Uradi sam arduino pedometar

Fitnes bendovi postaju vrlo popularni u današnje vrijeme, što ne samo da broji korake, već i prati potrošene kalorije, prikazuje otkucaje srca, vrijeme prikazivanja i još mnogo toga. A ovi IoT uređaji sinkronizirani su s oblakom tako da na pametnom telefonu možete lako dobiti svu povijest svoje tjelesne aktivnosti. Također smo izgradili IoT-ov sustav praćenja pacijenata gdje su kritični podaci poslani u ThingSpeak kako bi se nadzirali s bilo kojeg mjesta.

Pedometri su uređaji koji su se koristili samo za brojanje koraka. Dakle, u ovom uputstvu ćemo izgraditi jednostavan i jeftin DIY pedometar koristeći Arduino i akcelerometar. Ovaj pedometar će izbrojati broj koraka i prikazati ih na LCD modulu 16x2. Ovaj pedometar može se integrirati s ovim Arduino pametnim satom.

Komponente potrebne

• Arduino Nano
• ADXL 335 Akcelerometar
• LCD LCD od 16 * 2
• LCD I2C modul
• Baterija

ADXL335 Akcelerometar

ADXL335 je cjeloviti 3-osni analogni akcelerometar i radi na principu kapacitivnog osjetnika. To je mali, tanki modul male snage s polisilicijskim površinski mikro-obrađenim senzorom i krugovima za kondicioniranje signala. ADXL335 akcelerometar može mjeriti statičko i dinamičko ubrzanje. Ovdje u ovom projektu Arduino pedometra, ADXL335 akcelerometar će djelovati kao senzor pedometra.

Akcelerometar je uređaj koji se može pretvoriti u bilo kojem smjeru ubrzanje na svoj dotični varijabilnog napona. To se postiže korištenjem kondenzatora (referenca slika), dok se Accel pomiče, kondenzator koji se nalazi u njemu također će se podvrgnuti promjenama (referenca slika) na temelju kretanja, jer je kapacitivnost promjenjiva, također se može dobiti promjenjivi napon.

Ispod su slike za akcelerometar s prednje i stražnje strane, zajedno s opisom igle -

Pin Opis mjerača ubrzanja:

1. Vcc - napajanje od 5 volti trebalo bi se spojiti na ovom pinu.
2. X-OUT - Ovaj pin daje analogni izlaz u smjeru x
3. Y-OUT - Ovaj pin daje analogni izlaz u smjeru y
4. Z-OUT - Ovaj pin daje analogni izlaz u smjeru z
5. GND- Prizemlje
6. ST - Ovaj pin služi za podešavanje osjetljivosti senzora

Mnogo projekata gradimo pomoću akcelerometra ADXL335, uključujući robota kojim se upravlja gestama, alarm detektora zemljotresa, igru ​​ping pong itd.

Kružni dijagram

Kružni dijagram za brojač koraka Arduino Accelerometer dat je u nastavku.

U ovom krugu povezujemo Arduino Nano s ADXL335 akcelerometrom. Pribadače X, Y i Z akcelerometra povezane su s analognim pinovima (A1, A2 i A3) Arduino Nano-a. Za povezivanje 16x2 LCD modula s Arduinom koristimo I2C modul. SCL i SDA pinovi I2C modula povezani su na A5 i A4 pinove Arduino Nano-a. Kompletne veze date su u donjoj tablici:

Arduino Nano	ADXL335
3,3 V	VCC
GND	GND
A1	x
A2	Y
A3	Z
Arduino Nano	LCD I2C modul
5V	VCC
GND	GND
A4	SDA
A5	SCL

Prvo smo napravili ovaj pedometar koristeći Arduino postavke na ploči

A nakon uspješnog testiranja kopirali smo ga na Perfboard lemljenjem sve komponente na Perfboard kako je prikazano dolje:

Kako pedometar radi?

Pedometar izračunava ukupni broj koraka koje je osoba poduzela pomoću tri komponente kretanja koje su naprijed, okomito i bočno. Sustav pedometara koristi akcelerometar za dobivanje ovih vrijednosti. Akcelerometar kontinuirano ažurira maksimalne i minimalne vrijednosti 3-osnog ubrzanja nakon svakog definiranog br. uzoraka. Prosječna vrijednost ovih 3 osi (Max + Min) / 2 naziva se dinamička razina praga i ta se vrijednost praga koristi za odlučivanje je li korak poduzet ili ne.

Dok radi, pedometar može biti u bilo kojoj orijentaciji, pa pedometar izračunava korake pomoću osi čija je promjena ubrzanja najveća.

Sada ću vam dati kratki opis rada ovog Arduino pedometra:

1. Prvo pedometar započinje kalibraciju čim se uključi.
2. Zatim u funkciji void loop neprekidno dobiva podatke s osi X, Y i Z.
3. Nakon toga izračunava ukupni vektor ubrzanja od početne točke.
4. Vektor ubrzanja kvadratni je korijen (x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2) vrijednosti X, Y i Z osi.
5. Zatim uspoređuje prosječne vrijednosti ubrzanja s vrijednostima praga za brojanje broja koraka.
6. Ako vektor ubrzanja prijeđe prag, tada se povećava broj koraka; u suprotnom, odbacuje nevaljane vibracije.

Programiranje Arduino brojača koraka

Kompletni Arduino kod brojača koraka dat je na kraju ovog dokumenta. Ovdje objašnjavamo neke važne isječke ovog koda.

Kao i obično, započnite kod uključivanjem svih potrebnih knjižnica. ADXL335 akcelerometar ne zahtijeva knjižnicu jer daje analogni izlaz.

#include

Nakon toga definirajte Arduino Pins, na koje je spojen akcelerometar.

const int xpin = A1; const int ypin = A2; const int zpin = A3;

Definirajte vrijednost praga za akcelerometar. Ova vrijednost praga usporedit će se s vektorom ubrzanja kako bi se izračunao broj koraka.

plutajući prag = 6;

Unutar postavke praznine , funkcija kalibrira sustav kada se napaja.

kalibrirati();

Unutar funkcije praznine petlje očitat će vrijednosti osi X, Y i Z za 100 uzoraka.

za (int a = 0; a <100; a ++) {xaccl = float (analogRead (xpin) - 345); kašnjenje (1); yaccl = float (analogRead (ypin) - 346); kašnjenje (1); zaccl = float (analogRead (zpin) - 416); kašnjenje (1);

Nakon dobivanja vrijednosti osi 3, izračunajte ukupni vektor ubrzanja uzimajući kvadratni korijen vrijednosti osi X, Y i Z.

totvect = sqrt (((xaccl - xavg) * (xaccl - xavg)) + ((yaccl - yavg) * (yaccl - yavg)) + ((zval - zavg) * (zval - zavg)));

Zatim izračunajte prosjek maksimalnih i najmanjih vrijednosti vektora ubrzanja.

totave = (totvect + totvect) / 2;

Sada usporedite prosječno ubrzanje s pragom. Ako je prosjek veći od praga, povećajte broj koraka i podignite zastavicu.

if (totave> prag && flag == 0) {koraci = koraci + 1; zastava = 1; }

Ako je prosjek veći od praga, ali zastava je podignuta, tada ne poduzimajte ništa.

inače ako (totave> prag && flag == 1) {// Ne broji}

Ako je ukupan prosjek manji od praga i zastava je podignuta, stavite je.

if (totave <prag && flag == 1) {flag = 0; }

Ispišite broj koraka na serijski monitor i LCD.

Serial.println (koraci); lcd.print ("Koraci:"); lcd.print (koraci);

Testiranje Arduino pedometra

Kad su hardver i kôd spremni, spojite Arduino na prijenosno računalo i prenesite kôd. Sada uzmite postavku pedometra u ruke i krenite korak po korak, trebao bi prikazati broj koraka na LCD-u. Ponekad povećava broj koraka kada pedometar vibrira vrlo brzo ili vrlo sporo.

Kompletni radni video i kôd za ADXL335 pedometar Arduino dati su u nastavku.