Schulkinder, Studenten, Touristen und sogar einige Büroangestellte und Arbeiter tragen Rucksäcke. Mit dem Rucksack können Sie die getragene Last gleichmäßig verteilen. Bei unsachgemäßem Tragen eines Rucksacks kann eine Überlastung schwerwiegende gesundheitliche Probleme verursachen. Die Hauptprobleme können auftreten, wenn: Überlastung und falsche Einstellung der Gurte, langes Tragen eines Rucksacks, Tragen eines Rucksacks auf einer Schulter, falsche Haltung beim Tragen eines Rucksacks. Wie trage ich einen Rucksack, damit ich mich nicht unwohl fühle, Schmerzen habe und sogar die Wirbelsäule verletze? Der Autor hat beschlossen, diese Frage mit moderner Technologie zu beantworten.
Das Gerät, das er hergestellt hat, löst die folgenden Aufgaben:
- berechnet das sichere Lagergewicht und teilt mit, wenn es überschritten wird;
-ausgeglichene Lastverteilung auf den Schultern;
- warnt vor einer falschen Position;
- benachrichtigt, wenn das Füllvolumen des Rucksacks überschritten wird;
Darüber hinaus können alle Daten zur weiteren Analyse weiter gesammelt werden. Bei der Herstellung des Autors lag der Betrag in Höhe von ca. 40 US-Dollar.
Werkzeuge und Materialien:
Sensitive Force-Widerstände;
Beschleunigungsmesser ADXL345 ();
-Arduino Nano ();
-Bluetooth-Modul HC-06 ();
Mikrocontroller ESP8266 ();
Summer;
-draht;
Erster Schritt: Sensorplatzierung
Für sein Gerät benötigte der Autor drei Sensoren. Er legte zwei davon auf die Gurte. Zuerst müssen Sie Ihren Rucksack anziehen und die Länge der Gurte anpassen. Bestimmen Sie als nächstes die Stelle am Gurt, an der der maximale Druck sein wird. Es ist notwendig, einen solchen Ort so genau wie möglich zu bestimmen, da ein Fehler von 2 cm das Ergebnis bereits erheblich beeinflusst. Ungefähr dieser Punkt befindet sich 1 cm vor dem oberen Teil der Schulter. Optional müssen beide Sensoren gleich beabstandet sein, da der Code einen Kalibrierungsalgorithmus enthält.
Ein weiterer Sensor muss am Punkt des maximalen Drucks auf der Rückseite platziert werden. Dieser Sensor verfolgt das Füllvolumen des Rucksacks. Wenn das Volumen des Rucksacks überschritten wird, erhöht sich die Belastung des Rückens.
Schritt zwei: Drähte
Ferner verlötet der Autor die Drähte mit den Kontakten der Sensoren. Drähte ziehen in einen Rucksack.
Schritt drei: Summer
Verbindet den Summer über einen 100-Ohm-Widerstand mit dem 9-poligen Arduino.
Schritt vier: Module anschließen
Jetzt müssen Sie die Module anschließen. Verbindet Vcc (plus) aller Module mit 5V und Gnd (minus) mit minus Arduino.
Anschließend werden SCL und SDA des ADXL345 mit ähnlichen Arduino-Karten verbunden. Verbindet den ESP8266. TX an 3 und RX an Pin 2 der Arduino-Karte.Nach dem Herunterladen des Codes wird der HC-06 mit Standard-RX- und TX-Pins verbunden.
Schritt vier: Fall
Damit das Gerät so kompakt wie möglich ist, montieren Sie dies alles in einem Koffer aus einem Gitarrentuner.
Fünfter Schritt: Codedateien
Lädt Codedateien nach hoch
und zu
Bei Bedarf können Sie die Kontakte ändern, die zum Verbinden der Komponenten verwendet werden. Der Autor hat sie am Anfang des Codes definiert. Es ist auch erforderlich, das WLAN-Passwort auf dem ESP8266-Modul wie am zu registrieren nach Hause Netzwerk.
Schritt 6: Anschließen der Sensoren an das Modul
Jeder Sensor hat zwei Ausgänge. Ein Ausgang ist mit einem 5-V-Netzwerk verbunden. Die restlichen Enden: Der linke Sensor ist A0, der rechte Sensor ist A1, der zentrale Sensor ist A2. Für die Messgenauigkeit zwischen Gnd und A0, A1, A2 wird ein 22k-Widerstand angeschlossen.
Jetzt können Sie das Gerät in einen Rucksack stecken und die Software ausführen.
Schritt sieben: Anwendung
Damit das Gerät funktioniert, müssen Sie die Anwendung aus dem Store herunterladen. Nach der Installation importieren. Schalten Sie das Gerät ein und verbinden Sie es mit dem HC-06. Jetzt können Sie die Schnittstelle starten.
Lassen Sie uns die Notation für die Schnittstelle analysieren.
-Buzz-On und Off-Summer;
-Kalibrierung-Kalibrierung von Sensoren vor Gebrauch;
-set weight - Legt das Gewicht des Benutzers fest (wenn Sie das Gewicht eingeben, berechnet das Gerät automatisch das sichere Gewicht des Rucksacks und zeigt es an).
-IP-um die Geräteadresse im Netzwerk zu finden (verwenden Sie nach dem Herstellen einer Verbindung zu Wi-Fi. Mit dieser Adresse können Sie den Status des Geräts über das Internet überprüfen);
Nach der Kalibrierung speichert das Gerät die Schwellenwerte automatisch im EEPROM (Speicher) und benachrichtigt den Rucksack bei unsachgemäßer Verwendung des Summers.
- über Riemenungleichgewicht - Niederfrequenzton (300 Hz)
- über Übergewicht - Mittelfrequenzton (1400 Hz)
- über den falschen Winkel des Körpers - Hochfrequenzton (2000Hz)
Das Zeugnis kann auch über das Internet überprüft werden, wenn das Gerät beispielsweise im Rucksack Ihres Kindes installiert ist und Sie nicht zu Hause sind. Geben Sie dazu die IP-Adresse in die Adressleiste ein und auf dem Bildschirm werden die Werte angezeigt, die von den Sensoren des Geräts gelesen werden. Sie können den Summer auch online ausschalten.
Und ein kurzes Video über den Betrieb des Geräts.