第1步:收集材料和工具
創建壓力傳感襪附件,如果你想讓它工作,你需要做一些事情。下面列表中的一些內容是必需的,其中一些是為了方便。
A Flora
藍牙模塊。我們使用了Arduino(HC06 BT),但您也可以使用Flora BLE可穿戴模塊。
壓敏導電材料,如Velostat(可從Adafruit獲得)
Flora RGB NeoPixels,至少三種。
導電線
跳線(看起來像這樣至少有一個母側)。你將需要4個。
連接電線的鱷魚夾(可選,但非常有用)
縫紉針
一個3.7V的小電池就足夠了。確保電池有適合Flora的連接器。
魔術貼墊,至少2“x 4”,加上魔術貼點。
小號(5毫米)縫制緊固件。您將需要至少18個。
焊料和烙鐵
舊T恤
易熔接口面料,可從大多數工藝品購買或縫紉店。在這里閱讀一些提示和技巧。
舊T恤
剪刀,膠帶和耐心。
第2步:創建壓力傳感器
從導電織物上切下3塊。一個應該足夠小,以適應普通人的腳跟,而另外兩個應該是大約1英寸x 1英寸的正方形(但形狀實際上并不重要)。
切割六根18英寸的導電線。
將一條線帶到所有三個預切織物片的每一側。如圖所示,線應以“J”形狀粘貼,并且應如圖所示在相對的兩側留下織物(在線的尾部之間保持大約半英寸的空間)。
步驟3:將壓力傳感器連接到Flora
使用鱷魚夾,對于每個壓力傳感器,將一根導電線尾連接到Flora上的接地引腳,另一根連接到引腳6,9或10之一(左上圖中顯示的連接)。您將使用的代碼將引腳9上的傳感器指定為位于腳跟上的傳感器,將引腳6上的傳感器指定為位于腳球上的傳感器,將引腳10上的傳感器指定為位于腳的外側部分下方(在您最小的腳趾的關節所在的位置下方)。如果您已將傳感器專門設計為在其中一個位置使用,請確保將其連接到正確的引腳。
調整傳感器,使其平放在桌面上,沒有任何線交叉或接觸。
(注意:如果需要安裝多個鱷魚夾在Flora的一個針腳上,將一根細線的末端粘在現有連接之間,然后將夾子連接到突出端,如上圖右側的圖像所示。)
步驟4:將NeoPixels連接到Flora
將每個NeoPixel連接到GND。它們都可以連接到同一個地面。
將NeoPixels串聯連接,第一個連接到Flora上的引腳12。
注意箭頭指向的方向。指向中心的箭頭是輸入信號,指向遠離中心的箭頭是輸出信號。
將每個NeoPixel連接到VBATT。
接線圖如上圖所示作為參考。
步驟5 :將藍牙連接到Flora
將藍牙模塊上的GND引腳連接到Flora上的GND引腳。
將藍牙模塊上的VCC引腳連接到Flora上的3.3V引腳。
將藍牙模塊上的TXD連接到Flora上的RX#0。
將藍牙模塊上的RXD連接到Flora上的TX#1。
如果藍牙模塊接線錯誤,可能導致電路油炸或電路之間的溝通錯誤。模塊和計算機。
步驟6:構造電路
使用上面的電路圖,組裝所有組件(不要嘗試使用導電現在,只需使用鱷魚夾和絕緣電線或您選擇的其他臨時電線。)
步驟7:下載代碼并將Flora連接到您的計算機
使用以下鏈接下載代碼并在Arduino IDE中打開它。
如果您沒有安裝Adafruit NeoPixel Library,請從GitHub下載。安裝此庫并確保將其包含在Arduino Libraries文件夾中。
如果您沒有安裝Arduino Filters Library,請從GitHub下載。安裝它并確保將其包含在Arduino Libraries文件夾中。
使用micro USB轉USB電纜將Flora連接到計算機(如上圖所示)。
點擊“工具”》“Board”》“Adafruit Playground”告訴軟件您正在使用哪種硬件。
單擊“工具”》“端口”,然后在下拉菜單中選擇您的Flora連接到計算機上的COM端口。
這是您需要的代碼!
注意:您可能需要調整代碼中的閾值以確定何時打開/關閉NeoPixel。為每個傳感器調整每個傳感器。
步驟8:將代碼上傳到Flora
點擊“上傳IDE左上角的“箭頭”(在上圖中圈出)。
由于代碼已上傳,您現在可以斷開Flora與計算機的連接。 Flora和您的計算機之間的通信將從此處開始通過藍牙連接完成。
步驟9:將藍牙模塊連接到計算機
此時藍牙模塊上的指示燈應閃爍。
在計算機上打開藍牙首選項。
單擊“HC-06”選項連接到模塊。
連接后,HC-06上的燈應停止閃爍并保持不變,如上圖所示。
步驟10:測試功能
此時,藍牙模塊應將您創建的壓力傳感器的數據傳輸到計算機。
下載的代碼獲取此數據并將其繪制為三條獨立的行(每個傳感器一行)。
在IDE中,單擊“工具”》“串行繪圖儀”。
你應該看到提到的三行,都可能出現在不同的起始值。
每次按下一個壓力傳感器,確保在相應的繪制線上看到響應(壓力應導致曲線下降)。
如果您沒有看到任何數據被繪制,請檢查以確保繪圖上的波特率設置為9600.
不要繼續前進到下一步確保收集數據并且圖表對壓力傳感器的壓力做出響應
步驟11:蓋住傳感器
切出薄薄的非導電織物(我們使用舊的T恤),其形狀與壓力傳感器相同(略大)。為每個傳感器切出2塊布料。
將每個傳感器夾在其指定的2塊織物之間,然后在每個傳感器周圍縫制(確保不刺穿它)。
縫制完成后,切下3塊與傳感器形狀和尺寸相同的魔術貼(粗糙面)。
將魔術貼粘貼到相應的新覆蓋的傳感器上(僅在每個傳感器的一側)。
如果魔術貼不能很好地粘在你的面料上,你也可以縫上它。但是,請注意不要刺穿傳感器。魔術貼將作為將傳感器連接到襪子的方法。
步驟12:計劃線程
現在您已經組裝了原型的草稿,并確認它確實有效,您可以嘗試將它們縫合在一起作為最終產品。請記住,在縫制之前,請勿穿過導電線并計劃縫合。 Flora,藍牙和NeoPixels的放置位置無窮無盡。上面的圖像是我們發現工作的一種可能性。三個NeoPixel串聯連接,每個都連接到電源和地。另外,沒有電線交叉!使這個布局很好。
步驟13:組裝原型:縫制第1部分
傳感器被覆蓋,代碼有效,您已經計劃好了你的線程。現在是時候組裝最終產品了。我們將所有東西都縫在一個可以纏繞并用魔術貼固定的踝帶(由舊T恤制成)上。您可以嘗試相同的想法,但我們鼓勵玩它并找到適合您的設置!請按照以下步驟操作,確保觀察您的連接!
將接口熨平到T恤的條帶上,注意哪一面朝下。條帶應足夠長以包裹腳踝并且足夠寬以縫合Flora,藍牙和NeoPixels。
決定放置Flora,藍牙模塊和NeoPixels的位置。
將按扣的女性側面縫到要放置Flora的T恤上。沒有任何按扣應該互相接觸。
確保在縫制時檢查每個按扣的位置,以確保它們與Flora上的正確針對齊。 (見上圖。)
請記住在這些階段繼續參考您的穿線計劃,這樣您就不會穿過電線或忘記連接某些東西。
步驟14:組裝原型:縫制第2部分
現在您已經將框架縮小了,讓我們轉到縫紉組件:
將NeoPixels粘貼到您想要的位置。這不是絕對必要的,但在縫制它們時將它們固定到位是有幫助的。
將NeoPixels縫到T恤上。
將藍牙縫在T恤上。我們做了一個小口袋,如上圖所示,但是鍛煉你的創造性思維來決定最好的方法來阻止它。
使用導電線,縫合Flora的按扣之間的連接,藍牙和NeoPixels。
不要越過線程!如果穿過線是不可避免的,可以在線之間加一些絕緣層,比如T恤的一部分。
步驟15:組裝原型:縫制第3部分
一旦NeoPixels被縫合下來,請將壓力傳感器連接到電路上:
縫制一條六條扣線在NeoPixels下方一英寸處。
在Flora和新系列按扣之間穿過導線。這些將作為壓力傳感器的連接點。 (應該有三個連接到GND,三個連接到模擬信號引腳6,9和10.)
我們將來自每個壓力傳感器的電線從腳踝后部引出并穿過部分
將六個按扣的公邊固定在壓力傳感器的導電線末端上。
這些按扣應該按下在您剛剛縫制的線上。
在這些步驟中請參閱您的穿線計劃,以確保您不會穿過電線并連接正確的按扣。
步驟16:組裝原型:焊接
現在我們進入焊接。請記住檢查您的安全性,因為如果觸摸烙鐵可能會非常疼痛。
將按扣的公側焊接到Flora上。 (見左上方圖片。)
每次拍攝后都要焊接,請用縫制的按扣仔細檢查它的位置。使用焊料調整一個按扣比重新縫制所有按扣更快,因為它們沒有正確排列。
一旦將按扣焊接到Flora上,您就可以將其粘貼到粗糙處組裝部件以查看它是如何適合的,如右圖所示。
步驟17:組裝原型:完成
我們用另一部分T恤覆蓋了條帶的背面(所有穿線和結都露出來)。如果一根電線被鉤住并撕開,那將是一種恥辱!
如果需要,為電池創建一個小口袋。
我們創建了一個覆蓋所有組件的翻蓋,但這完全取決于您!
將魔術貼點添加到T恤條上。這將用作可調節尺寸的固定裝置,以將帶固定在腳踝周圍。
一個你已經完成,試試它的大小,看它是否有效!
第18步:進一步的想法
在不久的將來,我們希望增加進一步處理以獲得更清晰的信號,并通過反饋告知用戶壓力傳感器讀數之間的不平衡。這些不平衡有望用于為用戶提供鞋墊的建議(同樣,更精確和完整的傳感器網格將使這更容易)。
在未來,這個項目可以擴展包括更精確的壓力傳感器陣列。例如,如果使用某種壓力傳感網格,它可以創建更詳細的數據集合。然后可以使用該數據來創建腳的實時渲染圖像,其具有由一系列顏色指定的更高和更低壓力的區域。這將使傳感器附件在臨床環境中更加有用,因為醫生可以在視覺上識別他們行走時穿過某人腳部的力分布異常。然后,他或她可以查看數字數據,并根據調查結果推薦治療條件(即,購買什么類型的鞋墊以提高舒適度)。對于這個項目來說,這樣的功能還有很長的路要走,但我們相信這個Instructable肯定有很大的潛力!
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