Doğru Temsilci: 16 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

"Kardeşimi bile kaldırıyor musun?"

Spor salonuna yeni başlayanlar için ağırlık kaldırmayı öğrenmek göz korkutucu bir görev olabilir. Egzersizler doğal değil ve her tekrar başarısız oluyor. Daha da kötüsü, rahatsızlığa ek olarak, kötü tekniğinize ve cılız kollarınıza acıyla bakan izleyicilerdir.

Bu üzücü sahne size benziyorsa, Doğru Rep biyosensörü tam size göre! Büyük erkek kollarına sahip olmak isteyen büyük beyinli spor salonuna yeni başlayanlar için, Right Rep biyosensörü, her seferinde doğru temsilciyi almanızı sağlamaya yardımcı olur. Bu biyosensör, pazı tekrarlarını sayar ve yeterince sıkı çalışıp çalışmadığınızı ve tam bir hareket aralığı kullanıp kullanmadığınızı gösterir. Doğru Temsilci ile doğru temsilciyi öğreneceksiniz.

Adım 1: Malzemeler ve Araçlar

Bu Proje için Malzemeler ve Araçlar listesi aşağıdadır:

Malzemeler

1. Arduino Uno Mikro İşlemci (23,00 $)
2. Yarım Boy Ekmek Tahtası (4 paket - 5,99$)
3. 16 Segment LCD Ekran (2 paket - 6,49 $)
4. BItalino EMG Sensörü (27,00 $)
5. 1 x 3 Kurşun Aksesuar (21,47 $)
6. Sensör Kablosu (10.87$)
7. 3 Önceden Jelleştirilmiş 3M Tek Kullanımlık Elektrot (50 paket - 20,75 $)
8. 4 220 Ohm Direnç (100 paket - 6,28 $)
9. 1 10K Ohm Direnç (100 paket - 5.99$)
10. 1 Potansiyometre (10 paket - 9,99 $)
11. Bağlantı Kabloları (120 paket - 6,98 $, M/F, M/M ve F/F dahil)
12. 9V Pil (4 paket - 13,98 $)
13. 2 Ataş (100 paket - 2,90$)
14. Scotch Montaj Macunu (1,20 $)
15. Giyilebilir kol (sıkı kollu satın aldınız veya eski bir gömlekten bir kol kesebilirsiniz)

Toplam: 162.89 $ (Bu, yukarıdaki fiyatların toplamıdır. Her bileşen için birim başına fiyat çok daha düşük olmalıdır)

Aletler

Arduino Kodlama Özelliğine Sahip Bilgisayar

2. Adım: Hazırlık ve Arka Plan

Right Rep devrenizi bağlamaya başlamadan önce, aksiyon potansiyelleri ve bazı temel devreler hakkında bilgi edinmek için zaman ayırmanız önemlidir. İskelet kaslarının iki temel özelliği vardır, bunlar uyarılabilir ve kasılabilirdir. Heyecan verici anlam, uyarana tepki verirler ve kasılabilir anlam, gerilim üretebilirler. Her ağırlık kaldırdığınızda, kas lifleri, aksiyon potansiyeli adı verilen kastaki küçük voltajlar nedeniyle uyarılır. Doğru Temsilci, kaslarınızın tam kapasitede çalıştığından emin olmak için bir elektromiyogram sensörü (EMG) kullanarak bu aksiyon potansiyellerini izler. EMG sensörleri hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.

Elektrik devrelerinin kablolanmasındaki deneyim, bu zorlu kapsamın kapsamı için yeterli olmalıdır. Right Rep biyosensörünü yapmak için devreye birkaç cihaz bağlamanız gerekecek. Ana cihazlar Arduino Uno mikroişlemci, 16 segmentli Liquid Cristal Display (LCD), BITalino EMG sensörü ve ev yapımı açı ölçerdir.

Arduino Uno mikroişlemcisi, sistemin "beyni" olarak işlev gören bir bilgisayardır. LCD, tekrarları belirtmek için 16 segmentli bir ekran kullanır. EMG sensörü, yukarıda belirtildiği gibi aksiyon potansiyellerini ölçer. Son olarak, ev yapımı gonyometre, tam bir hareket aralığını ölçmek için döner bir potansiyometre kullanır. Bunu, değişen potansiyometre direnci tarafından verilen değişken çıkış voltajını ölçerek yapar.

Sistem oluşturulduktan sonra, kod ile sağlanmalıdır. Bu proje Arduino kodunu kullanır. Bu projeye başlamadan önce LCD kütüphanesini ve burada bulunan diğer faydalı Arduno Kodunu öğrenmelisiniz. Bu proje için kullandığımız kod GitHub'da bulunuyor. Kod ve indirilebilir ve istediğiniz zaman kendi projeniz için kullanılabilir.

3. Adım: Güvenlik

Uyarı!

Right Rep biyosensörü tıbbi bir cihaz değildir ve tıbbi aletlerin yerine kullanılmamalıdır. Right Rep biyosensörünü kullanmadan önce egzersiz yapma ve ağır ağırlık kaldırma konusunda lütfen doktorunuza danışın.

Right Rep, elektrik çarpması potansiyeli olan bir elektrikli cihazdır. Bu nedenle, Doğru Temsilcinin herkes için güvenli olmasını sağlamak için aşağıdaki güvenlik önlemleri uygulanmalıdır.

İzlenecek bazı elektrik güvenliği ipuçları:

• Devreler değiştirilirken güç kesilmelidir.
• Islak veya kırık ciltli devreleri değiştirmeyin
• Tüm sıvıları ve diğer iletken malzemeleri devreden uzak tutun
• Elektrikli cihazları gök gürültülü fırtınalar sırasında veya güç dalgalanmalarının normalden daha yüksek bir insidans oranına sahip olduğu diğer durumlarda kullanmayın.
• Bu sistem bir EMG sensörü ve Elektrot pedleri kullanır. Lütfen burada bulunan uygun elektrot yerleştirme ve güvenlik yönergelerini uyguladığınızdan emin olun.
• Tüm bileşenleri toprağa bağlayın. Bu, cihazdan size gelebilecek kaçak akım olmamasını sağlar.

Elektrik tehlikelidir, bu güvenlik önlemlerine uyulması, zorlu deneyiminizin eğlenceli ve tehlikesiz olmasını sağlar.

4. Adım: İpuçları ve İpuçları:

Biyosensörler kararsız şeyler olabilir, bir saniye işler çalışır, sonraki saniyeler sefil bir şekilde başarısız olur. Aşağıda, Right Rep sensörünüzün sorunsuz çalışmasını sağlamak için bazı ipuçları ve püf noktaları verilmiştir.

Sorun giderme:

• LCD, kasılma olmadığında tekrarları sayıyorsa, elektrotların bant kullanarak konuya sıkıca sabitlendiğinden emin olun. Bu, istenmeyen hareket artefaktını azaltır. İlki hala çalışmıyorsa, Arduino Kodundaki EMG eşiğini değiştirmeyi düşünün.
• Hareket aralığı her kullanıcı arasında değişir. Bu, tam hareket aralığındaki bir tekrarın sayılmamasına neden olabilir. Değişkenliği hesaba katmak için, bu değişikliği hesaba katmak için gonyometre eşiğini ayarlayın.
• LCD karartmak için? "Vo" pinindeki direnci değiştirerek parlaklığı artırmayı deneyin. Veya düzgün çalıştığından emin olmak için bu örneği test edin.
• Arduino güç kaybediyorsa, 9V pilin bitip bitmediğini kontrol edin.
• Her şey başarısız olursa, tüm kabloların düzgün ve güvenli bir şekilde bağlandığından emin olun.

İpuçları:

• Bir devrede kabloların nereye gittiğinin izini kaybetmek kolay olabilir. Yararlı bir ipucu, bir renk şeması oluşturmak ve projeniz boyunca tutarlı olmak olacaktır. Örneğin, pozitif voltaj için kırmızı kablo ve toprak için siyah kablo kullanma.
• Ağırlık kaldırmak kişisel sağlığınız içindir, başkalarının fikirlerinin antrenmanınızı etkilemesine izin vermeyin!

Adım 5: Ev Yapımı Gonyometre Yapmak

Ev Yapımı Gonyometre yapmak için Scotch montaj macunu, döner potansiyometre ve 2 ataş almanız gerekir.

Adım 6: Hepsini Bir Araya Getirmek

Gonyometreyi oluşturmak için iki ataşı düzeltin. Ardından potansiyometrenin kadranını montaj macunu ile sarın. Düzleştirilmiş ataşlardan birini alarak montaj macununa yerleştirin. Bu, önkol ile birlikte hareket eden değişken gonyometre ayağı olacaktır. Referans ayağı için montaj macunu kullanarak potansiyometrenin tabanına bir ataş yapıştırın. Bu bacak pazı paralel olarak sabitlenecektir.

7. Adım: Başlarken

Devreyi inşa etmek için, Arduino Uno'dan proto-karta güç ve toprak bağlantısı yaparak başlayın.

Adım 8: EMG ve Gonyometre Ekleme

Hem EMG'yi hem de açı ölçeri güce, toprağa ve bir analog pime bağlayın. Yukarıdaki diyagram için soldaki küçük sensör EMG'yi, potansiyometre ise açıölçeri temsil eder. Her sensörün hangi pinde olduğunu not edin, A0'da EMG ve A1'de gonyometre var.

Adım 9: LED Çıkışları Ekleme

İki LED'i toprağa ve bir dijital pime bağlayın. Bir LED, bir tekrarın tamamlandığını ve diğer LED, bir setin tamamlandığını gösterir. Kodlama kısmı için her bir LED'in bulunduğu dijital pime dikkat edin. Pin 8'e ve diğeri pin 9'a giden bir LED'imiz var. Her LED, 220Ohm'luk bir direnç kullanılarak toprağa bağlanmalıdır.

Adım 10: Dijital Ekran Çıkışı Ekleme

Dijital ekranı eklemek için yukarıda verilen kabloları dikkatlice izleyin. Soldan üçüncü pimden bir direnç bölücü geçer. 10K Ohm'luk bir direnç, söz konusu pinden de çalışır ve 220Ohm'luk bir direnç aynı pinden toprağa çalışır.

Adım 11: Bir Düğme Ekleme

Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi fotoğraf panosuna bir düğme yerleştirin. Düğmeye güç verin ve 220 Ohm'luk bir direnç kullanarak topraklayın. Düğmenin çıkışını dijital bir pime çalıştırın (pim 7'yi kullandık).

Adım 12: Gonyometreyi ve Tel Eklerini Takma

Gonyometrenin yapımı tamamlandığında, gonyometreyi sıkıştırma manşonuna takmaya hazırsınız. Bu, düzleştirilmiş ataçları sıkıştırma manşonuna dokunarak yapılır. Potansiyometre kadranına bağlı olan açıölçerin değişken ayağı için, ataşı ön kola paralel olarak örün. Benzer şekilde, potansiyometrenin tabanına bağlanan referans ayağı için, ataşı pazı paralel olarak örün.

Ardından, gonyometreyi devrenize bağlamak için 9 dişi-erkek atlama teli kullanın. Potansiyometrenin iki uçlu tarafı güç ve toprağa bağlıdır. Potansiyometrenin tek uçlu tarafı analog giriş A1'e bağlanır.

Adım 13: EMG Elektrot Yerleştirme

BITalino EMG sensörünü Arduino'ya entegre etmek için ilk adım elektrotların uygun şekilde yerleştirilmesidir. 3 elektrot pedine ihtiyaç duyulacaktır. Biseps kasının göbeğine iki elektrot, dirsek kemiğine bir elektrot yerleştirilir. Bu elektrotları Bitalino'ya bağlamak için kırmızı, beyaz ve siyah uçlar vardır. Beyaz uç, dirsek üzerindeki elektrota takılır. Kırmızı ve siyah uçlar, pazı kasının karnındaki elektrotlara bağlanır. Not: Kırmızı uç pazı üzerinde daha yükseğe ve siyah uç pazı üzerinde daha alta bağlanır. Son olarak, EMG sensörünü Arduino'ya bağlamak için kırmızı ve siyah kabloları güç ve toprağa bağlayın. Mor kablo analog pin A0'a girmelidir.

Adım 14: Sağ Rep Biyosensörünün Kodlanması

Devre tamamlandığına göre artık kod yüklenmeye hazırdır. Ekli kod, bu projeyi tamamlamak için kullanılan tam koddur. Yukarıdaki resim, kodun bir kez açıldığında nasıl görünmesi gerektiğine dair bir örnektir. Kod düzgün çalıştığında aşağıdakiler gerçekleşir:

1. EMG ve gonyometre sinyalleri analogRead() işlevi kullanılarak okunur.

2. Bir if() ifadesi kullanarak, program EMG ve gonyometre sinyallerinin ilgili eşik değerlerinden büyük olup olmadığını kontrol eder. Her iki sinyal de daha büyükse, LCD ekrana bir tekrar eklenir ve bir tekrarın tamamlandığını gösteren yeşil LED yanar. Sinyallerden herhangi biri eşiklerini karşılayamazsa, LED kapanır ve hiçbir tekrar sayılmaz.

3. Sinyal veri noktasına hızlı bir şekilde gönderilir, böylece tekrarlar arasında ne kadar zaman geçtiğini kontrol eden bir kod satırı vardır. Bir önceki tekrarın üzerinden yarım saniye geçmişse, EMG ve açı ölçer eşikleri karşılandığı sürece yeni bir tekrar sayacaktır.

4. Ardından, kod tamamlanan tekrar sayısının set başına tekrar sayısından büyük veya ona eşit olup olmadığını kontrol eder (bu değeri set başına 10 tekrar olarak belirledik). Tekrar sayısı bu değerden büyük veya eşitse, setin tamamlandığını gösteren mavi LED yanar.

5. Son olarak, kod, düğmeye basılıp basılmadığını kontrol eder. Düğmeye basılıyorsa tekrar sayısı 0'a ayarlanır ve LCD ekran buna göre güncellenir.

Bu koda GitHub'da erişmek için BURAYA tıklayın!

Adım 15: DOĞRU REP EAGLE ŞEMATİK

İşte yukarıdaki adımlarda aynı devre yapısının bir kartal şeması. LCD ekran dışındaki tüm bileşenler doğrudan kabloya bağlıdır. LCD ekran için bir hatırlatma: şemada gösterilen kabloları dikkatlice takip edin. Her telin gittiği dijital pinler sabit olmasa da, basitlik için kullandığımız konfigürasyonu kullanmanızı öneririz. Pinler kodda belirtilen tel ile eşleşmezse program düzgün çalışmayacaktır. Her şeyin olması gereken yerde olduğunu iki veya üç kez kontrol etmeniz gerekebilir.

Adım 16: DAHA FİKİRLER

Yazılımı ilerletmemiz gereken bir fikir, ekrana farklı aşamalar eklemektir. Bu ifadeler, programa gelen verilere bağlı olacaktır. Örneğin, tekrar sayısı setin sonuna bir veya iki tekrar kala, LCD ekranda "Neredeyse bitti" veya "Birkaç tane daha!" yazabilir. Başka bir örnek, zamana bağlı mesajlar olabilir. dt, tekrarlar arasındaki minimum süreye ulaşmazsa, ekranda "yavaşla" yazabilir.

Başka bir yazılım fikri, kendi kendini kalibre etme özelliği olabilir. Uygun bir eşik bulmak için seri monitörü kontrol etmek yerine, kod sizin için onu bulabilir. Bunun için gereken kodlama seviyesi, şu anki bilgimizin ötesindedir, bu yüzden bu sadece bir fikirdir.

Donanım için bir yükseltme, direnç bölücü yerine LCD ekran için bir potansiyometre kullanıyor olabilir. Direnç bölücünün içinden geçtiği pin, ekrandaki metnin parlaklığını kontrol eder. Bir potansiyometre kullanmak, kullanıcının sabit bir parlaklık seviyesi yerine bir kadran ile parlaklığı kısmasına izin verir.