一款用Raspberry Pi和傳感器制作的可穿戴式小型健康管理設(shè)備！第四部分?劇終篇

第1部分：用Raspberry Pi Zero和羅姆SensorMedal制作健康管理設(shè)備！
第2部分：根據(jù)傳感器的值計(jì)算步數(shù)、距離和卡路里，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到LINE！
第3部分：一款用Raspberry Pi和傳感器制作的可穿戴式小型健康管理設(shè)備！

連接顯示器并完成這款可穿戴式健康管理設(shè)備

大家好，我是吉田！

本文是制作旨在解決運(yùn)動(dòng)不足問題的健康管理設(shè)備項(xiàng)目的最后一部分，也就是劇終篇。在這部分中，我想在一個(gè)小型顯示器上顯示這之前獲取的步數(shù)和心率信息。讓我們把它做成類似可穿戴的手表樣式，這樣就可以隨時(shí)查看信息了！

本部分所需部件

Raspberry Pi Zero W

Seeed ReSpeaker Mic-2 Hat

Seeed Grove OLED Display

心率傳感器

ROHM SensorMedal(SensorMedal-EVK-002)

LiPo電池

本部分的流程

使用Seeed Grove OLED顯示信息

連接心率傳感器顯示心率

做成可穿戴的手表樣式，項(xiàng)目完成！

總結(jié)

1. 使用Seeed Grove OLED顯示信息

在上一部分中，我們給Raspberry Pi Zero連接了心率傳感器。在這部分中，為了安裝顯示器，我們將使用與Raspberry Pi Zero完美兼容的Seeed ReSpeaker Mic-2 Hat。

該設(shè)備有兩個(gè)支持Seeed Grove引腳的插口，非常方便?，F(xiàn)在我們把這頂“帽子（Hat）”安裝在Raspberry Pi上并通電。

從以下頁面獲取并安裝Seeed ReSpeaker Mic-2 Hat的軟件。

pi@raspizero:~/ $ git clone https://github.com/respeaker/seeed-voicecard.git
pi@raspizero:~/ $ cd seeed-voicecard
pi@raspizero:~/ $ sudo ./install.sh  --compat-kernel
pi@raspizero:~/ $ reboot

另外還需要安裝庫文件，以便能夠使用Seeed ReSpeaker Mic-2 Hat所連接的LED。這樣，當(dāng)您運(yùn)行Pixels示例程序時(shí)，就可以讓Hat上的三個(gè)NeoPixels像在第三部分中一樣發(fā)光了。

pi@raspizero:~/ $ sudo pip install spidev
pi@raspizero:~/ $ cd ~/
pi@raspizero:~/ $ git clone https://github.com/respeaker/mic_hat.git
pi@raspizero:~/ $ cd mic_hat
pi@raspizero:~/ $ python pixels.py

設(shè)置好Hat之后，我們將添加一個(gè)顯示器。我使用的是帶有Grove引腳的128 x 64的OLED顯示器。

將該顯示器連接到面向Hat左側(cè)的Grove引腳。該引腳支持I2C連接方式。

安裝用來使用該顯示器的軟件（包括庫文件）嘗試用Raspberry Pi鍵入以下命令。

pi@raspizero:~/ $ curl -sL https://github.com/Seeed-Studio/grove.py/raw/master/install.sh | sudo bash -s -
pi@raspizero:~/ $ cd grove.py
pi@raspizero:~/ $  python3 grove_oled_display_128x64.py

這將會(huì)創(chuàng)建一個(gè)名為“grove.py”的文件夾，其中保存著很多使用了Grove的庫。在其中使用“grove_oled_display_128x64.py”。

當(dāng)運(yùn)行這個(gè)程序時(shí)，應(yīng)該會(huì)在顯示器上看到“hello world”字樣。

2. 連接心率傳感器顯示心率

現(xiàn)在，讓我們?cè)囈幌略贖at上連接心率傳感器并在顯示器上顯示心率等數(shù)據(jù)。將心率傳感器與Hat中間的Grove引腳連接。

這個(gè)Grove引腳是連接到Raspberry Pi的GPIO12的。另外，需要復(fù)制之前的OLED程序，來創(chuàng)建一個(gè)“grove_oled_heart.py”程序，在其中添加如下描述：

pi@raspizero:~/ $ sudo cp ~/grove.py/grove_oled_display_128x64.pysudo ~/Programs/grove_oled_heart.py

----
#!/usr/bin/env python
import time
from collections import deque
import RPi.GPIO as GPIO
import datetime

class HeartRateMonitor:
    INTERRUPT_PIN = 12
    MAX_DETECTED_TIMES_COUNT = 20
    MAX_PULSE_INTERVAL = 2.0
    ...

        #print("HeartRate: {heart_rate}, Interval: {interval}".format(heart_rate = heart_rate, interval = interval))
        return heart_rate

    def execute(self):
        display = GroveOledDisplay128x64()
        display.set_cursor(0, 0)
        display.puts("RasPi Health")

        print('Please ready your heart rate monitor.')
        time.sleep(3)

        while True:
            display.set_cursor(1, 1)
            time_str = datetime.datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
            display.puts(time_str)

            GPIO.wait_for_edge(self.INTERRUPT_PIN, GPIO.RISING)
            heart_rate = self._interrupt()
            if heart_rate is not None:
              display.set_cursor(3, 1)
              hr = round(heart_rate)
              print(hr)
              display.puts("HR: "+str(hr)+" BPM")

from grove.i2c import Bus
...
class GroveOledDisplay128x64(object):
...

def main():
    monitor = HeartRateMonitor()
    while True:
        monitor.execute()

if __name__ == "__main__":
    main()

當(dāng)運(yùn)行這個(gè)程序時(shí)，心率數(shù)據(jù)就顯示在顯示器中央了。

3. 做成可穿戴的手表樣式，項(xiàng)目完成！

最后，讓我們給這個(gè)作品裝上外殼等，使其成為可穿戴設(shè)備。首先，使用小型鋰聚合物電池為Raspberry Pi Zero供電。

將心率傳感器與顯示器一起重新連接到Hat。還需要裝上一個(gè)能夠看見顯示器的外殼和一個(gè)表帶。

最后，創(chuàng)建一個(gè)shell腳本（ble_steps_heart_oled.sh），并行運(yùn)行SensorMedal的BLE測量程序和心率傳感器?，F(xiàn)在，通過nohup指定的OLED顯示程序已經(jīng)能夠在后臺(tái)運(yùn)行，并且與SensorMedal程序并行運(yùn)行。

#!/bin/bash
nohup sudo python3 /home/pi/Programs/grove_oled_heart.py &
sudo python3 /home/pi/Programs/ble_steps_line.py

像“. ble_steps_heart_oled.sh”一樣運(yùn)行上述程序。打開SensorMedal電源并將心率傳感器夾在指尖上。

然后，大約20秒后，心率將開始出現(xiàn)在顯示器上。此外，該設(shè)備還會(huì)讀取SensorMedal的數(shù)值，當(dāng)達(dá)到一定步數(shù)時(shí)，會(huì)將結(jié)果發(fā)送到LINE。

4. 總結(jié)

在這部分中，我們介紹了測量一天的步數(shù)和心率并將心率顯示在可穿戴設(shè)備的小型顯示器上的方法。大家應(yīng)該也了解了從SensorMedal中獲取各種數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到小型 Raspberry Pi Zero中，顯示數(shù)據(jù)或?qū)⑵渖蟼鞯絃INE等的方法。

有了這款可穿戴設(shè)備，就可以輕松獲取自己身體的信息，比如“雖然一直在家里，但我今天走了多少步？”“這個(gè)會(huì)議相當(dāng)緊張，我的心率已經(jīng)上升了很多……”。使用這個(gè)項(xiàng)目的方法，還可以用其他各種傳感器來測量和了解自己身體的狀況，用來解決運(yùn)動(dòng)不足問題和進(jìn)行健康管理，不失為有趣的做法！

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第4部分：連接顯示器并完成這款可穿戴式健康管理設(shè)備（本章）

審核編輯黃宇