Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!
Привет, Хабр! Многие в Новый год дают себе различные обещания, одно из самых частых - начать следить за здоровьем. Наиболее простой и распространённый способ поправить здоровье - бег, поэтому в новогодние праздники количество бегунов в парках значительно увеличивается. Кто-то быстро забивает на бег, а кто-то задерживается надолго, начинает увеличивать беговые объёмы и улучшать качество беговых тренировок в надежде однажды пробежать свои первые 10 километров, полумарафон, или даже марафон. Подобные цели трудновыполнимы без необходимой подготовки, в которую также включается постановка правильной техники бега, способствующей снижению риска возникновения беговых травм. Одним из необходимых параметров правильной техники является каденс - количество шагов за определенный промежуток времени, при беге каденс измеряется частотой шагов в минуту. Помимо прямого влияния на скорость, увеличение частоты шагов позволяет снизить вредную нагрузку на суставы. Долгое время "золотым стандартом" бегового каденса, с подачи знаменитого тренера Джека Дэниелса, автора книги "От 800 метров до марафона", было принято считать 180 шагов в минуту (180 spm), однако современные исследования показывают, что оптимальный каденс является индивидуальным, и не стоит стремиться к какому-то конкретному числу. Грег МакМиллан, основатель McMillan Running, рекомендует укладывать частоту шагов при беге в пределы 170 - 190 spm. Если ваш каденс составляет меньше 170 spm, наиболее простой способ повысить его - использовать метроном, и подстраиваться под его ритм до тех пор, пока подобная частота не станет привычной.
Есть несколько видов метрономов, с которыми можно бегать, но у многих из них есть минусы:
Специальное приложения на телефон. Тут сразу возникает несколько проблем. Во-первых, я бегаю уже не первый год и искренне рекомендую оставлять телефон дома. Бег - это некий медитативный процесс, в ходе которого вы должны очень чутко отслеживать состояние вашего организма, не отвлекаясь на внешние раздражители, а телефон именно таковым и является. Останавливаясь во время пробежки сфотографировать что-нибудь интересное, вы тем самым сбиваете темп, начинает падать пульс, и вообще - это не способствует правильной тренировке. Навязчивые звонки и сообщения также отвлекают, но можно перевести телефон в автономный режим. Остаётся еще риск разбить телефон при падении, особенно актуально при беге зимой в неспециализированной обуви. Также не может не напрягать вес телефона и его размер: гораздо удобнее бегать налегке. Если вы всё же берёте телефон на пробежку ради музыки, аудиокниг, либо подкастов - возникает проблема аудиофокуса, не все аудио-приложения способны воспроизводить звук параллельно с другими приложениями (метрономом).
Специально подобранные под определенную частоту музыкальные плейлисты. Тут возникает проблема "вкусовщины", а также такие плейлисты составляются чаще всего под 180 bpm.
Гитарный метроном. Устройства, которые попадались мне, в основном представляли собой поделки с пьезодинамиком (баззером) - мерзкой пищалкой, слушать которую долгое время не представляется возможным.
Сам я долгое время бегал с китайской комбинацией велофары, bluetooth-спикера, и mp3-плеера, в форм-факторе фонарика, который удобно было заткнуть в петлю бегового пояса, но с недавнего времени его место в поясе занял фонарик-электрошокер (решение вечной проблемы бегунов и собак), а также расшатался порт для зарядки, и проклеенная конструкция не позволила разобрать его для ремонта.
В некоторых моделях часов, например, Garmin Forerunner 945, есть встроенный метроном, отмеряющий ритм баззером-пищалкой, либо вибромотором. Не очень удобно.
Универсальное самодельное устройство. На нём мы остановимся подробнее.
Попытки найти миниатюрное устройство с динамиком, способное воспроизводить залитый на него звуковой файл, велось мною достаточно давно. Рассматривал китайские mp3-плееры, по типу RUIZU D11, и Polk Audio Boom Bit от американской Polk Audio, и даже совсем экзотические bluetooth-колонки с креплением на предплечье (Mifa F20). Но все они оказывались либо дорогостоящими, либо непрактичными, либо снятыми с производства, пока я не наткнулся на китайский mp3-модуль DY-SV17F. Данный модуль хорош тем, что умеет воспроизводить mp3-файлы со встроенной микросхемы памяти объёмом 4 мегабайта, а также содержит 5-ваттный усилитель класса D, позволяющий использовать динамик сопротивлением 4 Ом и мощностью 3~5 Вт. Также имеется micro-USB разъём для заливки звуковых файлов.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/b28/848/4ab/b288484ab87dae9d6066a82e8abb8e43.jpg)
При подключении к компьютеру модуль определяется как USB-диск, в описании указано "W6094 uart mp3 player USB Device". Файловая система FAT, определяемая ёмкость 4161536 байт (3,96 Мб), в корне лежит тестовый файл "00001.mp3". Для выбора режима работы модуля используются выходы CON1, CON2, CON3. Модуль имеет несколько режимов, подробнее можно почитать в datasheet, меня же интересовал только режим цикличного воспроизведения определенного файла. Для выбора данного режима нужно подключить CON1 и CON2 через резисторы 10 кОм к плюсу, а CON3 к минусу, в этом режиме мелодия играет только тогда, когда на соответствующий контакт подключен минус. Для воспроизведения файла с наименованием "00001.mp3" минус должен быть подключен к контакту IO0 (см. схему). Для питания модуля требуется 5 V постоянного тока, я использую литий-ионную батарею напряжением 3,7 V и ёмкостью 450 mAh через повышающий преобразователь. Батарею подключил через модуль контроллера заряда TP4056 с защитой.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/a7a/234/27a/a7a23427a70cd80ec681184062b42122.jpg)
На Aliexpress удалось найти 4-Омные динамики мощностью 3 Вт и диаметром 30 мм, достаточно компактные, чтобы разместиться в небольшом корпусе, и оснащённые клейкой полоской по длине окружности. Собирал по схеме "навесного монтажа", использовал местами провод AWG30, резисторы закатал в термоусадку, чтобы не болтались. TP4056 позволяет заряжать аккумуляторы через порт micro-USB, но для удобства я припаял внешние магнитные входы питания (из своих запасов). Батарея уже имеет микросхемы защиты, но дополнительные, вроде, не мешают.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/b75/7ba/28f/b757ba28f8c3a03237f7cde87a93d8ac.jpg)
Для крепления контроллеров применил двустороннюю клейкую ленту из FixPrice, обезжирив поверхности спиртом. Изначально планировал собирать метроном в коробочке из-под драже Тик Так, но наигравшись с вертикальной укладкой компонентов, взял аналогичного размера коробочку для самоделок с Aliexpress, изначально приобретённую для другого проекта. Контакты зарядки обильно залил термоклеем.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/251/3db/a54/2513dba54e8777e06890ed94f00d515e.jpg)
Я бегаю с каденсом 180 spm, потому просто обрезал кусок mp3-файла, использовавшегося мною ранее, до максимально возможного размера, вмещающегося на флешку модуля (получилось 8 минут 30 секунд). Если вы планируете повторить устройство, но бегать с другим каденсом, просто сгенерируйте файл с необходимой частотой, но обязательно назовите его "00001.mp3". Замеры потребления тока показали 40-50 мА, что даёт около 9 часов на одном заряде. Полевые испытания продемонстрировали, что после использования в течение одного часа, аккумулятор израсходовал около 60 mAh ёмкости, что примерно равняется подсчётам (испытания проводились при температуре -5°С). Итоговый размер метронома составил 85 X 50 X 21 мм, вес 55 г, стоимость компонентов:
DY-SV17F - 1.35$
TP4056 - 0.28$
Повышающий преобразователь - 1.51$
Динамик ~ 1.22$ (12.18$ за 10 шт.)
Коробка - 1.29$
Аккумулятор брал из запасов, ~2.5$
Итого чуть более 8$ без учёта расходников.
Готовое устройство:
В планах поработать над компактностью, а также сделать переключатель, позволяющий использовать метроном для джоггинга (низкий каденс) и скоростных работ (высокий каденс). Спасибо за внимание, жду комментариев.