Beating LED Heart: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Siitä on viisi ihanaa vuotta, kun menin naimisiin vaimoni kanssa. Annan hänelle tämän elektronisen sydämen. Se voi aistia jännityksen. Se lyö haltijan sydämenlyönnin mukaan. Hän on tukenut minua monissa hulluissa tehtävissä.

Kuten kaikki luomukseni, menin hieman taiteelliseksi täällä ja tein sydämen muodon messinkiverkosta. Kaikki elektroniikka on piilotettu turvallisesti sydämen sisälle ja saa virtansa LiPo -akusta.

Vaihe 1: Materiaali ja työkalut

Materiaali

• Messinkilanka 1 mm
• Messinkilanka 0,8 mm
• Juotostahna Juotos
• 3D -painettu sydänmalli

Lähde STL ja GCode sydänmallille ovat liitteenä. Huomaa, että painettu sydän on pienennetty hieman alkuperäisestä mallista niin, että se sopii kaikkeen elektroniikkaan.

Elektroniset komponentit

• Arduino NANO (Aliexpress)
• LiPo -akkulaturi (Aliexpress)
• LiPo -akku (Aliexpress)
• MAX30102 Sykesensori (Aliexpress)
• Micro USB -katkaisukortti (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB -LEDit (Aliexpress)
• Pienkytkin (MSK-12C02)

Työkalut

• juotosasema 3 mm: n kärjellä
• pihdit
• langanleikkauspihdit
• pinsetit
• kaksipuolinen teippi
• tukevat kädet

Vaihe 2: Mallin valmistelu

Sydänveistos on rakennettu ja juotettu 3D -painetun sydänmallin ympärille. Tulosta siis malli itse, jotta se on valmis seuraavaan vaiheeseen - verkon juottamiseen. Sydän on hieman suurempi kuin alkuperäinen malli, mitat ovat 100x84x49.5 mm.

Ei tarvita suurta tarkkuutta tai mukavaa tasaista lähtöä. 3D -tulostimen asetukset ovat PLA -nopeusprofiili, jossa on 0,30 mm: n kerros. Se ei näytä kauniilta, mutta kertakäyttöiselle mallille se on tarpeeksi hyvä. Säästät aikaa ja lankaa.

Jos sinulla on Prusa i3 MK3S, voit käyttää GCode -tiedostoani heti parhaan tuloksen saavuttamiseksi.

Alkuperäinen malli: VARRG

Vaihe 3: Ulkokuoren juottaminen

Lämmitä juotosasema 270 ° C: een, valmista juotos- ja messinkijohto. On aika aloittaa ulkokuoren rakentaminen edellisessä vaiheessa painetun muovimalli päälle. Se kestää kauan, älä kiirehdi. Jos olet väsynyt, pidä päivän tauko.

Valitse sydämen toinen puoli ja aloita asettamalla yksi lanka mallin yhdelle reunalle. Kaksipuolinen teippi on loistava ystävä, joka auttaa pitämään langan paikallaan. Lisää toinen lanka ja juota nämä yhteen. Lisää kolmas lanka ja luo ensimmäinen kolmio. Käytä juotospastaa tasaisten juotospisteiden tekemiseen.

Jatka johtojen asettamista, kunnes kaikki reunat toisella puolella ovat johtojen peitossa. Pysähdy, kun johdot alkavat taipua toiselle puolelle. Et voi vetää messinkiverkkoa ulos mallista.

Käännä malli ylösalaisin ja aloita alusta sydämen toiselta puolelta. Jatka, kunnes kohtaat johdot toiselta puolelta. Älä juota näitä kahta puolta yhteen. Kun olet valmis, voit ottaa teräsverkon alas mallista ja olla ylpeä itsestäsi.

Vaihe 4: Elektroniset kaaviot ja komponentit

Onko sinulla messinkinen ulkokuori valmiina? Nyt on aika tehdä "aivot" tästä kauniista sydämestä. Ydin on Arduino Nano -mikro -ohjain, joka lukee pulssitietoja MAX30102 -sykesensorimoduulista I2C -väylän kautta. Visuaaliset tehosteet luodaan 9 osoitetulla WS2812b -RGB -LED -valolla, joita Nano ohjaa. Virtalähdettä ylläpitää TP4056 -akulla ladattu moduuli, joka voi syöttää Arduinolle 5 V: n LiPo -akusta ja ladata akun USB -portista.

Vaikka sekä TP4056: ssa että Arduino Nanossa on USB -portti, on mukana ylimääräinen USB. Se katkaisee USB -linjat TP4056: n ja Arduinon käsittelemiin datajohtoihin. Muuten voimajohdot sekoittuvat ja piiri ei toimi.

Vaihe 5: LED -sisäinen sydän

Valaistetaan asia! Teemme sisäisistä RGB -LEDeistä sydämen. Se on aika yksinkertaista. Joten älä epäröi juottaa se yhteen, jotta olet valmis viimeiseen kokoonpano -osaan.

Mitä tarvitset:

• paperimalli
• WS2812b RGB -LEDit (9x)
• 0,8 mm messinkilanka

Askeleet:

1. Tulosta malli ja peitä punaiset täplät kaksipuolisella teipillä.
2. Aseta RGB -LEDit mallin punaisiin pisteisiin ylösalaisin. Neljän johdon pitäisi osoittaa sinua. On viisasta valmistaa GROUND- ja VCC -tapit varmistaaksesi, että juotat ne oikein. Suuntaa GROUND -tappi sydämen ulkorenkaaseen.
3. Taivuta ja juota sydämen ulompi rengas LEDien GROUND -nastoihin.
4. Taivuta ja juota sydämen sisärengas LEDien VCC -nastoihin.
5. Liitä LEDit ketjuun-Jokaisessa LEDissä on DATA-IN- ja DATA-OUT-nasta. Jos liität ensimmäisen LED-ulostulonapin seuraavaan LED-datatulonappiin, luot ketjun, jota voidaan ohjata yhdellä johdolla. Käytä lyhyttä johtoa kunkin LED -valon välillä. Data-in-nasta sijaitsee samalla puolella kuin GROUND.
6. Puhdista sydän alkoholilla.

Vaihe 6:

Tämä on kaikkein vaikein osa, koska se vaatii jonkin verran elektroniikan tuntemusta.

Virtaa Arduino NANO: lle

Piiri, jonka olen toteuttanut, ei ole helpoin suorittaa, mutta se oli tyylikkäin sydämelle itselleen. Jos koit sen liian vaikeaksi, voit tutustua muihin vaihtoehtoihin tämän osion lopussa.

Aloitetaan käynnistämällä Arduino Nano LiPo -akulla. Jos tarkastelet kaavioita, huomaat, että USB: n virtajohto ei liity suoraan Arduino Nanoon, vaan se ohittaa TP4056 -akun latausmoduulin. Tämä varmistaa, että akku voidaan ladata oikein ja sydän voidaan sammuttaa kytkimellä. Irrota Arduino Nanon USB -liitin ja lisää mikro -USB -murtokortti. Liitä data- ja maajohdot takaisin Arduino NANO -laitteeseen, kuten kuvassa näkyy. Aseta katkaisulaudan keskikohta Arduino NANO: n kanssa niin, että se näyttää kauniilta.

Ota TP4056 -akun latauslevy ja juota se kahdella johdolla Arduino Nanon alapuolella - kytke OUT+ 5 V: n kanssa Arduino -kortille ja OUT- GND: hen. Tein Arduino Nanon ja akun latauslevyn väliin tilaa 500 mA LiPO -akulle. Liitä nyt USB-katkaisukortin virta akun latauskortin IN+ -liitäntään ja lopuksi IN- ja GND-liittimeen. Juotosakku johtaa virtakytkimen kautta akun latauskortin B+ (punainen johto) ja B- (musta johto) tyynyihin. Voit nyt yrittää käynnistää levyn ensimmäisen kerran. Toivottavasti toimii!

Vinkki: Irrota myös Arduino UNO: n virran merkkivalo. Valo palaa aina sydämessä.

Vaihtoehto 1: Voit myös käyttää Arduino NANO -kortin USB -rakennetta. Jos irrotat levyn pohjassa olevan tasasuuntaajan diodin, voit juottaa käyttämällä mini -USB: n 5 V: n jännitettä, eikä se enää syö virtaa.

Vaihtoehto 2: Sydämessäsi voi olla kaksi USB -liitäntää - toinen ohjelmointiin ja toinen akun lataamiseen. Sekä Arduino Nano- että TP4056 -akun latausmoduulissa on yksi USB, voit käyttää niitä. Se ei ole tyylikäs, mutta melko yksinkertainen tehdä.

Vaihtoehto 3: Jos et tarvitse paristokäyttöistä sydäntä, voit jättää ylimääräisen USB-kortin ja virran latauspiirin pois.

Vaihe 7: Aivojen upottaminen sydämeen

Juotos sisäinen sydän sydämen kuoren alaosaan. Sisäisen sydämen ulompi lanka on GND ja kuori itsessään on myös GND. Käytä siis lyhyitä messinkijohtoja laittaaksesi sen sydämen keskelle, kuten kuvista näkyy.

Ota nyt Arduino edellä valmistetulla akulla ja juota se sydämen sisäpuolelle. Käytä niin monta johtoa kuin tarvitset varmistaaksesi, että se pysyy sydämen sisällä. Käytä jälleen USB -levyjen ja -kotelon GND -nastoja pisteenä, jossa juotetaan se sydämen ulkokuoreen. Älä juota sitä sydämen sisälankaan! Sisäjohto on 5V LEDeille.

Liitä sisemmän LED-sydämen sisäjohto Arduino Nanon 5 V: een ja ensimmäisen RGB-LEDin DATA-IN-liitäntä nastaan D12.

Vaihe 8: Sykesensorin asentaminen

MX30102 -anturi mittaa sydämenlyöntejä ja verenpainetta sormella kosketettaessa. Juotoslevy sydämen kuoren yläosaan. Käytä pientä aukkoa levyn sivuilla. Nämä ovat GND ja koska sydämen kuori on myös GND, se on täydellinen. Varmista, että voit koskettaa pientä pientä mustaa osaa levyssä - se on anturi.

Ota 3 joustavaa johtoa - olen käyttänyt.3 mm: n eristettyä muuntajan cooper -johtoa jousen muodossa. Ja juota ne MAX30102 -kortin SCL-, SDA- ja VIN -nastoihin seuraavasti:

• SCL - A5 -nastainen
• SDA - A6 -nastainen
• VIN - 5V nastainen

Siinä kaikki tarvittavat sähköliitännät. Ennen kuin juotat ylemmän ja alemman kuoren yhteen. Kannattaa testata toimiiko. Jälkikäteen korjaaminen olisi vaikeaa.

Vaihe 9: Luonnoksen lataaminen ja testaus

Liitä Arduino tietokoneeseen ja lataa tähän viestiin liitetty luonnos. Virtakytkin on kytkettävä päälle. Lataamisen jälkeen sykeanturin pienen punaisen LED -valon pitäisi syttyä. Jos kosketat sitä, merkkivalojen pitäisi alkaa vilkkua sydämenlyönniesi mukaan. Sydämenlyönnin mittaaminen voi kestää jopa 15 sekuntia, joten älä ole epätoivoinen, jos se ei tule heti.

Vaihe 10: Viimeinen kosketus

Toimii? Hyvä! Juotos ylempi kuori ja alempi kuori yhteen ja puhdista koko sydän alkoholipohjaisella puhdistusaineella jäljellä olevan juoksevan aineen poistamiseksi.

Olet valmis! Kerro minulle, toimiiko se sinulle ja lähetä kuvia sydämesi kehityksestä. Olen todella kiinnostunut!

Kuten tämä artikkeli. Harkitse myös Patreonin tukemista.

Olen Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Sydänkilpailun ensimmäinen palkinto