يحمل أطفال المدارس والطلاب والسياح وحتى بعض العاملين في المكاتب والعاملين حقائب الظهر. تسمح لك حقيبة الظهر بتوزيع الحمل المحمول بالتساوي. لكن حمل حقيبة الظهر بشكل غير صحيح ، يمكن أن يسبب الحمل الزائد مشاكل صحية خطيرة. يمكن أن تنشأ المشاكل الرئيسية عند: التحميل الزائد وتعديل الأحزمة بشكل غير صحيح ، وارتداء حقيبة ظهر لفترة طويلة ، وارتداء حقيبة ظهر على كتف واحد ، ووضع غير صحيح عند ارتداء حقيبة ظهر. كيفية ارتداء حقيبة ظهر بحيث لا يكون هناك شعور بعدم الراحة والألم وحتى إصابة العمود الفقري؟ قرر المؤلف الإجابة على هذا السؤال باستخدام التكنولوجيا الحديثة.
الجهاز الذي صنعه يحل المهام التالية:
- يحسب وزن المحمل الآمن ويخطر إذا تم تجاوزه ؛
- توزيع الحمل المتوازن على الأكتاف.
- يحذر من موقف غير صحيح ؛
-إعلام إذا تم تجاوز حجم تعبئة حقيبة الظهر ؛
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن جمع جميع البيانات لمزيد من التحليل. في صناعة المؤلف وضعت بمبلغ حوالي 40 دولارا.
الأدوات والمواد:
مقاومات القوة الحساسة.
مقياس التسارع ADXL345 () ؛
-اردوينو نانو () ؛
-بلوتوث وحدة HC-06 () ؛
متحكم ESP8266 () ؛
الجرس.
-سلك.
الخطوة الأولى: وضع المستشعر
بالنسبة لجهازه ، يحتاج المؤلف إلى ثلاثة أجهزة استشعار. وضع اثنين منهم على الأشرطة. تحتاج أولاً إلى وضع حقيبة الظهر وضبط طول الأحزمة. بعد ذلك ، حدد المكان الذي سيكون فيه الضغط الأقصى على الشريط. من الضروري تحديد مثل هذا المكان بأكبر قدر ممكن من الدقة ، لأن خطأ 2 سم سيؤثر بالفعل على النتيجة بشكل كبير. تقع هذه النقطة تقريبًا أمام 1 سم من الجزء العلوي من الكتف. اختياريًا ، يجب أن يكون كلا المستشعرين متباعدين بشكل متساوٍ ، حيث يتضمن الرمز خوارزمية معايرة.
يجب وضع جهاز استشعار آخر على الظهر ، عند نقطة الضغط الأقصى. سيقوم هذا المستشعر بتتبع حجم تعبئة حقيبة الظهر. إذا تم تجاوز حجم حقيبة الظهر ، فسيزيد الحمل على الظهر.
الخطوة الثانية: الأسلاك
علاوة على ذلك ، باع المؤلف الأسلاك إلى جهات الاتصال في أجهزة الاستشعار. تسحب الأسلاك داخل حقيبة ظهر.
الخطوة الثالثة: الجرس
يربط الجرس ، من خلال مقاوم 100 أوم ، بدبوس Arduino 9.
الخطوة الرابعة: توصيل الوحدات النمطية
الآن تحتاج إلى توصيل الوحدات. يربط Vcc (زائد) من جميع الوحدات إلى 5V ، و Gnd (ناقص) إلى ناقص Arduino.
ثم يربط SCL و SDA لـ ADXL345 بألواح Arduino المماثلة. يربط ESP8266. TX إلى 3 ، و RX إلى دبوس 2 من لوحة Arduino.علاوة على ذلك ، بعد تنزيل الرمز ، يربط HC-06 بدبابيس RX و TX القياسية.
الخطوة الرابعة: الحالة
من أجل أن يكون الجهاز مضغوطًا قدر الإمكان ، قم بتجميع كل هذا في حالة من موالف الغيتار.
الخطوة الخامسة: ملفات التعليمات البرمجية
تحميل ملفات التعليمات البرمجية إلى
وإلى
إذا لزم الأمر ، يمكنك تغيير جهات الاتصال المستخدمة لتوصيل المكونات ، حددها المؤلف في بداية الكود. من الضروري أيضًا تسجيل كلمة مرور WiFi على وحدة ESP8266 ، كما في المنزل شبكة.
الخطوة السادسة: توصيل المستشعرات بالوحدة
يحتوي كل مستشعر على ناتجين. يتصل خرج واحد بشبكة 5V. الأطراف المتبقية: المستشعر الأيسر هو A0 ، والمستشعر الأيمن هو A1 ، والمستشعر المركزي هو A2. من أجل دقة القياس بين Gnd و A0 ، A1 ، A2 يربط المقاوم 22k.
الآن يمكنك وضع الجهاز في حقيبة ظهر والقيام بالبرنامج.
الخطوة السابعة: التطبيق
لكي يعمل الجهاز ، يجب عليك تنزيل التطبيق من المتجر. بعد التثبيت ، الاستيراد. قم بتشغيل الجهاز واتصل بـ HC-06. الآن يمكنك بدء الواجهة.
دعنا نحلل ترميز الواجهة.
- الطنين داخل وخارج الجرس.
- معايرة - معايرة أجهزة الاستشعار قبل الاستخدام ؛
- تعيين الوزن يضبط وزن المستخدم (عند إدخال الوزن ، يقوم الجهاز تلقائيًا بحساب الوزن الآمن لحقيبة الظهر وإظهاره) ؛
-IP- للعثور على عنوان الجهاز على الشبكة (استخدم بعد الاتصال بشبكة Wi-Fi. باستخدام هذا العنوان يمكنك التحقق من حالة الجهاز عبر الإنترنت) ؛
بعد المعايرة ، سيحفظ الجهاز تلقائيًا قيم العتبة في EEPROM (الذاكرة) ويخطر حقيبة الظهر باستخدام غير مناسب للجرس.
- حول عدم توازن الحزام - نغمة منخفضة التردد (300 هرتز)
- حول الوزن الزائد - نغمة متوسطة التردد (1400 هرتز)
- حول الزاوية الخاطئة للجسم - نغمة عالية التردد (2000 هرتز)
يمكن أيضًا فحص الشهادة عبر الإنترنت ، على سبيل المثال ، إذا كان الجهاز مثبتًا على ظهر طفلك ، وأنت لست في المنزل. للقيام بذلك ، أدخل عنوان IP في شريط العناوين وستعرض الشاشة القيم التي تقرأها أجهزة استشعار الجهاز. يمكنك أيضًا إيقاف تشغيل الجرس عبر الإنترنت.
وفيديو قصير عن تشغيل الجهاز.