智能自系鞋带鞋：内置压电发电与计步功能

元件与材料

压电陶瓷片	×1
二极管 1N4001	×1
移动电源	×1
亚克力板	×1
LED 灯珠	×1
拨码开关	×1
Arduino 101 / Arduino Pro Mini 5V / MKR Fox 1200	×1

软件与在线服务

Health App（配套手机 App）

项目简介

这是一个科展项目，集成了发电、自动系带、计步、照明四大功能，制作过程让我深入掌握了 Arduino 舵机控制等技能，相信你也会享受其中。

步骤 1：材料清单

发电模块：压电陶瓷片、1N4001 二极管、移动电源、亚克力板、LED、开关。
自动系带：鞋子、Arduino Pro Mini 5V（或 101/MKRFOX1200）、CP2102 下载模块（Pro Mini 需用）、大扭矩舵机（>10 kg·cm）、扎带。
计步模块：机械计数器、微动开关、导线。
智能自系鞋带鞋：内置压电发电与计步功能

步骤 2：压电发电

在亚克力基板钻孔固定压电片，每片下方必须垫泡沫等弹性体，确保受力时有张缩变形才能发电。所有压电片并联，经二极管整流桥整流为直流，为移动电源充电。
智能自系鞋带鞋：内置压电发电与计步功能

步骤 3：自动系带

鞋面钻孔，用扎带将鞋带引向舵机转臂。舵机由 Arduino 控制，可用“舵机旋钮”示例代码或自写逻辑。作者因预算限制用 Pro Mini，但 101/MKR 同样适用。
智能自系鞋带鞋：内置压电发电与计步功能

步骤 4：计步功能

拆解机械计数器，在计数按钮两端并联微动开关，每步触发一次计数（单脚计数）。配套手机 App 输入计数值与体重，自动换算步数、距离、消耗卡路里。
智能自系鞋带鞋：内置压电发电与计步功能

步骤 5：辅助照明

3 颗 LED 并联接开关，由移动电源供电，提供夜间照明。
智能自系鞋带鞋：内置压电发电与计步功能

核心优势

徒步发电，户外可为手机充电
自动系带，助力儿童及腰背不便者
计步估算热量，适合跑步/减重人群
夜间照明增强安全性

舵机控制代码（通用 Arduino）

#include <Servo.h>
Servo myservo;
int potpin = 0;
int val;
void setup() { myservo.attach(2); }
void loop() {
  val = analogRead(potpin);
  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);
  myservo.write(val);
  delay(15);
}

原理图

单 LED 光绘：自制电动双轴系统绘制动态图像 Arduino Mega 驱动 Wii Nunchuk 控制 6 自由度机械臂

制造工艺

3D打印

自动化控制系统

工业技术