Bije LED srdce: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Je to nádherných 5 rokov, čo som sa oženil s manželkou. Darujem jej toto elektronické srdce. Môže cítiť vzrušenie. Bije podľa tlkotu srdca držiteľa. Podporuje ma pri mnohých mojich bláznivých úlohách.

Rovnako ako všetky moje výtvory, išiel som sa trochu umelecky sem a urobil tvar srdca z mosadze. Celá elektronika je bezpečne skrytá v srdci a napájaná batériou LiPo.

Krok 1: Materiál a nástroje

Materiál

• Mosadzný drôt 1 mm
• Mosadzný drôt 0,8 mm
• Spájkovacia pasta Spájkovačka
• 3D tlačená šablóna srdca

Zdroj STL a GCode pre šablónu srdca sú priložené. Vytlačené srdce je oproti pôvodnému modelu mierne zväčšené, aby zodpovedalo všetkej elektronike.

Elektronické komponenty

• Arduino NANO (Aliexpress)
• Nabíjačka LiPo batérií (Aliexpress)
• LiPo batéria (Aliexpress)
• MAX30102 Snímač srdcového tepu (Aliexpress)
• Micro USB breakout board (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB LED (Aliexpress)
• Mini vypínač (MSK-12C02)

Nástroje

• spájkovacia stanica s hrotom 3 mm
• kliešte
• kliešte na rezanie drôtu
• pinzeta
• obojstranná lepiaca páska
• pevné ruky

Krok 2: Príprava šablóny

Socha srdca je postavená a spájkovaná okolo 3D vytlačenej šablóny srdca. Poďme si teda šablónu vytlačiť sami, aby bola pripravená na ďalší krok - spájkovanie pletiva. Srdce je o niečo väčšie ako pôvodný model, rozmery sú 100x84x49,5 mm.

Nie je potrebná vysoká presnosť ani pekný plynulý výstup. Moje nastavenie 3D tlačiarne je rýchlostný profil PLA s vrstvou 0,30 mm. Nebude to vyzerať pekne, ale na jednorazovú šablónu je to dosť dobré. Ušetríte čas a vlákno.

Ak máte Prusa i3 MK3S, môžete pre najlepší výsledok ihneď použiť môj súbor GCode.

Originálny model značky VARRG

Krok 3: Spájkovanie vonkajšieho plášťa

Zohrejte svoju spájkovaciu stanicu na 270 ° C, pripravte si spájku a mosadz. Je načase začať stavať vonkajší plášť na plastovú šablónu vytlačenú v predchádzajúcom kroku. Bude to trvať dlho, neponáhľajte sa. Ak ste unavení, urobte si na deň prestávku.

Vyberte si jednu stranu srdca a začnite tým, že položíte jeden drôt na jeden okraj šablóny. Obojstranná páska je skvelý priateľ, ktorý vám pomôže udržať drôt na mieste. Pridajte druhý drôt a spojte ich dohromady. Pridajte tretí drôt a vytvorte prvý trojuholník. Na dosiahnutie hladkých spájkovacích bodov použite spájkovaciu pastu.

Pokračujte v vkladaní drôtov, kým nie sú všetky okraje na jednej strane pokryté drôtmi. Zastavte, keď sa drôty začnú ohýbať na druhú stranu. Mosadznú sieťku zo šablóny nebudete môcť vytiahnuť.

Otočte šablónu hore dnom a začnite odznova na druhej strane srdca. Pokračujte, kým sa nestretnete s drôtmi z druhej strany. Tieto dve strany nespájkujte. Po dokončení môžete drôtené pletivo zo šablóny stiahnuť a byť na seba hrdí.

Krok 4: Elektronická schéma a komponenty

Máte svoj mosadzný vonkajší plášť pripravený? Teraz je načase urobiť si „mozog“z tohto krásneho srdca. Jadrom je mikrokontrolér Arduino Nano, ktorý číta impulzné údaje z modulu snímača srdcového tepu MAX30102 cez zbernicu I2C. Vizuálne efekty vytvára sada 9 adresovateľných LED diód WS2812b RGB ovládaných spoločnosťou Nano. Napájanie je zabezpečené modulom nabíjaným batériou TP4056, ktorý môže napájať Arduino 5 V z batérie LiPo a nabíjať batériu z portu USB.

Napriek tomu, že TP4056 aj Arduino Nano majú port USB, je k dispozícii ďalšie USB. Rozdeľuje USB vedenia na elektrické vedenia obsluhované TP4056 a dátové linky obsluhované Arduinom. V opačnom prípade by boli elektrické vedenia zmiešané a obvod by nefungoval.

Krok 5: Vnútorné srdce LED

Rozsvieťme vec! Vyrobíme vnútorné RGB LED diódy ako srdce. Je to celkom jednoduché. Neváhajte ho teda spájkovať, aby ste boli pripravení na konečnú montážnu časť.

Čo budete potrebovať:

• papierová šablóna
• WS2812b RGB LED (9x)
• 0,8 mm mosadzný drôt

Kroky:

1. Vytlačte si šablónu a zalepte červené škvrny obojstrannou páskou.
2. RGB LED diódy umiestnite na červené škvrny na šablóne hore nohami. Štyri zvody by mali smerovať na vás. Je múdre vytvoriť kolíky GROUND a VCC, aby ste sa presvedčili, že ich spájkujete správne. Otočte kolík GROUND k vonkajšiemu prstencu srdca.
3. Ohnite a spájkujte vonkajší krúžok srdca s POZEMNÝMI kolíkmi diód LED.
4. Ohnite a spájkujte vnútorný krúžok srdca k kolíkom VCC diód LED.
5. Pripojte LED diódy k reťazcu-každá LED dióda má pin DATA-IN a DATA-OUT. Pripojením prvého kolíka dátového výstupu LED k ďalšiemu kolíku vstupu údajov LED vytvoríte reťaz, ktorú je možné ovládať jediným vodičom. Medzi každou z diód LED použite krátke vodiče. Dátový vstupný kolík sa nachádza na rovnakej strane ako UZEMNENIE.
6. Vyčistite si srdce trochou alkoholu.

Krok 6:

Toto bude najťažšia časť zo všetkých, pretože bude vyžadovať určité znalosti elektroniky.

Napájanie Arduino NANO

Okruh, ktorý som implementoval, nie je najľahšie vykonať, ale bol najelegantnejší pre samotné srdce. Ak sa vám to zdalo príliš ťažké, môžete sa pozrieť na ostatné varianty na konci tejto sekcie.

Začnime s napájaním Arduino Nano batériou LiPo. Ak sa pozriete na schémy, môžete vidieť, že napájacie vedenie z USB sa nepripojuje priamo k Arduino Nano, ale je skôr obchádzané prostredníctvom modulu nabíjania batérie TP4056. To zaisťuje, že batériu je možné správne nabiť a srdce vypnúť vypínačom. Odpojte konektor USB z Arduino Nano a pridajte oddeľovaciu dosku micro USB. Pripojte dátové a uzemňovacie vedenia späť k Arduino NANO, ako je vidieť na obrázku. Stred odlamovacej dosky umiestnite tak, aby bol zarovnaný s Arduino NANO, aby vyzeral pekne.

Vezmite dosku na nabíjanie batérie TP4056 a spájkujte ju dvoma vodičmi na spodnej strane Arduino Nano - prepojte OUT+ s 5V na doske Arduino a OUT- na GND. Vytvoril som priestor medzi Arduino Nano a doskou na nabíjanie batérie, aby sa do nej vošla 500mA LiPO batéria. Teraz pripojte napájanie z oddeľovacej dosky USB k IN+ na doske na nabíjanie batérie a nakoniec IN- k GND. Spájkovacia batéria vedie k vypínačom B+ (červený vodič) a B- (čierny vodič) na doske nabíjania batérie. Teraz sa môžete pokúsiť prvýkrát zapojiť dosku. Dúfam, že to funguje!

Tip: Tiež odpájajte kontrolku LED napájania z Arduino UNO. Vždy to na svetle pôsobí na srdce rušivo.

Varianta 1: Môžete tiež použiť zostavu USB na doske Arduino NANO. Ak odspájkujete usmerňovaciu diódu, ktorá je na spodnej strane dosky, môžete spájkovať pomocou 5 V z mini USB a dosku už nebude napájať.

Varianta 2: Vaše srdce môže mať dve USB - jedno na programovanie a druhé na nabíjanie batérie. Modul nabíjania batérií Arduino Nano aj TP4056 má jedno USB, môžete ich používať. Nie je to elegantné, ale celkom jednoduché.

Varianta 3: Ak nepotrebujete srdce napájané z batérie, môžete vynechať prídavnú dosku USB a obvod nabíjania.

Krok 7: Vloženie mozgu do srdca

Spájkujte vnútorné srdce do spodnej polovice srdcovej škrupiny. Vonkajší drôt vnútorného srdca je GND a samotný plášť bude tiež GND. Takže pomocou krátkych mosadzných drôtov ho vložte do presného stredu srdca, ako je vidieť na obrázkoch.

Teraz vezmite Arduino s batériou pripravenou vyššie a zapájajte ho do vnútorného srdca. Použite toľko drôtov, koľko je potrebné, aby ste sa uistili, že bude držať vo vnútri srdca. Opäť použite kolíky GND na doskách a plášti USB ako bod, kde ho spájkujte s vonkajším plášťom srdca. Nepájkujte ho na vnútorný drôt vnútorného srdca! Vnútorný vodič je pre LED diódy 5V.

Pripojte vnútorný vodič vnútorného LED srdca k 5V Arduino Nano a DATA-IN prvého RGB LED na pin D12.

Krok 8: Inštalácia senzora srdcového tepu

Senzor MX30102 meria srdcový tep a krvný tlak pri dotyku prstom. Dosku spájkujte v hornej polovici škrupiny srdca. Na bočných stranách dosky použite malý otvor. Jedná sa o GND a pretože škrupina srdca bude tiež GND, je perfektná. Uistite sa, že sa môžete dotknúť malého malého čierneho komponentu na doske - to je snímač.

Vezmite 3 flexibilné drôty - použil som 0,3 mm izolovaný drôt transformátora vo forme pružiny. A spájkujte ich na piny SCL, SDA a VIN na doske MAX30102 nasledovne:

• Pin SCL na A5
• Kolík SDA až A6
• VIN na 5V pin

To je všetko potrebné elektrické pripojenie. Pred spájkovaním horných a dolných škrupín dohromady. Mali by ste vyskúšať, či to funguje. Potom by bolo ťažké opraviť.

Krok 9: Nahranie náčrtu a testovanie

Pripojte Arduino k počítaču a nahrajte náčrt priložený k tomuto príspevku. Vypínač musí byť zapnutý. Po nahraní by sa mala rozsvietiť malá červená dióda LED na snímači srdcového tepu. Ak sa ho dotknete, LED diódy by mali začať blikať podľa srdcového tepu. Správne zmeranie srdcového tepu môže trvať až 15 sekúnd, takže nezúfajte, ak to nie je okamžité.

Krok 10: Posledný dotyk

Tvorba? Dobre! Spájkujte hornú a dolnú škrupinu dohromady a vyčistite celé srdce čistiacim prostriedkom na báze alkoholu, aby ste odstránili zvyšné tavivo.

Skončil si! Dajte mi vedieť, či vám to funguje, a pošlite obrázky, ako vám dopadlo srdce. Naozaj ma to zaujíma!

Páči sa vám tento článok. Tiež zvážte moju podporu na Patreone.

Ja som Jiří Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Prvá cena v srdcovej súťaži