鲜花 - Arduino Nano、CrazyCircuits、DFRobot

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关于这个项目

说明

这个项目使用我在织物上画的花，Arduino Nano 作为微控制器，CrazyCircuits 的组件和 DFRobot 的心率监测器。检测心率以控制嵌入在衣服上的 LED 的闪烁。制作过程首先记录在 Hackaday.io 上。该项目还旨在证明，当我们设计健身和健康产品时，我们不必局限于腕带。为什么我们不能在漂亮的礼服或日常穿着中嵌入传感器和监视器？

详情

1.基础层

我在我们公寓大楼外面画了我最喜欢的花，然后把它印在 Minki 织物上。面料非常光滑柔软。我想根据这幅画把它做成一件衣服。

第一步是制作基础层。我用剪裁出图案的薄纱做了一件露背连衣裙。

我喜欢薄纱和缎带，尤其是当它们是透明的时。

2.图形放置

现在我需要设计图形的位置。我决定根据它们的形状剪下花朵和人形。然后将零件一块一块地缝在薄纱层上。有很多手工工作。

3. LED 测试

我从 CrazyCircuits 得到了一些组件，包括这些大型 LED 灯和带有用于缝纫的大孔的硬币电池座。它们还有导电胶带和测试板，使电路测试非常容易。

我什至用它们来测试我正在处理的需要外部电源的不同项目。

我总是在构建之前测试想法的外观。 LED 应该透过织物发光。这不是实际位置。我只需要看看它们看起来有多亮。

4. 心率监测器

我想使用一个很小的脉搏传感器，这样我就可以将它作为耳环戴在耳垂上。但读数不稳定，脉冲形状不合理。

所以我换了一个模拟心电图心率监测器，它工作得很好。

您必须将电子设备连接到身体的三个点。

我使用了来自脉搏传感器的相同代码，并根据串行绘图仪上显示的输出心电图调整了目标速率。

调整代码中的阈值，使 LED 根据峰值闪烁。尽你所能，它每个周期都有两个主峰。您可以使 LED 在每个尖锐的主要峰值闪烁一次或在尖锐的主要峰值和次要峰值时闪烁两次。

注意，我在 CrazyCircuits 上使用了 Arduino Nano 板。它需要旧的 ATmega328P 引导加载程序。

5.软电路

现在电路测试工作正常，我需要用导电线把它缝起来。但我需要在缝制组件之前确定放置组件的位置。

所有组件都将夹在绘画和薄纱层之间，因此不会显示组件。这意味着需要另一个接口层来缝制组件。如何知道在接口层上放置组件的位置？

我根据图形将 LED 贴在我希望它们所在的位置。然后我在一张纸上标记位置。我使用薄纱作为界面层。由于它是透明的，我可以将上面的 LED 与纸缝在一起，从而实现界面层上位置的转移。

在纸上缝制薄纱也是我在 Twinkle Nail 项目中使用的一种技术。由于薄纱非常脆弱，因此纸张有助于产生刚性。之后剥离纸会得到一个非常好的柔性电路。

因为薄纱是多孔的（而且基层也是由薄纱制成的），导电线可能会接触到我的皮肤。这可能会使电路短路。所以我添加了另一种织物来将电路与我的皮肤隔离。现在，您可以在绘画层和基层之间插入软电路。

6.隐藏电路

电池座又大又重。它需要一个口袋才能挂在裙子上。

我在油漆层和基层之间留了空隙，以便电子元件和电线都可以插入和隐藏在油漆层下。

7. 修饰

我还想用静态灯照亮裙子上的薄纱层。因为有时我可能想关闭监测心率的 LED，这样它们就不会一直让人们闪烁，但确实想让衣服的某些部分保持亮起。

为此，我使用粘在薄纱上的导电胶带，并使用导电线将胶带与 LED 连接起来。这使得软电路非常好，因为胶带很灵活，粘贴它们比缝制导电线快得多。

最后是漂亮的花饰和拉链！

进一步的想法

我最近受邀与中国新的艺术文化网络媒体YiT（一条）一起制作视频。这件作品是特色，视频捕捉了我以前的一些快速原型制作工作。我们在 STEAM 上进行了 1 小时 30 分钟的采访，但最终报告中只能包含约 4 分钟。我觉得应该包括更多的内容来推动开源、技术民主化、科学和工程，但这些都被认为技术性太强，可能会失去收视率……中国的消费主义在某种程度上阻碍了公众从了解创客文化（“如果我能买东西，我为什么要自己动手做？”“孩子的‘课外’玩具或学校比赛的创新。”）。尽管微信视频随附的文章在最初的几个小时内就获得了超过 10 万的读者，但许多人认为手工制作的原型是产品，完全忽略了制作、开源、知识共享和爱好的重点，同时为一个行业。

科技服装行业的任何人都明白推动这一领域的工业革命是多么困难：我们设想的某些技术仍然需要科学研究；现有的技术可能不可供任何人使用；民主化的技术需要向公众进行教育，赋予创意者权力。它需要生态系统中所有部分之间的协作。传统服装企业和高科技企业需要相互学习。在教育、开源、创造力方面没有足够的人做出巨大的努力来实现扩展。 LED 是最容易看到的——不幸的是，大众倾向于关注琐碎的事情。但需要更多地了解科技服装为物联网、人工智能、边缘计算和云（人类定义为现在和未来的流行语）提供了一个入口。除此之外，我们还必须追求精益制造，以减少浪费和污染。

感谢 YiT 对我 10% 的工作生活的采访和报道。我特别感谢 Microsoft #MSFTGarage 为员工主导的创新提供了一个平台，并使草根创意成为可能。

有趣的事实

项目中途，Make：来到了微软的车库，做一个Wearables Tech 101 Workshop。我是讲师，并以这件衣服为例，说明如何将我们在车间学到的技能应用于真正的服装。

几天后，Matrix Labs 在 The Garage 采访了我，我也在那里简要展示了这件衣服。

以及来自 Hackster.io 的 Alex 发布的制造商桑尼维尔之旅期间

代码

• 心率监测器代码和库

心率监测器代码和库Arduino

/* PulseSensor Starter Project and Signal Tester * 开始使用或查看原始信号的最佳方式，您的 PulseSensor 和 Arduino。 * * 这是教程的链接 * https://pulsesensor.com/pages/code-and-guide * * 观看我（教程视频）：* https://www.youtube.com/watch?v=82T_zBZQkOE * *------------------------------------------------ -------------1) 这显示了一个实时的人类心跳脉冲。2) 在 Arduino 的酷“串行绘图仪”中进行实时可视化。3) 在每个心跳上闪烁一个 LED。4) 这是直接脉冲传感器的信号。5) 排除电路和连接故障的重要第一步。6) 对新手友好的“人类可读”代码。"*/// Variablesint PulseSensorPurplePin =0; // 脉冲传感器紫色线连接到模拟PIN 0int LED13 =13; // 板载 Arduion LEDint 信号; // 保存传入的原始数据。信号值的范围可以从 0-1024int 阈值 =550; // 确定哪个信号“算作节拍”，以及// 设置函数：void setup() { pinMode(LED13,OUTPUT); // pin 会随着你的心跳而闪烁！Serial.begin(9600); // 以一定的速度设置串行通信。 }// 主循环函数void loop() { Signal =analogRead(PulseSensorPurplePin); // 读取 PulseSensor 的值。 // 将此值分配给“信号”变量。 Serial.println(信号); // 将信号值发送到串行绘图仪。 if(Signal> Threshold){ // 如果信号高于“550”，则“打开”Arduino 的板载 LED。数字写入（LED13，高）； } else { digitalWrite(LED13,LOW); // 否则，信号必须低于“550”，所以“关闭”这个 LED。 }延迟（10）；}

示意图