Pukstoša LED sirds: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Ir pagājuši 5 brīnišķīgi gadi, kopš apprecējos ar sievu. Es dodu viņai šo elektronisko sirdi. Tas var sajust uztraukumu. Tas pukst pēc turētāja sirdspukstiem. Viņa mani atbalsta daudzos manos trakajos meklējumos.

Tāpat kā visi mani darbi, es šeit gāju nedaudz mākslinieciski un no misiņa stiepļu sieta izveidoju sirds formu. Visa elektronika ir droši paslēpta sirdī un tiek darbināta ar LiPo akumulatoru.

1. darbība: materiāli un rīki

Materiāls

• Misiņa stieple 1 mm
• Misiņa stieple 0,8 mm
• Lodēšanas pasta Lodēt
• 3D drukāta sirds veidne

Sirds veidnes avota STL un GCode ir pievienoti. Ņemiet vērā, ka drukātā sirds ir nedaudz palielināta no sākotnējā modeļa, lai tā atbilstu visai elektronikai.

Elektroniskās sastāvdaļas

• Arduino NANO (Aliexpress)
• LiPo akumulatora lādētājs (Aliexpress)
• LiPo akumulators (Aliexpress)
• MAX30102 Sirdsdarbības sensors (Aliexpress)
• Mikro USB sadalīšanas panelis (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB gaismas diodes (Aliexpress)
• Mini slēdzis (MSK-12C02)

Rīki

• lodēšanas stacija ar 3 mm galu
• knaibles
• stiepļu griešanas knaibles
• pincetes
• divpusēja lente
• stabilas rokas

2. darbība: veidnes sagatavošana

Sirds skulptūra ir veidota un pielodēta ap 3D drukātu sirds veidni. Tāpēc izdrukāsim veidni pats, lai tā būtu gatava nākamajam solim - acs lodēšanai. Sirds ir nedaudz lielāka nekā oriģinālajam modelim, izmēri ir 100x84x49.5 mm.

Nav nepieciešama augsta precizitāte vai jauka vienmērīga izvade. Mans 3D printera iestatījums ir PLA ātruma profils ar 0,30 mm slāni. Tas neizskatīsies glīti, bet vienreizējai veidnei tas ir pietiekami labs. Jūs ietaupīsiet laiku un pavedienus.

Ja jums ir Prusa i3 MK3S, varat izmantot manu GCode failu, lai iegūtu vislabāko rezultātu.

Oriģinālais VARRG modelis

3. solis: ārējā apvalka lodēšana

Uzsildiet lodēšanas staciju līdz 270 ° C, sagatavojiet lodmetālu un misiņa stiepli. Ir pienācis laiks sākt veidot ārējo apvalku virs plastmasas veidnes, kas izdrukāta iepriekšējā solī. Tas prasīs ilgu laiku, nesteidzieties. Ja esat noguris, paņemiet dienas pārtraukumu.

Izvēlieties vienu sirds pusi un sāciet, ievietojot vienu vadu uz vienas veidnes malas. Divpusēja lente ir lielisks draugs, kas palīdzēs noturēt vadu vietā. Pievienojiet otro vadu un lodējiet tos kopā. Pievienojiet trešo vadu un izveidojiet pirmo trīsstūri. Lai izveidotu gludus lodēšanas punktus, izmantojiet lodēšanas pastu.

Turpiniet likt vadus, līdz visas malas vienā pusē ir pārklātas ar vadiem. Apstājieties, kad vadi sāks saliekties uz otru pusi. Jūs nevarēsit izvilkt misiņa sietu no veidnes.

Pagrieziet veidni otrādi un sāciet no otras sirds puses. Turpiniet, līdz jūs satiekat vadus no otras puses. Nemodējiet šīs abas puses kopā. Kad esat pabeidzis, varat noņemt stiepļu sietu no veidnes un lepoties ar sevi.

4. darbība. Elektroniskās shēmas un komponenti

Vai jums ir gatavs misiņa ārējais apvalks? Tagad ir pienācis laiks izveidot šīs skaistās sirds "smadzenes". Kodols ir Arduino Nano mikrokontrolleris, kas nolasa pulsa datus no MAX30102 sirdsdarbības sensora moduļa, izmantojot I2C kopni. Vizuālos efektus rada 9 adresējamu WS2812b RGB gaismas diožu komplekts, ko kontrolē Nano. Strāvas padevi nodrošina TP4056 ar akumulatoru uzlādēts modulis, kas var gan piegādāt Arduino ar 5V no LiPo akumulatora, gan uzlādēt akumulatoru no USB porta.

Lai gan gan TP4056, gan Arduino Nano ir USB ports, tiek parādīts papildu USB. Tas sadala USB līnijas strāvas līnijās, kuras apstrādā TP4056, un datu līnijās, ko apstrādā Arduino. Pretējā gadījumā elektropārvades līnijas būtu sajauktas, un ķēde nedarbosies.

5. solis: LED iekšējā sirds

Iedegsim lietu! Mēs padarīsim iekšējās RGB gaismas diodes par sirdi. Tas ir diezgan vienkārši. Tāpēc nevilcinieties to lodēt kopā, lai būtu gatavs pēdējai montāžas daļai.

Kas jums būs nepieciešams:

• papīra veidne
• WS2812b RGB gaismas diodes (9x)
• 0,8 mm misiņa stieple

Soļi:

1. Izdrukājiet veidni un pārklājiet sarkanos plankumus ar abpusēju līmlenti.
2. Novietojiet RGB gaismas diodes uz veidnes sarkanajiem plankumiem otrādi. Četriem vadiem vajadzētu norādīt uz jums. Ir prātīgi izgatavot tapas GROUND un VCC, lai pārliecinātos, ka tās pareizi lodējat. Pavērsiet GROUND tapu pret sirds ārējo gredzenu.
3. Salieciet un pielodējiet sirds ārējo gredzenu pie gaismas diodes ZEMĒTAJĀM tapām.
4. Salieciet un lodējiet sirds iekšējo gredzenu pie gaismas diodes VCC tapām.
5. Pievienojiet ķēdē gaismas diodes-katrai gaismas diodei ir DATA-IN un DATA-OUT tapa. Ja pievienojat pirmo LED datu izvades tapu nākamajai LED datu ievades tapai, jūs izveidosit ķēdi, kuru var vadīt tikai ar vienu vadu. Izmantojiet īsus vadus starp katru gaismas diodi. Datu ievades tapa atrodas vienā pusē ar GROUND.
6. Notīriet sirdi ar alkoholu.

6. darbība

Šī būs visgrūtākā daļa, jo būs nepieciešamas zināmas zināšanas par elektroniku.

Barošana ar Arduino NANO

Ķēde, kuru esmu ieviesusi, nav visvieglāk izpildāma, bet pašai sirdij tā bija elegantākā. Ja jums tas šķita pārāk grūti, šīs sadaļas beigās varat apskatīt citus variantus.

Sāksim ar Arduino Nano ieslēgšanu ar LiPo akumulatoru. Pārbaudot shēmas, jūs varat redzēt, ka strāvas padeves līnija no USB nav tieši savienota ar Arduino Nano, bet drīzāk apiet caur TP4056 akumulatora uzlādes moduli. Tas nodrošina, ka akumulatoru var pareizi uzlādēt un sirdi var izslēgt ar slēdzi. Atvienojiet USB savienotāju no Arduino Nano un pievienojiet mikro USB sadalīšanas paneli. Pievienojiet datu līnijas un zemes līniju atpakaļ Arduino NANO, kā redzams attēlā. Novietojiet sadalīšanas dēļa centru līdz ar Arduino NANO, lai tas izskatās skaisti.

Paņemiet TP4056 akumulatora uzlādes paneli un pielodējiet to ar diviem vadiem Arduino Nano apakšējā pusē - pievienojiet OUT+ ar 5V uz Arduino plates un OUT- uz GND. Es izveidoju atstarpi starp Arduino Nano un akumulatora uzlādes paneli, lai ietilptu 500 mA LiPO akumulatorā. Tagad pievienojiet strāvas padevi no USB sadalīšanas paneļa IN+ akumulatora uzlādes panelī un visbeidzot IN- GND. Lodēšanas akumulators, izmantojot barošanas slēdzi, noved pie B+ (sarkans vads) un B- (melns vads) spilventiņiem uz akumulatora uzlādes paneļa. Tagad jūs varat mēģināt pirmo reizi ieslēgt dēli. Cerams, ka izdosies!

Padoms. Atvienojiet arī strāvas LED no Arduino UNO. Tas vienmēr iedegas gaismā, kas traucē sirdij.

Variants 1: Jūs varat arī izmantot USB būvi Arduino NANO panelī. Ja jūs atvienojat taisngrieža diodi, kas atrodas tāfeles apakšā, varat lodēt, izmantojot 5V no mini USB, un tā vairs nedos barošanu.

2. variants: jūsu sirdij var būt divi USB - viens programmēšanai un otrs akumulatora uzlādēšanai. Gan Arduino Nano, gan TP4056 akumulatora uzlādes modulim ir viens USB, jūs varat tos izmantot. Tas nav eleganti, bet diezgan vienkārši izdarāms.

3. variants: ja jums nav nepieciešama ar akumulatoru darbināta sirds, varat izlaist papildu USB plāksni un strāvas uzlādes ķēdi.

7. solis: Smadzeņu ievietošana sirdī

Lodējiet iekšējo sirdi sirds apvalka apakšējā pusē. Iekšējās sirds ārējais vads ir GND, un pats apvalks būs arī GND. Tāpēc izmantojiet dažus īsus misiņa vadus, lai to ievietotu precīzā sirds centrā, kā redzams attēlos.

Tagad paņemiet Arduino ar iepriekš sagatavotu akumulatoru un pielodējiet to iekšējā sirdī. Izmantojiet tik daudz vadu, cik nepieciešams, lai pārliecinātos, ka tas turēsies sirds iekšpusē. Atkal izmantojiet GND tapas uz USB dēļiem un apvalka kā punktu, kur to pielodēt pie sirds ārējā apvalka. Nelodējiet to pie sirds iekšējās stieples! Iekšējais vads ir 5V gaismas diodēm.

Savienojiet iekšējās gaismas diodes sirds iekšējo vadu ar Arduino Nano 5V un pirmās RGB gaismas diodes ieeju D12 tapai.

8. darbība: Sirdsdarbības sensora uzstādīšana

MX30102 sensors mēra sirdsdarbību un asinsspiedienu, pieskaroties ar pirkstu. Lodējiet dēli sirds apvalka augšējā pusē. Dēļa sānos izmantojiet nelielu atveri. Tie ir GND, un, tā kā sirds apvalks būs arī GND, tas ir ideāls. Pārliecinieties, ka varat pieskarties mazajam melnajam komponentam uz tāfeles - tas ir sensors.

Paņemiet 3 elastīgus vadus - esmu izmantojis 0,3 mm izolētu transformatora kabeļa vadu atsperes veidā. Un lodējiet tos uz SCL, SDA un VIN tapām uz MAX30102 plates šādi:

• SCL līdz A5 tapai
• SDA līdz A6 tapa
• VIN līdz 5V tapa

Tas ir viss nepieciešamais elektriskais savienojums. Pirms augšējo un apakšējo čaumalu lodēšanas kopā. Jums vajadzētu pārbaudīt, vai tas darbojas. Pēc tam to būtu grūti labot.

9. darbība: skices augšupielāde un pārbaude

Savienojiet Arduino ar datoru un augšupielādējiet šim ziņojumam pievienoto skici. Barošanas slēdzim jābūt ieslēgtam. Pēc augšupielādes sirdsdarbības sensoram vajadzētu iedegties nelielai sarkanai gaismas diodei. Pieskaroties tai, gaismas diodēm jāsāk mirgot atbilstoši jūsu sirdspukstiem. Lai pareizi izmērītu sirdspukstus, var paiet pat 15 sekundes, tāpēc neesiet izmisumā, ja tas nenotiek uzreiz.

10. solis: pēdējais pieskāriens

Darbojas? Labi! Lodējiet augšējo apvalku un apakšējo apvalku kopā un notīriet visu sirdi ar kādu spirtu saturošu tīrīšanas līdzekli, lai noņemtu atlikušo plūsmu.

Tu esi pabeidzis! Ļaujiet man zināt, vai tas jums noder, un ievietojiet attēlus, kā izrādījās jūsu sirds. Man tiešām interesē!

Tāpat kā šis raksts. Apsveriet arī atbalstu man Patreon.

Es esmu Jiri Prauss.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Pirmā balva sirds konkursā