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[项目教程] 拳点化雨,润物无声:小米的Boxing:bit物联网拳击鼓励师

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本帖最后由 digi_cow 于 2018-8-12 16:13 编辑

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今天的主题肯定和拳击有关
而且
看这动图也应该很有趣对吧?
我们先说说缘起

话说DF的micro:bit+OBLOQ物联网挑战赛进入到了第二期,主题是“万物互联”。


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    身处包邮区,本以为在二期项目启动时能如常隔天收到材料,结果等了几天没动静,心想这不科学啊?群里抱怨后炸出了社区老板@ASH,原来主办方为了公平,硬把包邮区的材料压到最后寄出。瞅着别人晒的套件流了一礼拜哈喇子,终于到货!

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       材料清单包含:声音传感器、继电器模块、带功放喇叭模块、人体红外热释电传感器、土壤湿度传感器、舵机
       二期赛事规则如下:

1. 只能使用micro:bit作为主控板;

2. 只能使用物联网套件中的传感器(允许使用micro:bit板载传感器);

3. 限用Makecode编程平台。

之后主办方在群里补充了一点,传感器有限制,执行器不做限制。

任务要求:发掘生活中各式各样的问题,并通过micro:bit与物联网技术寻找一个解决方案。

其实

创客很少会为了做任务而做项目

道理很简单,这样缺乏乐趣

然而,就像写命题作文

如果做个“生活的有心人”

(是不是想起老师的谆谆教诲?)

总能从题目找到生活的共鸣

笔尖流(ying)淌(bie)出来的文字也不会

太委(e)屈(xin)自(du)己(zhe)

于是,作为超级奶爸的我,又从小米身上挖掘出了灵感……

一、项目构思
暑假里,一日傍晚在公园散步,看到一爸爸带着娃在河边练拳击,小米表示很感兴趣。这很难得啊,一直愧疚运动方面对娃引导不够,第二天就挤出时间杀到迪卡侬买了拳击手套,然后在网上下单了沙袋,找了几个拳击视频教程。
只是一时热情简单,长久坚持不易,既然已经投资了,就要每天开练!那何不在家里设计一个项目,把支付宝蚂蚁森林的活动迁移过来呢?
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谁偷了我省下来的碳排放?
初步构思流程如下:
微信图片_20180812143744.jpg

简言之,这个项目会将小米每天对沙袋的有效击打次数(软绵绵的不算)上传云端,并转化为他认养的一盆植物的滴灌配额。只有拳击练习到位,认养的花草才能“吨吨吨”喝饱水。

小米同学是个很有责任心的人,相信一旦拳击练习和花草的养护挂钩,一定能维持他的锻炼决心。而老爸也能在IoT后台,密切监视他的运动记录以及花草滴灌情况

虽然赛事说明提及了物联网浇花这种比较老套的点子不建议使用,不过对创意进行组合和方式的变换,不也是创新的一种途径么?自行车+共享就成了“新四大发明”之一就是这个道理。另外,基于U型管原理用舵机给花草打点滴也算是偶早年的一个创举
WU-LINK花草小护士整体.gif

滴水.gif

二、硬件搭建

  • 材料清单

Micro:bit×3
BOLOQ物联网模块×2
Micro:mate扩展板×2
土壤湿度传感器×1
带功放喇叭模块×1
SG90舵机×1
供电模块×3

    *本项目分别采用了电池盒(搭配发射端)、18650锂电模块(搭配接收端)、sunflower太阳能电源管理模块(搭配养护端,本次暂未接太阳能电池板)三种供电模块,可依据实际情况调整。
  • 线路连接

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将micro:bit与micro:mate组合即可


接收端

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实物连接

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花草养护端

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实物连接

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三、物联网平台配置
    EASYIoT平台上,添加两个TOPIC,在这里我将一个TOPIC命名为boxing-data,用于记录击打数量;另一个TOPIC命名为water-data,用于记录滴灌情况。

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发射端程序
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接收端程序
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养护端程序


注意在养护端要把土壤湿度传感器考虑进去,并设定合适的阈值,让养护端在该拒绝滴灌的时候果断拒绝。如果拳击练习太勤快,把花给浇死了,那罪孽就大咯!

四、安装与测试
    发射端安装在沙包顶部。因地制宜,通过一根搅拌棍穿在沙包缝线中间,结合早先改进的手表型外壳,无损固定。
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外壳上的“耳朵”加在不同的位置,可以用于不同场景。
有关这款外壳的下载,参见:[项目]micro:bit手表型外壳3D打印文件
image032.jpg

接收端

接收端负责把击打数据和滴灌配额发送到IoT平台,但它和发射端采用的还是micro:bit自带的无线通信功能,放在房间任意角落均可。

从动图可见,每次击打,发射端和接收端近乎同步有❤图标闪烁,就是力量达到传感器设定的有效击打。

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发射端负责计数并发送到接收端

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接收端在这个环节仅记录接收到的击打数,并且每逢整十,通过喇叭模块发出“bading”的提示。

练习完毕,我们通过接收端将数据推送到IoT平台,将击打的“点数”,兑换成花草的滴灌配额。

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先来全局观看下这套装置,前述已经提及,我们利用的是U型管原理。

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       U型管的原理是:连通器
       几个底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上。连通器的原理可用液体压强来解释。若在U形玻璃管中装有同一种液体,在连通器的底部正中设想有一个小液片AB。假如液体是静止不流动的。左管中之液体对液片AB向右侧的压强,一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强。因为连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式P=ρgh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。[1]



U练习.jpg
      U型管就是个典型的连通器,类似上图a、b、c三种情形,不论把输液管拗成什么形状,管中自来水的液面都会相平。
在本项目中,摇臂举起水管时,维持两端液面相平,滴灌停止;摇臂落下时,右边液柱高度降低,两边压强平衡被破坏,水就流出来了,由此达到控制滴灌目的。
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按接收端按钮A,发送击打数据给IoT平台
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稍后平台回传数据给接收端和养护端,滚屏显示刚才发送的击打数据,说明数据接收成功。
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按接收端按钮B,将击打次数折算成滴灌配额,发送到IoT平台
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同样会收到IoT平台回传的确认数据
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稍后,舵机就会“兑现”滴灌配额啦!

而IoT平台上的记录也是伴随完成,相当直观啦

360截图-280717343.jpg

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No video, no truth

下面是整个过程的测试视频

小米同学的糯米拳头了解下?

五、项目小结

这个项目是根据大赛二期主题和规则限制,把支付宝的蚂蚁森林给“本地化”了。虽然是以小米正在打卡的拳击为项目主题,但我们随时可以将这套装置转化成跑步激励师、跳绳激励师……

哪怕你在户外运动,也可以先把数据暂存到发射端,到家后通过接收端上传IoT平台即可。相信这种立竿见影把汗水转化成“养料”的减肥模式,一定会取得良好的“鞭策”效果。捏捏啤酒肚和大腿上的赘肉,赶紧开始吧?

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rzyzzxw  版主

发表于 2018-8-13 09:50:03

狄老师最会玩。
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网络白丁  初级技师

发表于 2018-8-18 09:05:44

把两类不同的数据用两个不同的TOPIC来互传,简化程序处理,也示范了多TOPIC的使用。
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