Смарт-часы с фитнес-трекером «сделай сам» с оксиметром и датчиком пульса - Модульные электронные модули от TinyCircuits - Самая маленькая аркада: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Привет, как дела, ребята! Акарш здесь из CETech.

Сегодня у нас есть некоторые из сенсорных модулей, которые очень полезны в нашей повседневной жизни, но в крошечной версии самих себя. Датчики, которые у нас есть сегодня, очень малы по размеру по сравнению с традиционными сенсорными модулями большого размера, которые мы используем с Arduino, но они так же хороши, как и их более крупная версия.

С помощью этих крошечных и компактных компонентов от TinyCircuits мы собираемся создать собственный фитнес-трекер, который также будет иметь оксиметр, акселерометр и крошечный OLED-дисплей.

Итак, перейдем к самому интересному.

Шаг 1. Получите печатные платы для ваших проектов

Компания PCBGOGO, основанная в 2015 году, предлагает услуги по сборке печатных плат под ключ, включая изготовление печатных плат, сборку печатных плат, поиск компонентов, функциональное тестирование и программирование интегральных схем.

Его производственные базы оснащены самым современным производственным оборудованием, таким как установка для захвата и установки YAMAHA, печь для оплавления оплавлением, машина для пайки волной припоя, рентгеновское излучение, испытательная машина AOI; и самый профессиональный технический персонал.

Хотя ей всего пять лет, их заводы имеют более чем 10-летний опыт работы на китайских рынках в индустрии печатных плат. Она является ведущим специалистом в области поверхностного монтажа, сквозного монтажа и сборки печатных плат с использованием смешанных технологий и услуг по производству электроники, а также сборке печатных плат под ключ.

PCBGOGO предоставляет услуги заказа от прототипа до серийного производства, присоединяйтесь к ним сейчас.

Шаг 2: крошечные компоненты из TinyCircuits

Компоненты, которые у нас есть сегодня в их крошечной версии, перечислены ниже:

• ASM2022 (Tiny Screen +): это будет сердце проектов, которые мы собираемся реализовать с компонентами Tiny. Он будет выполнять ту же работу, что и Arduino или ESP8266 в схеме. Это крошечный OLED-экран, который можно подключить через USB. Он имеет 32-битный процессор и поставляется с предустановленной игрой Flappy Bird Game, в которую вы можете играть, используя кнопки на модуле. Это цветной дисплей с глубиной цвета 16 бит. Чтобы использовать его в нашем проекте, нам нужно сначала настроить его, что мы и будем делать в следующих шагах.
• ASD2123-R (TinyShield Wifi Board): это модуль, который похож на модуль ESP8266, он позволяет проекту подключаться к Wi-Fi.
• AST1024 (TOF Sensor Wireling): это датчик времени полета, который требуется для расчета времени, необходимого объекту для преодоления определенного расстояния. Здесь мы используем термин «проводное соединение», потому что модули не нужно паять, их можно соединять друг с другом с помощью имеющихся на них разъемов или с помощью проводных разъемов, которые идут вместе с ними.
• AST1042 (0,42-дюймовый OLED-экран): это еще один OLED-дисплей, но на этот раз он больше размером почти с кончик нашего пальца. Это черно-белый дисплей, который может иметь множество приложений, но в этом проекте мы не собираемся использовать этот.
• AST1037 (Проводная связь датчика влажности): это крошечный датчик влажности, и его работа такая же, как и у большего датчика влажности. Его можно использовать для создания системы отслеживания растений.
• ASD2201-R (адаптер TinyShield MicroSD): как следует из названия, это адаптер MicroSD, с помощью которого мы можем подключить SD-карту к нашему проекту для хранения данных.
• AST1030 (Проводная связь микрофона MEMS): эта проводная связь использует микрофон MEMS SPW2430 для обнаружения звука и вывода аналогового сигнала.
• ASD2022 (Wireling Adapter TinyShield): это своего рода коммутационная плата для нашего модуля OLED-дисплея. При подключении к этому порты подключения разделены, и соединение с несколькими модулями становится простым.
• AST1041 (Проводная связь датчика пульсоксиметра): это модуль датчика, который измеряет частоту сердечных сокращений или пульс, а также определяет уровень кислорода с помощью находящегося в нем оксиметра.
• AST1001 (Accelerometer Wireling): это модуль датчика, который предоставляет данные о положении любого объекта. Мы собираемся использовать это в нашем проекте для работы в качестве счетчика шагов, ощущая изменение положения.
• AST1013 (LRA Driver Wireling): это в основном модуль привода двигателя, который можно использовать в качестве двигателя вибратора, сигнализирующего о любом уведомлении.

• 5 кабелей разной длины: это провода 5 разной длины, которые используются для подключения различных модулей к экрану адаптера и, в конечном итоге, к TinyScreen +.

Шаг 3. Создание фитнес-трекера: аппаратная часть

Теперь приступим к созданию нашего проекта фитнес-трекера. На этом этапе мы собираемся подключить все подходящие модули, необходимые для работы фитнес-трекера. Я предлагаю вам посмотреть видео для этого проекта, прежде чем выполнять соединения, так как это поможет вам лучше понять соединения.

Необходимые компоненты: ASM2022 (Tiny Screen +), ASD2022 (адаптер для проводки TinyShield), ASR00007 (литий-полимерный аккумулятор), AST1041 (подключение датчика пульсоксиметра), AST1001 (подключение акселерометра), AST1013 (подключение драйвера LRA), AST1030 (подключение микрофона MEMS), ASD2201-R (адаптер TinyShield MicroSD)

Действия по подключению следующие: -

• Возьмите проводной адаптер TInyShield и подключите пульсоксиметр к порту 1 экрана адаптера через проводные разъемы.
• Подключите модуль драйвера LRA к порту 2 и подключите модуль микрофона к порту 0.
• Подключите модуль акселерометра к порту номер 3. Таким образом, все необходимые модули будут подключены к адаптеру Shield в кратчайшие сроки.
• Теперь подключите или сложите Adapter Shield с Tiny Screen +, а затем подключите адаптер MicroSD к стеку.
• В конце концов, подключите литий-полимерный аккумулятор к Tiny Screen +, и, таким образом, вы закончите аппаратную часть проекта в кратчайшие сроки.

Теперь нам нужно настроить IDE Arduino, чтобы запрограммировать Tiny Screen + для работы в качестве фитнес-трекера вместо работы в режиме Flappy Birds, что мы будем делать на следующем шаге.

Шаг 4: Настройка IDE Arduino

Поскольку мы впервые работаем с Tiny Screen +, нам необходимо установить подходящие платы и библиотеки, чтобы он работал. Для этого вам необходимо выполнить следующие шаги: -

• Откройте IDE Arduino. Там нужно нажать кнопку файла. В открывшемся раскрывающемся меню выберите «Настройки».
• Там вы увидите поле с надписью Additional Boards Manager URL. В это поле вам нужно вставить ссылку, указанную ниже, через запятую:
• Как только это будет сделано, нам нужно перейти в Инструменты, затем Доски, а оттуда перейти в Менеджер досок.
• В диспетчере плат нам нужно найти платы "Arduino SAMD" и установить их. Когда установлены платы Arduino SAMD, нам также необходимо установить платы TinyCircuits SAMD.
• Теперь, когда платы установлены, нам нужно установить библиотеку TinyScreen. Для этого перейдите в Sketch, затем «Включить библиотеку», а затем «Управление библиотеками». Там нам нужно найти «TinyScreen» и установить библиотеку. Вы также можете загрузить библиотеку со страницы Github этого проекта и вставить ее в папку с библиотеками Arduino.

Итак, мы закончили настройку нашей Arduino IDE. Теперь мы готовы подключить TinyScreen к нашему ПК и загрузить код проекта.

Шаг 5: Создание фитнес-трекера: программная часть

Как мы закончили с настройкой Arduino IDE и частью Connections для проекта. Теперь мы можем выполнить программную часть сборки фитнес-трекера, то есть загрузить код на TinyScreen +. Для этого нам нужно выполнить следующие шаги: -

• Перейдите отсюда в репозиторий проекта на Github.
• Оттуда вам нужно загрузить библиотеку MAX30101, библиотеку Wireling и библиотеку SD-карты и поместить их в папку библиотек Arduino на вашем ПК.
• После этого вам необходимо скачать файл Fitness Tracker со страницы Github. Это Код для этого проекта. Откройте это в своей Arduino IDE.
• После открытия кода. Подключите Tiny Screen + к компьютеру. Выберите правильный COM-порт и нажмите кнопку загрузки.

Таким образом, мы закончили и часть проекта, посвященную кодированию. Теперь, как только код будет загружен, наш фитнес-трекер будет готов к использованию.

Шаг 6. Тестирование фитнес-трекера

Когда код загружается, на экране отображается режим Tiny Screen + Bootloader, а когда код загружается, экран становится пустым, это означает, что код загружен, и теперь мы готовы использовать наш фитнес-трекер. Чтобы начать работу с Трекером, нам нужно один раз нажать кнопку на экране. Как только мы нажмем кнопку на экране, фитнес-трекер начнет свою работу, и на экране начнут отображаться различные данные, такие как дата, время, частота пульса, уровень кислорода, уровень заряда батареи и счетчик шагов. На экране может отображаться ложное количество шагов или неправильный счет, поскольку код был разработан таким образом, что он считает шаг даже при небольшом рывке. Таким образом, мы можем изменить параметры в коде, чтобы сделать его более точным. Проверить уровень кислорода и частоту пульса. Нам нужно взять датчик оксиметра и поместить его между большим и большим пальцами, и на экране будут отображаться показания. Показания также хранятся в формате листа Excel на SD-карте, которую мы подключили к Tiny Screen, и эти показания можно проверить, подключив SD-карту к нашему ПК через адаптер. Мы также можем подключить Wifi Shield к проекту и загрузить данные в облако. Итак, вы видите, что возможностей много. Вы можете построить ряд проектов из этих компонентов без каких-либо проблем с пайкой. Некоторые из проектов, которые могут быть выполнены с помощью этих компонентов, также есть на веб-сайте TinyCircuits, вы можете проверить их и создать самостоятельно.

Итак, это было Учебное пособие по проекту Fitness Tracker. Надеюсь, вам понравилось.