็บไซต์นี้:

นอกจากนี้ยังใช้เซ็นเซอร์ชีพจรจาก Adafruit เพื่อวัดชีพจรของคุณ จากนั้นเราใช้โค้ดเพื่อคำนวณ Beats per Minute (BPM) สำหรับโปรเจ็กต์นี้

สำหรับคำแนะนำและข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับเซ็นเซอร์ชีพจร โปรดดูที่ลิงค์นี้:

มีไลบรารี่ที่คุณจะต้องดาวน์โหลดลงในซอฟต์แวร์ Arduino เพื่อให้โค้ดสื่อสารกับอุปกรณ์ของคุณโดยใช้คำสั่งบางอย่าง ลิงค์ด้านล่างนี้แสดงวิธีการดาวน์โหลดไลบรารี่ลงใน Arduino

learn.adafruit.com/adafruit-all-about-ardu…

ห้องสมุดต่อไปนี้เป็นห้องสมุดที่คุณต้องการ:

1. Adafruit NeoPixel Library

2. สนามเด็กเล่น PulseSensor

3. ห้องสมุด Adafruit Flora Pixel

คลิก "โคลนหรือดาวน์โหลด" และทำตามคำแนะนำด้านบนในลิงก์เพื่อรวมไว้ในโค้ดของคุณ

รับทราบ

ขอขอบคุณเป็นพิเศษสำหรับ Adafruit ที่ให้โค้ดบางส่วนที่ใช้กับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของเรา!

ขั้นตอนที่ 4: ข้อมูลด้านความปลอดภัย

เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องคำนึงถึงความปลอดภัยของคุณและคนรอบข้างเสมอเมื่อทำงานในโครงการต่างๆ อันดับแรก สิ่งสำคัญคือต้องถอด USB ออกจากคอมพิวเตอร์เสมอเมื่อคุณย้ายและต่อสายไฟเข้ากับ Flora เพื่อที่คุณจะได้ไม่ตกใจ

1. ควรเก็บของเหลวให้ห่างจากอุปกรณ์นี้ในกรณีที่มีการรั่วไหลซึ่งอาจทำให้วงจรเสียหายได้

2. หลีกเลี่ยงกระแสไหลผ่านร่างกายของคุณโดยการสัมผัสเฉพาะสายไฟและวงจรโลหะอื่นๆ ในขณะที่ปิดเครื่องอยู่

คำเตือนนี่ไม่ใช่เครื่องมือแพทย์ แต่จะเตือนคุณอย่างเคร่งครัดหากอัตราการเต้นของหัวใจของคุณเกินอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุด ไม่ควรนำไปเปรียบเทียบกับเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจในโลกการแพทย์ หากคุณรู้สึกหมดแรง/เมื่อยล้าและนาฬิกาไม่ได้เตือนคุณว่าคุณมีอัตราการเต้นหัวใจเกินขีดจำกัด คุณควรหยุดสิ่งที่คุณกำลังทำกับนาฬิกาอาจไม่แม่นยำเสมอไป

ขั้นตอนที่ 5: คำแนะนำและเคล็ดลับ

ต่อไปนี้คือคำแนะนำและเคล็ดลับบางประการหากคุณติดขัดระหว่างทาง:

เคล็ดลับการแก้ไขปัญหา:

• NeoPixels สามารถแสดงรูปแบบแสงต่างๆ ได้หลากหลาย เพื่อให้แน่ใจว่าใช้งานได้ ให้ใช้โค้ดตัวอย่างที่จัดทำโดย NeoPixel Library
• คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดความต่อเนื่องระหว่างการเชื่อมต่อหลังจากการบัดกรีเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อเหล่านี้ทำอย่างถูกต้อง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ยึดเซ็นเซอร์ชีพจรอย่างแน่นหนากับผ้าพันแขนเพื่อรับประกันว่าสิ่งประดิษฐ์จากการเคลื่อนไหวจะไม่ส่งผลต่อการอ่านอัตราการเต้นของหัวใจ
• ในขั้นตอนการสร้างต้นแบบหากคุณไม่มีการเชื่อมต่อที่ดี ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดคลิปจระเข้อย่างถูกต้อง

• หากโค้ดทำงานไม่ถูกต้อง ให้คัดลอกและวางโค้ดบางส่วนลงในหน้าต่างแยกต่างหาก

  1. อัปโหลดโค้ดหลังจากคัดลอกและวางแต่ละส่วนแล้ว
  2. นี่จะแสดงให้คุณเห็นว่ารหัสของคุณทำงานอยู่ที่ใดและไม่ทำงาน

ข้อมูลเชิงลึก:

• มอเตอร์สั่นสามารถเชื่อมต่อได้โดยใช้ไดโอด ตัวต้านทาน และทรานซิสเตอร์แทนตัวควบคุม Hectic Motor เราพบว่าวิธีนี้เป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุด
• เพื่อประหยัดเวลาและความยุ่งยาก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้คลิปจระเข้เพื่อสร้างต้นแบบ คุณไม่ต้องการประสานต้นแบบแล้วพบว่าการเชื่อมต่อไม่ทำงาน

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบ 1- การเดินสายไฟ NeoPixel Ring ไปยัง Flora

ในการเริ่มต้น ให้ใช้วงแหวน NeoPixel แล้วติดโดยใช้สายไฟ 3 เส้นและคลิปจระเข้ คุณจะใช้คลิปจระเข้เพื่อสร้างต้นแบบและสิ้นสุดการบัดกรีชิ้นส่วนเข้าด้วยกันเมื่อคุณพอใจกับผลิตภัณฑ์

1. ต่อสายหนึ่งเส้นที่เปลี่ยนจาก "IN" บนวงแหวน Neopixel ไปเป็น "#6"
2. ติดลวดหนึ่งเส้นจาก "PWR" บนวงแหวน NeoPixel กับ "VBATT" บนฟลอรา
3. ติดลวดหนึ่งเส้นจาก "GND" บน NeoPixel Ring กับ "GND" บนฟลอรา

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบ 2- เดินสายปุ่มไปที่ Flora

ขั้นตอนนี้เป็นทางเลือก…หากคุณต้องการปุ่มที่คุณสามารถเพิ่มได้ เราก็ลงเอยด้วยการใช้สวิตช์เปิด/ปิดที่อยู่บน Flora สำหรับขั้นตอนนี้ ดังนั้นจึงไม่รวมอยู่ในโค้ด

ในขั้นตอนนี้สิ่งที่คุณต้องทำคือ…

1. ต่อสายไฟจากขาทั้ง 4 ข้างของปุ่มกับ "#12" บนฟลอรา
2. ต่อสายไฟจากปุ่ม 3 ขาที่เหลือกับ "GND" บนฟลอรา

ขั้นตอนที่ 8: การประกอบ 3- การเดินสายไฟมอเตอร์สั่นไปที่ Flora

ในการเชื่อมต่อมอเตอร์สั่นกับพืช เราใช้ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และตัวต้านทาน คุณต้องการก่อน…

1. ใช้คลิปหนีบปากจระเข้เพื่อต่อสายสีแดงของมอเตอร์แบบสั่นเข้ากับปลายไดโอดใกล้กับแถบแถบนั้นมากที่สุด
2. ต่อสายสีน้ำเงินของมอเตอร์สั่นเข้ากับปลายอีกด้านของไดโอด

ขั้นตอนที่ 9: การประกอบ 4- การเดินสายไฟมอเตอร์สั่นไปยังฟลอรา (ต่อ)

ตอนนี้แนบไดโอดที่ปลายด้านหนึ่งของไดโอด (มาจากสายสีแดงของมอเตอร์สั่น) กับ "3.3V" บน Flora

ขั้นตอนที่ 10: การประกอบ 5- การเดินสายไฟมอเตอร์สั่นไปยังพืช (ต่อ)

นำอีกด้านหนึ่งของไดโอดแล้วจับทรานซิสเตอร์ของคุณ เชื่อมต่อกับตัวสะสมทรานซิสเตอร์ (ขาขวาของทรานซิสเตอร์)

ขั้นตอนที่ 11: การประกอบ 6- การเดินสายไฟมอเตอร์สั่นไปยังฟลอรา (ต่อ)

ค้นหาตัวปล่อยทรานซิสเตอร์ (ขาซ้ายของทรานซิสเตอร์) ลงกราวด์

ขั้นตอนที่ 12: การประกอบ 7- การเดินสายไฟมอเตอร์สั่นไปยังฟลอรา (ต่อ)

ขั้นตอนสุดท้ายในการเชื่อมต่อมอเตอร์สั่นกับฟลอราคือการค้นหาฐานทรานซิสเตอร์ (พินกลางของทรานซิสเตอร์) และเชื่อมต่อกับตัวต้านทานแล้วจึงต่อตัวต้านทานไปที่ "GND" บนฟลอรา

ขั้นตอนที่ 13: การประกอบ 8- การเดินสายไฟเซ็นเซอร์ชีพจรไปยัง Flora

มีการเชื่อมต่อสายสามเส้นที่คุณต้องทำในขั้นตอนนี้

1. ต่อสายสีม่วงของพัลส์เซนเซอร์กับ "#10" บน Flora
2. เชื่อมต่อสายสีแดงของพัลส์เซนเซอร์กับ "3.3V" บน Flora
3. เชื่อมต่อสายสีดำของพัลส์เซนเซอร์กับ "GND" บน Flora

ขั้นตอนที่ 14: การประกอบ 9- การต่อแบตเตอรี่เข้ากับ Flora

ค้นหาสายไฟของแบตเตอรี่โดยต่อด้วยขั้วต่อสีขาวที่ปลาย เสียบส่วนนั้นเข้ากับส่วนประกอบแบตเตอรี่ที่อยู่ใน Flora

ขั้นตอนที่ 15: การประกอบ 10- แผนภาพวงจรที่สมบูรณ์

ตอนนี้วงจรที่มีคลิปจระเข้ทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์แล้ว อาจดูยุ่งเหยิง แต่การเชื่อมต่อทั้งหมดถูกสร้างขึ้นแล้ว! ขณะนี้สามารถบัดกรีการเชื่อมต่อแต่ละรายการเข้าด้วยกันเพื่อให้นาฬิกามีขนาดเล็กลง

ขั้นตอนที่ 16: ในที่สุด… รหัส

เมื่อวงจรเสร็จสมบูรณ์ แอสเซมบลีจะต้องมีรหัสที่จะทำให้มันทำในสิ่งที่เราต้องการจะทำ รหัส GitHub รวบรวมข้อมูลอัตราการเต้นของหัวใจจาก Adafruit Pulse Sensor และแบ่งออกเป็น 5 โซนอัตราการเต้นของหัวใจ เมื่อ HR ของบุคคลนั้นอยู่ในโซนเฉพาะ จะทำให้วงแหวน Neopixel สว่างขึ้นตามโซนที่เขา/เธออยู่ เมื่อ HR ของบุคคลนั้นใกล้เคียงกับ HR สูงสุด Neopixel จะเช็ดด้วยสีแดงและมอเตอร์สั่นจะ เปิดใช้งานโดยระบุว่า HR อยู่ในเขตอันตรายและบุคคลจำเป็นต้องชะลอตัวลง

ขั้นตอนที่ 17: ดูการประกอบ

หลังจากบัดกรีชิ้นส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันตามแผนภาพวงจร ก็ถึงเวลาประกอบนาฬิกา!

วงแหวน NeoPixel ถูกวางไว้ที่ด้านบนของ Flora และสามารถติดด้วยกาวหรือเย็บให้แน่นโดยใช้รูเปิดใน NeoPixel ที่ยังไม่ได้บัดกรี ให้โค้ดของคุณทำงาน ณ จุดนี้เพื่อดูว่า neoPixel ตัวแรกสว่างขึ้นที่ใด นาฬิกาในทิศทางที่เหมาะสมกับคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณอย่าปิดสวิตช์เปิด/ปิดเมื่อทำตามขั้นตอนนี้ นอกจากนี้ ดอกไม้ยังเย็บติดกับผ้าพันแขนผ่านรูที่เหลือด้านนอกอีกด้วย

สามารถใส่แบตเตอรี่ไว้ใต้วงแหวน Flora/NeoPixel พร้อมกับเครื่องสั่น (และอุปกรณ์ต่อพ่วง)

จากนั้นจึงเย็บเซ็นเซอร์ Pulse เข้ากับส่วนของนาฬิกาอย่างแน่นหนาซึ่งจะยึดไว้ที่ด้านล่างของข้อมือ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณหันด้านขวาขึ้นเมื่อทำเช่นนี้

อย่าลังเลที่จะประกอบแตกต่างกันตามวัสดุที่มีให้คุณ!

ขั้นตอนที่ 18: สิ้นสุดผลิตภัณฑ์

นี่คือลักษณะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ฟังก์ชั่นและสไตลิสต์!

ขั้นตอนที่ 19: แนวคิดเพิ่มเติม

วิธีหนึ่งในการนำแนวคิดนี้ไปใช้เพิ่มเติมคือการเพิ่มปุ่มที่แสดงเป็นตัวเลือกก่อนหน้านี้ในคำแนะนำ

อีกวิธีหนึ่งคือการเพิ่มโค้ดแยกต่างหากที่สามารถใช้ได้เมื่อคุณไม่ได้ออกกำลังกาย นี่อาจเป็นนาฬิกาแบบเรียลไทม์ โดยที่หนึ่งพิกเซลแสดงเข็มชั่วโมงและอีกเข็มหนึ่งแสดงเข็มนาที สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่ลิงค์นี้สำหรับคุณสมบัตินาฬิกาเรียลไทม์