Blumen - Arduino Nano, CrazyCircuits, DFRobot

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Über dieses Projekt

Beschreibung

Dieses Projekt verwendet meine Blumenmalerei auf dem Stoff, Arduino Nano als Mikrocontroller, Komponenten von CrazyCircuits und einen Herzfrequenzmesser von DFRobot. Die Herzfrequenz wird erfasst, um das Blinken der im Kleid eingebetteten LEDs zu kontrollieren. Der Herstellungsprozess wurde erstmals auf Hackaday.io aufgezeichnet. Dieses Projekt soll auch zeigen, dass wir uns bei der Entwicklung von Fitness- und Gesundheitsprodukten nicht auf Armbänder beschränken müssen. Warum können wir keine Sensoren und Monitore in schöne Kleider oder Alltagskleidung einbetten?

Einzelheiten

1. Basisschicht

Ich habe meine Lieblingsblumen, die vor unserem Apartmentkomplex stehen, gemalt und auf Minki-Stoff gedruckt. Der Stoff ist sehr glatt und weich. Ich wollte es zu einem Kleid machen, das auf dem Gemälde basiert.

Der erste Schritt besteht darin, eine Basisschicht zu erstellen. Ich habe ein Neckholder-Kleid aus Tüll aus einem Muster geschnitten.

Ich liebe Tüll und Bänder, besonders wenn sie transparent sind.

2. Grafikplatzierung

Jetzt muss ich die Platzierung der Grafiken entwerfen. Ich beschloss, die Blumen und die menschliche Figur nach ihren Formen auszuschneiden. Dann die Teile Stück für Stück auf die Tüllschicht nähen. Es gibt viel Handarbeit.

3. LED-Test

Ich habe einige Komponenten von CrazyCircuits bekommen, darunter diese großen LEDs und Münzzellenhalter mit großen Löchern zum Nähen. Sie verfügen außerdem über leitfähige Bänder und eine Testplatine, was den Schaltungstest sehr einfach macht.

Ich habe sie sogar verwendet, um ein anderes Projekt, an dem ich arbeite, zu testen, das eine externe Stromversorgung benötigt.

Ich teste immer vor dem Bau, wie Gedanken aussehen würden. Die LEDs sollten durch den Stoff scheinen. Dies ist nicht die tatsächliche Platzierung. Ich musste nur sehen, wie hell sie erscheinen.

4. Pulsmesser

Ich wollte einen kleinen Pulssensor verwenden, damit ich ihn als Ohrring an meinem Ohrläppchen befestigen kann. Aber der Messwert war nicht stabil und die Pulsform macht keinen Sinn.

Also bin ich auf einen analogen EKG-Herzfrequenzmesser umgestiegen und es hat wunderbar funktioniert.

Sie müssen die Elektros an drei Punkten Ihres Körpers befestigen.

Ich habe den gleichen Code vom Pulssensor verwendet und die Zielfrequenz entsprechend dem auf dem seriellen Plotter angezeigten Ausgabe-EKG angepasst.

Passen Sie den Schwellenwert im Code an, damit die LEDs entsprechend den Spitzenwerten blinken. Wie Sie können, hat es in jedem Zyklus zwei Hauptpeaks. Sie können die LEDs einmal pro scharfer Primärspitze oder zweimal sowohl bei der scharfen Primärspitze als auch bei der Sekundärspitze blinken lassen.

Beachten Sie, dass ich das Arduino Nano-Board auf CrazyCircuits verwendet habe. Es benötigt den alten ATmega328P Bootloader.

5. Weiche Schaltung

Jetzt, da der Schaltungstest funktioniert, muss ich ihn mit leitfähigen Fäden nähen. Aber ich musste vor dem Nähen festlegen, wo die Komponenten platziert werden sollten.

Alle Komponenten werden zwischen der Malerei und den Tüllschichten eingefügt, sodass keine Komponenten sichtbar sind. Dies bedeutet, dass eine weitere Verbindungsschicht benötigt wird, auf der die Komponenten genäht werden. Wie kann man wissen, wo die Komponenten auf der Verbindungsschicht platziert werden sollen?

Ich habe die LEDs auf der Grundlage der Grafiken an die gewünschte Stelle geklebt. Dann markiere ich die Orte auf einem Blatt Papier. Als Verbindungsschicht habe ich einen Tüll verwendet. Da es transparent ist, könnte ich die LEDs darauf mit dem Papier zusammennähen und so eine Übertragung der Stellen auf die Zwischenschicht erreichen.

Das Aufnähen von Tüll gegen ein Stück Papier ist auch eine Technik, die ich für das Twinkle Nail-Projekt verwendet habe. Da Tüll sehr dünn sind, trägt das Papier zur Steifigkeit bei. Das anschließende Abziehen des Papiers ergibt eine sehr schöne flexible Schaltung.

Da Tüll porös sind (und auch die Basisschicht aus Tüll besteht), kann der leitfähige Faden meine Haut berühren. Dies kann den Stromkreis kurzschließen. Also fügte ich einen weiteren Stoff hinzu, um den Stromkreis von meiner Haut zu isolieren. Jetzt können Sie die weiche Schaltung zwischen den Mal- und Grundschichten einfügen.

6. Ausblenden der Schaltung

Der Batteriehalter ist etwas groß und schwer. Es brauchte eine Tasche, um am Kleid befestigt zu werden.

Ich habe Lücken zwischen der Mal- und Basisschicht gelassen, damit elektronische Komponenten und Drähte alle unter der Malschicht eingefügt und versteckt werden können.

7. Ausbessern

Ich wollte auch die Tüllschichten am Rock mit statischen Lichtern beleuchten. Denn manchmal möchte ich vielleicht die pulsgesteuerten LEDs ausschalten, damit sie die Leute nicht ständig blinken lassen, sondern einige Teile des Kleides leuchten lassen.

Dazu habe ich auf Tüll geklebte leitfähige Bänder verwendet und die Bänder mit leitfähigen Fäden mit den LEDs verbunden. Dies macht wirklich schöne weiche Schaltungen, da die Bänder flexibel sind und das Aufkleben viel schneller ist als das Nähen von leitfähigen Fäden.

Endlich der schöne Blumenschmuck und der Reißverschluss!

Weitere Gedanken

Ich wurde kürzlich eingeladen, ein Video mit YiT (一条), einem neuen Online-Medium in China über Kunst und Kultur, zu drehen. Dieser Artikel wurde vorgestellt und das Video erfasste einige meiner früheren Rapid-Prototyping-Arbeiten. Wir hatten ein Interview von 1 Stunde 30 Minuten auf STEAM, aber nur ~4 Minuten konnten in den Abschlussbericht aufgenommen werden. Ich bin der Meinung, dass mehr aufgenommen werden muss, um Open Source, technische Demokratisierung, Wissenschaft und Technik zu fördern, aber diese wurden als zu technisch angesehen, um Zuschauer zu verlieren ... Der Konsum in China hat die breite Öffentlichkeit bis zu einem gewissen Grad daran gehindert, von die Maker-Kultur kennen („Wenn ich etwas kaufen kann, warum sollte ich dann selbst basteln?“ „‚Außerschulisches‘ Spielzeug für Kinder oder Innovation für Schulwettbewerbe.“). Obwohl der Artikel, der diesem Video auf WeChat beilag, innerhalb der ersten Stunden>100 K Leser erreichte, hielten viele die handgefertigten Prototypen für Produkte und verfehlten den Sinn der Herstellung, Open Source, des Wissensaustauschs und des Hobbys, während sie dazu beitrugen, völlig eine Branche.

Jeder in der Tech-Bekleidungsbranche versteht, wie schwierig es ist, auf diesem Gebiet eine industrielle Revolution voranzutreiben:Bestimmte Technologien, die wir uns vorstellen, erfordern noch wissenschaftliche Forschung; vorhandene Technologien stehen möglicherweise nicht jedem zur Verfügung; Demokratisierte Technologien müssen der Öffentlichkeit vermittelt werden, um Kreative zu stärken. Es erfordert die Zusammenarbeit zwischen allen Teilen des Ökosystems. Traditionelle Bekleidungs- und Hightech-Unternehmen müssen voneinander lernen. Es gab enorme Anstrengungen von nicht genügend Leuten in den Bereichen Bildung, Open Source und Kreativität, um eine Skalierung zu erreichen. LEDs sind am einfachsten zu erkennen - leider neigt die Massenbevölkerung dazu, sich auf das Triviale zu konzentrieren. Es muss jedoch besser verstanden werden, dass technische Kleidungsstücke einen Zugang zu IoT, KI, Edge Computing und Cloud (Stichworte mit Wahrheit) bieten, die Menschen als Gegenwart und Zukunft definieren. Darüber hinaus müssen wir eine schlanke Fertigung verfolgen, um Abfall und Umweltverschmutzung zu reduzieren.

Danke an YiT für das Interview und die Berichterstattung über die 10 % meines Arbeitslebens. Ich bin Microsoft #MSFTGarage besonders dankbar, dass es eine Plattform für von Mitarbeitern geleitete Innovationen bietet und Ideen an der Basis ermöglicht.

Lustige Fakten

In der Mitte des Projekts kam Make:zu The Garage, Microsoft, um einen Wearables Tech 101-Workshop durchzuführen. Ich war der Ausbilder und habe dieses Kleid als Beispiel dafür verwendet, wie man die Fähigkeiten, die wir im Workshop lernen, auf ein echtes Kleidungsstück umsetzt.

Ein paar Tage später interviewte mich Matrix Labs in The Garage, wo ich auch das Kleid kurz demonstrierte.

Sowie während der Sunnyvale-Tour des Machers, die von Alex von Hackster.io gepostet wurde

Code

• Code und Bibliothek des Herzfrequenzmessers

Herzfrequenzmesser-Code und -BibliothekArduino

/* PulseSensor Starter Project and Signal Tester * Der beste Weg, um loszulegen oder das Rohsignal von, Ihr Pulssensor &Arduino. * * Hier ist ein Link zum Tutorial * https://pulsesensor.com/pages/code-and-guide * * WATCH ME (Tutorial Video):* https://www.youtube.com/watch?v=82T_zBZQkOE * *------------------------------------------------ -------------1) Dies zeigt einen live menschlichen Heartbeat Pulse.2) Live-Visualisierung in Arduinos Coolem "Serial Plotter".3) Blinkt eine LED an jedem Heartbeat.4) Dies ist der direkte Signal des Pulssensors.5) Ein großartiger erster Schritt bei der Fehlersuche in Ihrem Schaltkreis und Ihren Verbindungen.6) "Von Menschen lesbarer" Code, der für Anfänger geeignet ist."*/// Variablesint PulseSensorPurplePin =0; // Pulssensor PURPLE WIRE an ANALOG angeschlossen PIN 0int LED13 =13; // Das integrierte Arduion LEDint Signal; // enthält die eingehenden Rohdaten. Der Signalwert kann von 0-1024int Threshold =550 reichen; // Bestimmen Sie, welches Signal "als Beat zählt" und was zu ignorieren ist. // Die SetUp-Funktion:void setup () { pinMode (LED13, OUTPUT); // Pin, der zu Ihrem Herzschlag blinkt! Serial.begin (9600); // Einrichten der seriellen Kommunikation mit einer bestimmten Geschwindigkeit. } // Die Hauptschleifenfunktionvoid loop () { Signal =analogRead (PulseSensorPurplePin); // Lesen Sie den Wert des PulseSensors. // Diesen Wert der Variablen "Signal" zuweisen. Serial.println (Signal); // Senden Sie den Signalwert an den seriellen Plotter. if (Signal> Threshold) {// Wenn das Signal über "550" liegt, dann "schalte" Arduinos On-Board-LED ein. digitalWrite (LED13, HOCH); aufrechtzuerhalten. Sonst { DigitalWrite (LED13, LOW); // Andernfalls muss das Signal unter "550" liegen, also diese LED "ausschalten". }verzögerung(10);}

Schaltpläne