Beating LED Heart: 10 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Det er 5 dejlige år siden jeg giftede mig med min kone. Jeg giver hende dette elektroniske hjerte. Det kan fornemme spændingen. Det slår efter indehaverens hjerteslag. Hun har støttet mig på mange af mine skøre quests.

Som alle mine kreationer gik jeg lidt kunstnerisk her og lavede hjertet formet af messing trådnet. Al elektronik er sikkert skjult inde i hjertet og drevet af LiPo -batteri.

Trin 1: Materiale og værktøjer

Materiale

• Messingtråd 1 mm
• Messingtråd 0,8 mm
• Loddepasta Lodde
• 3D -trykt hjerteskabelon

Kilde STL og GCode for hjerteskabelonen er vedhæftet. Bemærk, at det trykte hjerte er let skaleret op fra den originale model, så det passer til al elektronik.

Elektroniske komponenter

• Arduino NANO (Aliexpress)
• LiPo batterioplader (Aliexpress)
• LiPo batteri (Aliexpress)
• MAX30102 Pulsmåler (Aliexpress)
• Micro USB breakout board (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB LED'er (Aliexpress)
• Mini switch (MSK-12C02)

Værktøjer

• loddemetal med 3 mm spids
• tang
• trådskæretang
• pincet
• dobbeltsidet tape
• faste hænder

Trin 2: Gør skabelonen klar

Hjerteskulptur er bygget og loddet omkring en 3D -trykt hjerteskabelon. Så lad os udskrive skabelonen selv for at have den klar til næste trin - lodning af masken. Hjertet er lidt større end den originale model, dimensionerne er 100x84x49,5 mm.

Der er ikke behov for høj præcision eller flot glat output. Min 3D -printeropsætning er PLA -hastighedsprofil med 0,30 mm lag. Det ser ikke smukt ud, men for en engangsskabelon er det godt nok. Du sparer tid og filament.

Hvis du har Prusa i3 MK3S, kan du bruge min GCode -fil med det samme til det bedste resultat.

Original model af VARRG

Trin 3: Lodning af den ydre skal

Varm din loddestation op til 270 ° C, gør din lodning og messingtråd klar. Det er på tide at begynde at bygge en ydre skal oven på plastskabelonen, der blev trykt i det foregående trin. Det vil tage lang tid, skynd dig ikke. Hvis du bliver træt, skal du holde en pause i et døgn.

Vælg den ene side af hjertet, og start med at lægge en enkelt ledning på en enkelt kant af skabelonen. Dobbeltsidet tape er en god ven, der hjælper dig med at holde ledningen på plads. Tilføj anden ledning og lod disse sammen. Tilføj tredje ledning og opret den første trekant. Brug loddepasta til at lave glatte loddepunkter.

Fortsæt med at lægge ledninger, indtil alle kanter på den ene side er dækket med ledninger. Stop, når ledningerne begynder at bøje til den anden side. Du vil ikke kunne trække messingnet ud af skabelonen.

Vend skabelonen på hovedet, og start forfra på den anden side af hjertet. Fortsæt, indtil du møder ledningerne fra den anden side. Lod ikke disse to sider sammen. Når du er færdig, kan du tage trådnettet ned fra skabelonen og være stolt af dig selv.

Trin 4: Elektronisk skema og komponenter

Har du din messing ydre skal klar? Nu er det tid til at lave en "hjerne" af dette smukke hjerte. Kernen er en Arduino Nano -mikrokontroller, der læser pulsdata fra et MAX30102 pulssensormodul via en I2C -bus. Visuelle effekter skabes af et sæt med 9 adresserbare WS2812b RGB -lysdioder, der styres af Nano. Strømforsyningen vedligeholdes af et TP4056 batteriladet modul, der både kan forsyne Arduino med 5V fra et LiPo -batteri og oplade batteriet fra USB -porten.

Selvom både TP4056 og Arduino Nano har en USB -port, er der en ekstra USB præsenteret. Det bryder USB -ledningerne op i kraftledninger håndteret af TP4056 og datalinjer håndteret af Arduino. Ellers ville kraftledningerne blive blandet, og kredsløbet fungerer ikke.

Trin 5: LED indre hjerte

Lad os tænde sagen op! Vi laver det indre RGB LED -hjerte. Det er ret simpelt. Så tøv ikke med at lodde det sammen for at være klar til den sidste samlingsdel.

Hvad skal du bruge:

• papirskabelon
• WS2812b RGB LED'er (9x)
• 0,8 mm messingtråd

Trin:

1. Udskriv skabelonen, og dæk de røde pletter med dobbeltsidet tape.
2. Placer RGB -lysdioderne på de røde pletter på skabelonen på hovedet. De fire kundeemner skal pege på dig. Det er klogt at fremstille GROUND- og VCC -benene for at sikre, at du lodder dem korrekt. Vend GROUND -stiften mod hjertets ydre ring.
3. Bøj og lod lod den ydre ring af hjertet til LED'ernes GROUND pins.
4. Bøj og lod den indre ring i hjertet til VCC -benene på LED'erne.
5. Tilslut lysdioder til kæden-Hver LED har DATA-IN og DATA-OUT pin. Hvis du tilslutter den første LED data-out pin til den næste LED data-in pin, vil du oprette en kæde, der kan styres med kun en ledning. Brug korte ledninger mellem hver af LED'erne. Data-in-stiften er placeret på samme side som GROUND.
6. Rengør hjertet med lidt alkohol.

Trin 6:

Dette vil være den sværeste del af alt, fordi det vil kræve noget elektronikviden.

Forsyner Arduino NANO

Det kredsløb, jeg har implementeret, er ikke det nemmeste at udføre, men det var det mest elegante for hjertet selv. Hvis du fandt det for svært, kan du tjekke de andre varianter i slutningen af dette afsnit.

Lad os starte med at tænde for Arduino Nano med LiPo -batteriet. Hvis du tjekker skemaerne, kan du se, at strømledningen fra USB ikke tilsluttes direkte til Arduino Nano, men snarere er bypass via et TP4056 batteriopladningsmodul. Dette sikrer, at batteriet kan oplades korrekt, og hjertet kan slukkes med kontakten. Afløs USB -stikket fra Arduino Nano, og tilføj mikro -USB -breakout -kortet. Tilslut datalinjer og jordlinje tilbage til Arduino NANO som det kan ses på billedet. Sæt breakout board center på linje med Arduino NANO, så det ser smukt ud.

Tag TP4056 batteriopladningskortet og lod det med to ledninger på undersiden af Arduino Nano - tilslut OUT+ med 5V på Arduino -kortet og OUT- til GND. Jeg lavede et mellemrum mellem Arduino Nano og batteriopladningskortet for at passe til 500mA LiPO -batteriet. Tilslut nu strømmen fra USB-breakout-kortet til IN+ på batteriets opladningskort og til sidst IN- til GND. Loddebatteri fører til B+ (rød ledning) og B- (sort ledning) på batteriets opladningskort via afbryder. Du kan nu prøve at tænde kortet for første gang. Håber det virker!

Tip: Afsolder også strøm -LED'en fra Arduino UNO. Det er altid for lys forstyrrende for hjertet.

Variant 1: Du kan også bruge USB -build'en på Arduino NANO -kortet. Hvis du aflader ensretterdioden, der er på bunden af kortet, kan du lodde med 5V fra mini USB, og det vil ikke drive kortet længere.

Variant 2: Dit hjerte kan have to USB'er - en til programmering og en til opladning af batteriet. Både Arduino Nano og TP4056 batteriopladningsmodul har en USB, du kan bruge dem. Det er ikke elegant, men ret simpelt at gøre.

Variant 3: Hvis du ikke har brug for et batteridrevet hjerte, kan du undlade det ekstra USB-kort og strømopladningskredsløb.

Trin 7: Indlejring af hjernen i hjertet

Lod det indre hjerte ind i den nederste halvdel af hjerteskallen. Den ydre tråd i det indre hjerte er GND og selve skallen vil også være GND. Så brug nogle korte messingtråde til at sætte det ind i det nøjagtige centrum af hjertet, som det kan ses på billederne.

Tag nu Arduino med batteriet forberedt ovenfor og lod det ind i det indre hjerte. Brug så mange ledninger som nødvendigt for at sikre, at den holder inde i hjertet. Brug igen GND -stifter på kortene og USB -skalet som et punkt, hvor det skal loddes til hjertets ydre skal. Lod det ikke til den indre tråd i det indre hjerte! Den indvendige ledning er 5V til lysdioderne.

Tilslut den indre ledning af det indre LED-hjerte til 5V på Arduino Nano og DATA-IN på den første RGB LED til pin D12.

Trin 8: Installation af hjerteslagssensoren

MX30102 -sensoren måler hjerteslag og blodtryk, når den berøres med en finger. Lod lodbrættet på den øverste halvdel af hjerteskallen. Brug en lille åbning på siderne af brættet. Disse er GND, og da hjerteskallen også vil være GND, er den perfekt. Sørg for, at du kan røre den lille lille sorte komponent på brættet - det er sensoren.

Tag 3 fleksible ledninger - jeg har brugt.3 mm isoleret transformer kooperatråd i form af en fjeder. Og lod dem til SCL-, SDA- og VIN -ben på MAX30102 -kortet som følger:

• SCL til A5 pin
• SDA til A6 pin
• VIN til 5V pin

Det er alle elektriske forbindelser, der er nødvendige. Inden du lodder øvre og nedre skaller sammen. Du bør teste, om det virker. Det ville være svært at reparere bagefter.

Trin 9: Upload af skitsen og testningen

Tilslut Arduino til computeren, og upload skitsen vedhæftet dette indlæg. Tænd / sluk -kontakten skal tændes. Efter den er uploadet, skal den lille røde LED på hjerteslagssensoren lyse. Hvis du rører ved den, skal lysdioder begynde at blinke i henhold til dine hjerteslag. Det kan tage op til 15 sekunder at måle hjerteslagene ordentligt, så vær ikke desperat, hvis det ikke er øjeblikkeligt.

Trin 10: Final Touch

Arbejder? Godt! Lodde øvre skal og nedre skal sammen og rense hele hjertet med en alkoholbaseret rengøringsmiddel for at fjerne den resterende flux.

Du er færdig! Lad mig vide, hvis det virker for dig, og post billeder af, hvordan dit hjerte blev. Jeg er virkelig interesseret!

Ligesom denne artikel. Overvej også at støtte mig på Patreon.

Jeg er Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Første præmie i hjertekonkurrencen