用Raspberry Pi和SensorMedal制作IoT跳繩設(shè)備 第四部分：在設(shè)備上安裝顯示器以增加動力

第一部分：用跳繩測試儀解決運動不足問題！
第二部分：用SensorMedal檢測跳躍次數(shù)并在顯示器上顯示
第三部分：連接Google Drive，保存并查看跳繩結(jié)果

大家好，我是吉田！

本文是制作一款用來解決運動不足問題的跳繩設(shè)備項目連載的最后一篇。我們已經(jīng)成功實現(xiàn)了跳躍次數(shù)計數(shù)及其數(shù)據(jù)保存，在這部分中，我們將為這臺設(shè)備安裝一個顯示器，讓它實現(xiàn)能夠激發(fā)您動力的有趣顯示，以便您可持之以恒地堅持運動。

本部分所需部件

跳繩

ROHM SensorMedal（SensorMedal-EVK-002）

Raspberry Pi zero（Raspberry Pi Zero W）

FOUR LETTER LED PHAT

Raspberry Pi4

7英寸觸控顯示器

本部分的流程

Raspberry Pi用顯示器的設(shè)置

在屏幕上顯示跳繩信息

以有趣的方式顯示跳躍次數(shù)，讓動力滿滿！

總結(jié)

1.Raspberry Pi用顯示器的設(shè)置

適用于Raspberry Pi的顯示器包括下面這款7英寸大小的觸控屏。通過HDMI（如果是Raspberry Pi4的話是MicroHDMI）將其與Raspberry Pi連接，即可在大屏幕上顯示數(shù)據(jù)。

我們會用Raspberry Pi創(chuàng)建應(yīng)用程序，以實現(xiàn)在這個屏幕上顯示。為此，我們將使用可以創(chuàng)建桌面應(yīng)用程序的Tkinter。
首先，安裝Tkinter。

$ sudo apt-get install python3-tk

創(chuàng)建可以顯示當(dāng)前時間的程序display.py。

pi@raspizero:~/Programs $ sudo vi display.py
 
--------- 
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
from tkinter import *
from datetime import datetime
from time import sleep
 
# 創(chuàng)建主窗口
root = Tk()
# 主窗口大小
root.geometry("720x480")
# 主窗口標(biāo)題
root.title("Clock")
 
# 創(chuàng)建Canvas
c = Canvas(root, , width=500, height=480)
c.pack(expand=True, fill='x', padx=5, side='left')
 
# 創(chuàng)建字符串
cd = c.create_text(350, 180, font=('', 40, 'bold'), fill='black')
ct = c.create_text(350, 280, font=('', 80), fill='black')
 
# 主窗口的最大化
root.attributes("-zoomed", "1")
# 總是在最前顯示
root.attributes("-topmost", False)
 
def cupdate():
 
    # 顯示當(dāng)前時間
    now = datetime.now()
    d = '{0:0>4d}年{1:0>2d}月{2:0>2d}日 ({3})'.format(now.year, now.month, now.day, now.strftime('%a'))
    t = '{0:0>2d}:{1:0>2d}:{2:0>2d}'.format(now.hour, now.minute, now.second)
    c.itemconfigure(cd, text=d)
    c.itemconfigure(ct, text=t)
    c.update()
    # 以１秒間隔重復(fù)
    root.after(1000, cupdate)
 
# 注冊回調(diào)函數(shù)
root.after(1000, cupdate)
# 主循環(huán)
root.mainloop()

像sudo python3 display.py那樣運行這個程序時，會創(chuàng)建一個顯示當(dāng)前時間的桌面應(yīng)用程序。

顯示時間的桌面應(yīng)用程序

2. 在屏幕上顯示跳繩信息

將顯示器與Raspberry Pi連好后，讓我們嘗試一下在上面顯示上次在Google Sheets中記錄的跳躍次數(shù)吧。

需要能夠?qū)oogle Sheets中的數(shù)據(jù)讀取到桌面應(yīng)用程序中。需要顯示Google Sheets中的時間、次數(shù)和卡路里數(shù)據(jù)。我們將用來讀取Google sheets的程序添加到前面的display.py程序中（用黃色表示增加的描述部分）。

pi@raspizero:~/Programs $ sudo cp display.py  jump_display.py
 
--- 下面的更改或添加部分用黃色表示 ---
#!/usr/bin/env python3
# coding: utf-8
from tkinter import *
 
---
 
import gspread
from apiclient import discovery
from oauth2client.service_account import ServiceAccountCredentials
import httplib2
import numpy as np
from datetime import datetime
 
key_name   = "xxx.json" # Use your own information
sheet_id      = “yyy” # sheet_id
sheet_name= “zzz”
 
class SpreadSheet(object):
  def __init__(self, sheet_id):
    self.sheetId = sheet_id
  def search(searchKey):
    scope = ['https://spreadsheets.google.com/feeds','https://www.googleapis.com/auth/drive']
    credentials = ServiceAccountCredentials.from_json_keyfile_name(key_name, scope)
    gc = gspread.authorize(credentials)     # 使用JSON密鑰文件進(jìn)行身份驗證
    wks = gc.open(sheet_name).sheet1        # 打開sheet
    records = wks.get_all_values()          # 讀取內(nèi)容并保存在數(shù)組中
    for i in range(1, len(records)):        # 僅重復(fù)sheet的行數(shù)
        if records[i][0] == searchKey:     # 直到第一列與TerminalID匹配
            gdate=records[i][0]
            gtime=records[i][1]
            gjump=records[i][2]
            gdur =records[i][3]
            gcal =records[i][4]
            print(gdate, gtime, gjump, gdur, gcal) 
    return gdate, gtime, gjump, gdur, gcal
spread_sheet = SpreadSheet(sheet_id) 
 
---
 
# 創(chuàng)建字符串
cd = c.create_text(100, 60, font=('', 80,), fill='blue')
ct = c.create_text(100, 120, font=('', 80), fill='red')
 
---
 
def cupdate():
 
    totals = spread_sheet.search("Total")
    total_count= totals[2]
    total_time = totals[3]
    jump_text  = str(total_count)+”次 "
    c.itemconfigure(cd, )
    c.itemconfigure(ct, text=jump_text)
    c.update()
 
---

通過運行這個程序，應(yīng)該能夠從Google Sheets中獲取總跳躍次數(shù)并將其顯示在屏幕上。

3. 以有趣的方式顯示跳躍次數(shù)，讓動力滿滿！

最后，讓我們把這個帶顯示器的Raspberry Pi做成平板電腦的樣子吧。另外，我們假設(shè)跳躍一次相當(dāng)于走了1m，可以將跳繩比作東海道五十三次徒步，可以看到自己走到哪里了，甚至可以用來和朋友比賽。

那么，我們先開始“外部裝潢”吧。

首先，準(zhǔn)備一個B5大小的外殼。在外殼上開一個顯示器大小的窗口。

將液晶顯示器、Raspberry Pi和移動電源放入外殼中。

打開電源并確認(rèn)屏幕顯示。

現(xiàn)在外部裝潢好了，我創(chuàng)建了一個可以讓顯示更有趣的程序。我把示例程序放在下面的Github上了，您可以試用一下：

https://github.com/ktrips/jump/blob/master/jump.py

好啦，現(xiàn)在讓我們開始跳繩吧。

跳繩后請確認(rèn)一下數(shù)值是否更新了，顯示是否改變了。

用這種方法保持動力，堅持跳繩是不是變得更容易了？

4. 總結(jié)

在本系列連載中，我們使用Raspberry Pi和SensorMedal制作了一款能夠?qū)⑻K數(shù)字化的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

首先，我們在手柄上安裝了4位顯示器，通過SensorMedal的加速度傳感器檢測跳躍次數(shù)并將數(shù)據(jù)在顯示器上顯示出來了。

接下來，我們實現(xiàn)了將跳躍結(jié)果發(fā)送到Google Sheets，并將其作為歷史記錄保存下來。還增加了總時間、總次數(shù)、卡路里等數(shù)據(jù)。

最后，我們讓這款帶有顯示器的Raspberry Pi設(shè)備能夠顯示各種信息，以便增加跳繩和運動的動力。這次，我設(shè)置的是讓跳躍１次相當(dāng)于步行1m，看看自己最終在所謂的“東海道五十三次徒步”中走了多遠(yuǎn)，通過這種方式來享受跳繩運動的樂趣。此外，我還用飯團(tuán)等來顯示卡路里量，這也是一種有趣的顯示方式。

怎么樣，我們是不是創(chuàng)建了一款誰都可以輕松享受跳繩、有助于解決運動不足問題的設(shè)備呢？對于越來越喜歡“家里蹲”的人而言，希望這款設(shè)備能成為激發(fā)您運動健身的轉(zhuǎn)折點！

本系列連載一覽

第一部分：用跳繩測試儀解決運動不足問題！
第二部分：用SensorMedal檢測跳躍次數(shù)并在顯示器上顯示
第三部分：連接Google Drive，保存并查看跳繩結(jié)果
第四部分：在設(shè)備上安裝顯示器以增加動力！(本章)

吉田顯一（Yoshiken）

在普通公司工作的上班族，非常喜歡創(chuàng)作的周末創(chuàng)客，出版了電子書MESHBOOK，平時也寫寫博客。

審核編輯黃宇