Электронный корректор осанки Асана

Статус
Опубликована
Автор
Ruseverov
Всего идей у автора
1 список
По ним завершено проектов
0
Идея опубликована
9 ноября 2016, 06:35
Проектов по идее
0
Проектов по идее на модерации
0
Категории
Make; Электроника; На конкурс «InnoMake» 2016
ЦМИТы, на базе которых планируется готовить проект к конкурсу:
Академия
Ключевые слова
  • корректор осанки
  • гаджет

Решаемая проблема / Замысел/ Гипотеза

Устройство предназначено для тех, кто много времени проводит сидя за компьютером во время работы или учебы.
Принцип действия корректора осанки прост – это небольшое устройство, которое крепится с помощью магнитной застежки под одежду. Необходимо выпрямиться и «Асана» запомнит Ваше «ровное» положение, а затем, когда Вы начнете сутулиться, подаст сигнал вибрацией, напоминая выпрямиться.

Подход к решению проблемы / Технологии реализации замысла / Способ проверки гипотезы

Разработка началась в мае 2016. После того, как я выслушал идею о корректоре асанки, то сразу подумал о MSP430, которого нахваливали за его очень низкое энергопотребление. Поискав информацию о контроллерах, сперва был куплен набор launchpad g2 для базового ознакомления. Помимо контроллера, девайс состоял из акселерометра, кнопки и вибромотора. Акслерометр решил взять MPU6050, тк и был относительно доступен, дешев и есть опыт работы с ним.

Поигравшись с launchpad g2 используя Code Composer Studio, нужно было выбирать тот контроллер, который будет достаточно мал и при этом имел I2С шину для связи с акселерометром. Им стал MSP430G2231IPW14R. Также нашли маленькие плоские вибромоторчики. Заказали с али. Учтите, что китайцы, как всегда, обманывают. По описанию толщина 2 мм, по факту ближе к 3.

В процессе разработки было очень много проблем, в основном связанных с питанием и креплении этого самого питания. Сперва, в угоду толщины хотели использовать батарейку типа CR2016 (20мм диаметр, 1.6 толщина). Оказалось, что крепление на плату под такой тип батарейки найти в наличии практически нереально. Помимо этого она имела очень маленький импульсный ток, после которого медленно восстанавливалась. Ну и вибрация была слабой. С 2032 было легче, нашлись SMD крепления, да и сама батарейка доступней.

После осмотра возможностей контроллера возник следующий план работы программы: ставим 2 прерывателя, один срабатывает 2 раза в секунду, другой повешен на кнопку. таким образом избавились от основного цикла и имеем относительно малое потребление максимум 200мкА в активном режиме. Естественно, вибрация кушает очень много.

По разработке платы сложность была лишь в том, чтобы это все поместилось на плате, размером как можно ближе к размеру этой самой батарейки. Подобрав с 4-го раза стабильную минимальную обвязку для акселерометра и контроллера плата получилась диаметром 21.5мм.

Платы заказывали у нас в Зеленограде в ООО «Таберу» - делают быстро, качественно и недорого, так что с изготовлением плат у нас, можно сказать, проблем почти не было.

Как разрабатывали и изготавливали корпус для тестовых версий? Каким будет корпус в серии?
Для разработки 3д-модели корпуса мы привлекли фрилансера из Белоруссии.
В общей сложности было порядка 15 переделок – переделывали форму, толщину, диаметр и тип крепления корпуса.
Поначалу была идея сделать корпус из анодированного алюминия, но от этой идеи быстро отказались – это оказалось слишком сложно и дорого.
Точность нужна была максимально высокая, поэтому прототипы печатали на 3д-принтере из полиамида на аппарате EOS Formiga P100. Один корпус прототипа обходился около 350 рублей.
В серийном производстве корпус будет изготавливаться из ABS-пластика и покрываться Soft-touch покрытием.


Какой алгоритм работы приложения?
Есть два режима, активный, то есть вибрация есть, и режим сна. На микроконтроллере настроены два прерывателя - на кнопку и по таймеру. Кнопкой одним коротким нажатием просыпается и фиксирует нулевое положение, долгим нажатием выключается. В активном режиме по таймеру 2 раза в секунду считывается угол и если в среднем разница эталонного и текущего больше определенного значение, то раз в 2 минуты срабатывает вибрация.

Приложенных файлов нет