Utripanje LED srca: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Minilo je 5 čudovitih let, odkar sem se poročil s svojo ženo. Podarjam ji to elektronsko srce. Čuti lahko navdušenje. Utripa glede na srčni utrip imetnika. Podpira me pri številnih mojih norih nalogah.

Kot vse moje stvaritve sem tudi tu delal nekoliko umetniško in iz medeninaste žične mreže naredil obliko srca. Vsa elektronika je varno skrita v srcu in se napaja z LiPo baterijo.

Korak: Material in orodja

Material

• Medeninasta žica 1 mm
• Medeninasta žica 0,8 mm
• Spajkalna pasta Spajkanje
• 3D natisnjena predloga srca

Vir STL in GCode za srčno predlogo sta priložena. Upoštevajte, da je natisnjeno srce nekoliko povečano od prvotnega modela, da ustreza vsej elektroniki.

Elektronske komponente

• Arduino NANO (Aliexpress)
• Polnilnik LiPo (Aliexpress)
• LiPo baterija (Aliexpress)
• Senzor srčnega utripa MAX30102 (Aliexpress)
• Odklopna plošča Micro USB (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB LED (Aliexpress)
• Mini stikalo (MSK-12C02)

Orodja

• spajkalna postaja s konico 3 mm
• klešče
• klešče za rezanje žice
• pinceto
• dvostranski trak
• mirne roke

2. korak: Priprava predloge

Skulptura srca je zgrajena in spajkana okoli 3D natisnjene predloge srca. Zato sami natisnimo predlogo, da bo pripravljena za naslednji korak - spajkanje mreže. Srce je nekoliko večje od prvotnega modela, dimenzije so 100x84x49,5 mm.

Ni potrebe po visoki natančnosti ali lepem gladkem izpisu. Moja nastavitev 3D tiskalnika je profil hitrosti PLA s plastjo 0,30 mm. Ne bo videti lepo, vendar je za predlogo za enkratno uporabo dovolj dobra. Prihranili boste čas in žarilno nitko.

Če imate Prusa i3 MK3S, lahko takoj uporabite mojo datoteko GCode za najboljši rezultat.

Originalni model znamke VARRG

3. korak: Spajkanje zunanje lupine

Segrejte svojo spajkalno postajo na 270 ° C, pripravite spajkalno in medeninasto žico. Čas je, da začnemo graditi zunanjo lupino na plastični predlogi, natisnjeni v prejšnjem koraku. To bo trajalo dolgo, ne hitite. Če ste utrujeni, si vzemite odmor za en dan.

Izberite eno stran srca in začnite tako, da na en rob predloge položite eno žico. Dvostranski trak je odličen prijatelj, ki vam bo pomagal obdržati žico na mestu. Dodajte drugo žico in jih spajkajte skupaj. Dodajte tretjo žico in ustvarite prvi trikotnik. Za gladke spajkalne točke uporabite spajkalno pasto.

Nadaljujte z žicami, dokler vsi robovi na eni strani niso pokriti z žicami. Ustavite se, ko se žice začnejo upogibati na drugo stran. Medeninaste mreže iz šablone ne boste mogli izvleči.

Predlogo obrnite na glavo in začnite znova na drugi strani srca. Nadaljujte, dokler ne srečate žic z druge strani. Teh dveh strani ne spajajte skupaj. Ko končate, lahko vzamete žično mrežo iz predloge in ste ponosni nase.

4. korak: Elektronske sheme in komponente

Ali imate svojo medeninasto zunanjo lupino pripravljeno? Zdaj je čas, da iz tega čudovitega srca naredimo "možgane". Jedro je mikrokrmilnik Arduino Nano, ki preko vodila I2C bere podatke o impulzu iz modula senzorja srčnega utripa MAX30102. Vizualne učinke ustvarja nabor 9 naslovljivih WS2812b RGB LED diod, ki jih nadzira Nano. Napajanje vzdržuje modul, napolnjen z baterijo TP4056, ki lahko napaja Arduino s 5V iz LiPo baterije in polni baterijo iz vrat USB.

Čeprav imata TP4056 in Arduino Nano vrata USB, je predstavljen dodaten USB. USB -linije razdeli na daljnovode, ki jih upravlja TP4056, in podatkovne linije, ki jih upravlja Arduino. V nasprotnem primeru bi bili daljnovodi mešani in vezje ne bi delovalo.

5. korak: LED notranje srce

Prižgimo stvar! Notranje RGB LED diode bomo naredili srce. Precej preprosto je. Zato ne oklevajte, da ga spajkate skupaj, da boste pripravljeni na zadnji del montaže.

Kaj boste potrebovali:

• papirna predloga
• WS2812b RGB LED diode (9x)
• 0,8 mm medeninasta žica

Koraki:

1. Natisnite predlogo in rdeče lise prekrijte z dvostranskim trakom.
2. LED diode RGB postavite na rdeče lise na predlogi na glavo. Štirje vodniki bi morali kazati na vas. Pametno je izdelati ozemljitvene in VCC zatiče, da se prepričate, da ste jih pravilno spajkali. Usmerite zatič GROUND v zunanji obroč srca.
3. Upognite in spajkajte zunanji obroč srca na ozemljitvene zatiče LED.
4. Upognite in spajkajte notranji obroč srca na VCC zatiče LED.
5. Priključite LED v verigo-vsaka LED ima nožice DATA-IN in DATA-OUT. Če prvi pin za podatkovni izhod LED povežete z naslednjim LED vhodnim zatičem, boste ustvarili verigo, ki jo lahko upravljate samo z eno žico. Med vsako LED diodo uporabite kratke žice. Zatič za vnos podatkov se nahaja na isti strani kot GROUND.
6. Očistite srce z malo alkohola.

6. korak:

To bo najtežji del, saj bo zahtevalo nekaj znanja o elektroniki.

Napajanje Arduino NANO

Vezje, ki sem ga izvedel, ni najlažje izvesti, vendar je bilo najbolj elegantno za srce samo. Če se vam zdi preveč težko, si oglejte druge različice na koncu tega razdelka.

Začnimo z vklopom Arduino Nano z LiPo baterijo. Če pogledate sheme, lahko vidite, da se napajalni vod iz USB -ja ne poveže neposredno z Arduino Nano, ampak je obvod prek modula za polnjenje baterije TP4056. To zagotavlja pravilno polnjenje baterije in izklop srca s stikalom. Odpakirajte priključek USB iz Arduino Nano in dodajte odklopno ploščo mikro USB. Podatkovne linije in ozemljitev povežite nazaj z Arduino NANO, kot je prikazano na sliki. Sredino plošče za prekinitev poravnajte z Arduino NANO, da bo videti lepo.

Vzemite ploščo za polnjenje baterije TP4056 in jo spajkajte z dvema žicama na spodnji strani Arduino Nano - priključite OUT+ s 5V na plošči Arduino in OUT- na GND. Naredil sem prostor med Arduino Nano in ploščo za polnjenje baterije, da se prilega 500mA LiPO bateriji. Zdaj priključite napajanje iz odklopne plošče USB v IN+ na plošči za polnjenje baterije in nazadnje v IN v GND. Spajkalna baterija preko stikala za napajanje vodi do blazinic B+ (rdeča žica) in B- (črna žica) na plošči za polnjenje baterije. Zdaj lahko prvič poskusite vklopiti ploščo. Upam, da deluje!

Nasvet: Odpajkajte tudi LED za napajanje iz Arduino UNO. Vedno prižgana luč moti srce.

Različica 1: Uporabite lahko tudi vmesnik USB na plošči Arduino NANO. Če odpakirate usmerniško diodo, ki je na dnu plošče, lahko spajkate 5V iz mini USB -ja in ne bo več napajal plošče.

Različica 2: Vaše srce ima lahko dva USB -ja - enega za programiranje in enega za polnjenje baterije. Tako modul za polnjenje baterije Arduino Nano kot TP4056 imata en USB, ki ju lahko uporabljate. Ni elegantno, vendar je zelo preprosto narediti.

Različica 3: Če ne potrebujete srca na baterije, lahko izpustite dodatno ploščo USB in vezje za polnjenje napajanja.

7. korak: Vstavite možgane v srce

Spajkajte notranje srce v spodnjo polovico srčne lupine. Zunanja žica notranjega srca je GND in tudi lupina bo GND. Zato uporabite nekaj kratkih medeninastih žic, da jih postavite v središče srca, kot je razvidno iz slik.

Zdaj vzemite Arduino z zgoraj pripravljeno baterijo in ga spajkajte v notranjost srca. Uporabite toliko žic, kot je potrebno, da se prepričate, da bodo držale v srcu. Ponovno uporabite zatiče GND na ploščah in lupini USB -ja kot točko, kjer ga spajkate na zunanjo lupino srca. Ne spajkajte ga na notranjo žico notranjega srca! Notranja žica je 5V za LED.

Priključite notranjo žico notranjega LED srca na 5V Arduino Nano in DATA-IN prve RGB LED na pin D12.

8. korak: Namestitev senzorja srčnega utripa

Senzor MX30102 meri srčni utrip in krvni tlak ob dotiku s prstom. Spajkajte desko na zgornjo polovico srčne lupine. Uporabite majhno odprtino na straneh deske. To so GND in ker bo tudi lupina srca GND, je popolna. Dotaknite se majhne črne komponente na plošči - to je senzor.

Vzemite 3 fleksibilne žice - uporabil sem 0,3 mm izolirano transformatorsko bakreno žico v obliki vzmeti. In jih spajkajte na zatiče SCL, SDA in VIN na plošči MAX30102 na naslednji način:

• SCL na A5 pin
• SDA na A6 pin
• VIN do 5V pin

To so vse potrebne električne povezave. Preden spajate zgornjo in spodnjo lupino skupaj. Preveriti morate, ali deluje. Pozneje bi ga bilo težko popraviti.

9. korak: Nalaganje skice in testiranje

Povežite Arduino z računalnikom in naložite skico, priloženo tej objavi. Stikalo za vklop mora biti vklopljeno. Po nalaganju naj zasveti majhna rdeča LED na senzorju srčnega utripa. Če se ga dotaknete, naj LED začne utripati glede na vaš srčni utrip. Za pravilno merjenje srčnega utripa lahko traja do 15 sekund, zato ne obupajte, če ni takojšen.

10. korak: Končni dotik

Deluje? Dobro! Zgornjo in spodnjo lupino spajkajte skupaj in očistite celotno srce z nekaj čistila na osnovi alkohola, da odstranite preostali tok.

Končali ste! Sporočite mi, če vam to ustreza, in objavite slike, kako vam je prišlo do srca. Res me zanima!

Všeč mi je ta članek. Podprite me tudi v Patreonu.

Jaz sem Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Prva nagrada na tekmovanju za srce