Bătăi LED Heart: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Au trecut 5 ani minunați de când m-am căsătorit cu soția mea. Îi dau această inimă electronică. Poate simți emoția. Bate în funcție de bătăile inimii titularului. M-a sprijinit în multe din misiunile mele nebunești.

La fel ca toate creațiile mele, am devenit un pic artistic aici și am făcut forma inimii din plasă de sârmă de alamă. Toate componentele electronice sunt ascunse în siguranță în interiorul inimii și alimentate de bateria LiPo.

Pasul 1: Material și instrumente

Material

• Sârmă de alamă 1mm
• Sârmă de alamă 0,8 mm
• Pastă de lipit Lipire
• Șablon de inimă tipărit 3D

Sursa STL și GCode pentru șablonul inimii sunt atașate. Rețineți că inima imprimată este ușor mărită față de modelul original pentru a se potrivi cu toate componentele electronice.

Componente electronice

• Arduino NANO (Aliexpress)
• Încărcător de baterii LiPo (Aliexpress)
• Baterie LiPo (Aliexpress)
• MAX30102 Senzor de ritm cardiac (Aliexpress)
• Placă micro USB (Aliexpress)
• 9 LED-uri RGB WS2812B (Aliexpress)
• Mini comutator (MSK-12C02)

Instrumente

• statie de lipit cu varf de 3mm
• cleşte
• clește de tăiat sârmă
• pensetă
• bandă cu două fețe
• mâini ferme

Pasul 2: Pregătirea șablonului

Sculptura inimii este construită și lipită în jurul unui șablon de inimă tipărit 3D. Deci, haideți să tipăriți singur șablonul pentru a-l pregăti pentru următorul pas - lipirea ochiurilor. Inima este puțin mai mare decât modelul original, dimensiunile sunt de 100x84x49,5 mm.

Nu este nevoie de o precizie ridicată sau de o ieșire netedă. Configurarea imprimantei mele 3D este un profil de viteză PLA cu un strat de 0,30 mm. Nu va arăta frumos, dar pentru un șablon de unică folosință, este suficient de bun. Veți economisi timp și filament.

Dacă aveți Prusa i3 MK3S, puteți utiliza fișierul meu GCode imediat pentru cel mai bun rezultat.

Model original de VARRG

Pasul 3: lipirea învelișului exterior

Încălziți stația de lipit la 270 ° C, pregătiți lipirea și firul de alamă. Este timpul să începeți să construiți o carcasă exterioară deasupra șablonului din plastic tipărit în pasul anterior. Va dura mult timp, nu te grăbi. Dacă obosiți, faceți o pauză pentru o zi.

Alegeți o parte a inimii și începeți prin a pune un singur fir pe o singură margine a șablonului. Banda pe două fețe este un prieten grozav care vă va ajuta să mențineți firul în poziție. Adăugați al doilea fir și lipiți-le împreună. Adăugați al treilea fir și creați primul triunghi. Folosiți pastă de lipit pentru a obține puncte de lipire netede.

Continuați să puneți fire până când toate marginile dintr-o parte sunt acoperite cu fire. Opriți-vă când firele vor începe să se îndoaie către cealaltă parte. Nu veți putea scoate rețeaua de alamă din șablon.

Întoarceți șablonul cu capul în jos și începeți din nou de cealaltă parte a inimii. Continuați până când întâlniți firele din cealaltă parte. Nu lipiți aceste două părți împreună. Când ați terminat, puteți scoate plasa de sârmă de pe șablon și vă puteți mândri cu voi înșivă.

Pasul 4: Scheme electronice și componente

Aveți gata exterioară de alamă gata? Acum este timpul să creăm un „creier” din această inimă frumoasă. Nucleul este un microcontroler Arduino Nano care citește datele de impuls de la un modul senzor de ritm cardiac MAX30102 printr-o magistrală I2C. Efectele vizuale sunt create de un set de 9 LED-uri RGB WS2812b adresabile controlate de Nano. Sursa de alimentare este menținută de un modul încărcat cu baterie TP4056 care poate furniza atât Arduino cu 5V de la o baterie LiPo, cât și încărca bateria din portul USB.

Chiar dacă atât TP4056, cât și Arduino Nano au un port USB, este prezentat un USB suplimentar. Sparte liniile USB în linii de alimentare gestionate de TP4056 și linii de date gestionate de Arduino. În caz contrar, liniile de alimentare ar fi amestecate și circuitul nu va funcționa.

Pasul 5: LED Inima interioară

Să aprindem chestia! Vom face inima LED-urilor RGB interioare. Este destul de simplu. Așadar, nu ezitați să o lipiți împreună pentru a fi gata pentru partea finală de asamblare.

De ce vei avea nevoie:

• șablon de hârtie
• LED-uri RGB WS2812b (9x)
• Sârmă de alamă de 0,8 mm

Pași:

1. Imprimați șablonul și acoperiți petele roșii cu bandă dublă.
2. Așezați LED-urile RGB pe petele roșii de pe șablon cu capul în jos. Cele patru piste ar trebui să vă indice. Este înțelept să creați pinii GROUND și VCC pentru a vă asigura că le lipiți corect. Îndreptați știftul Pământ la inelul exterior al inimii.
3. Îndoiți și lipiți inelul exterior al inimii la pinii de la sol ai LED-urilor.
4. Îndoiți și lipiți inelul interior al inimii la pinii VCC ai LED-urilor.
5. Conectați LED-urile în lanț - Fiecare LED are pinul DATA-IN și DATA-OUT. Dacă conectați primul pin de ieșire a datelor LED la următorul pin de introducere a datelor, veți crea un lanț care poate fi controlat cu un singur fir. Utilizați fire scurte între fiecare LED. Pinul de introducere a datelor este situat pe aceeași parte ca și la sol.
6. Curăță inima cu puțin alcool.

Pasul 6:

Aceasta va fi cea mai grea parte din toate, deoarece va necesita o anumită cunoștință de electronică.

Alimentarea Arduino NANO

Circuitul pe care l-am implementat nu este cel mai ușor de realizat, dar a fost cel mai elegant pentru inimă. Dacă ți s-a părut prea greu, poți verifica celelalte variante la sfârșitul acestei secțiuni.

Să începem cu alimentarea Arduino Nano cu bateria LiPo. Dacă verificați schemele, puteți vedea că linia de alimentare de pe USB nu se conectează direct la Arduino Nano, ci este mai degrabă bypass printr-un modul de încărcare a bateriei TP4056. Acest lucru asigură că bateria poate fi încărcată corespunzător și inima poate fi oprită de comutator. Desfaceți conectorul USB de la Arduino Nano și adăugați placa micro USB breakout. Conectați liniile de date și linia de sol înapoi la Arduino NANO așa cum se poate vedea în imagine. Puneți centrul plăcii de rupere aliniat cu Arduino NANO, astfel încât să arate frumos.

Luați placa de încărcare a bateriei TP4056 și lipiți-o cu două fire pe partea inferioară a Arduino Nano - conectați OUT + cu 5V pe placa Arduino și OUT- la GND. Am făcut un spațiu între Arduino Nano și placa de încărcare a bateriei pentru a se potrivi cu bateria LiPO de 500 mA. Acum conectați alimentarea de pe placa USB Breakout la IN + de pe placa de încărcare a bateriei și în cele din urmă IN- la GND. Bateria de lipit duce la plăcuțele B + (fir roșu) și B- (fir negru) de pe placa de încărcare a bateriei prin comutatorul de alimentare. Acum puteți încerca să porniți placa pentru prima dată. Sper că funcționează!

Sfat: De asemenea, nu vindeți LED-ul de alimentare de la Arduino UNO. Întotdeauna la lumină este deranjant pentru inimă.

Varianta 1: Puteți utiliza, de asemenea, construcția USB pe placa Arduino NANO. Dacă desfaceți dioda redresorului care se află în partea de jos a plăcii, puteți lipi 5V de la mini USB și nu va mai alimenta placa.

Varianta 2: Inima dvs. poate avea două USB-uri - unul pentru programare și unul pentru încărcarea bateriei. Atât modulul de încărcare a bateriei Arduino Nano, cât și TP4056 au un singur USB, le puteți utiliza. Nu este elegant, dar destul de simplu de făcut.

Varianta 3: Dacă nu aveți nevoie de o inimă alimentată cu baterie, puteți omite placa USB suplimentară și circuitul de încărcare a energiei.

Pasul 7: Încorporarea creierului în inimă

Lipiți inima interioară în jumătatea inferioară a învelișului inimii. Firul exterior al inimii interioare este GND și învelișul în sine va fi și GND. Așadar, folosiți câteva fire scurte de alamă pentru ao pune în centrul exact al inimii, așa cum se vede în imagini.

Acum luați Arduino cu bateria pregătită mai sus și lipiți-l în inima interioară. Folosiți câte fire este nevoie pentru a vă asigura că va ține în interiorul inimii. Folosiți din nou știfturi GND pe plăci și pe carcasa USB ca punct de lipire a carcasei exterioare a inimii. Nu-l lipiți la firul interior al inimii interioare! Firul interior este de 5V pentru LED-uri.

Conectați firul interior al inimii LED-ului interior la 5V de la Arduino Nano și DATA-IN al primului LED RGB la pinul D12.

Pasul 8: Instalarea senzorului de bătăi ale inimii

Senzorul MX30102 măsoară bătăile inimii și tensiunea arterială atunci când este atins cu un deget. Lipiți placa de pe jumătatea superioară a cochiliei inimii. Folosiți o mică deschidere pe laturile plăcii. Acestea sunt GND și, deoarece coaja inimii va fi și GND, este perfectă. Asigurați-vă că puteți atinge mica mică componentă neagră de pe placă - acesta este senzorul.

Luați 3 fire flexibile - am folosit o sârmă de transformator izolată.3mm sub formă de arc. Și lipiți-le pe pinii SCL, SDA și VIN de pe placa MAX30102 după cum urmează:

• SCL la pinul A5
• Pin SDA la A6
• Pin VIN la 5V

Acestea sunt toate conexiunile electrice necesare. Înainte de a lipi cojile superioare și inferioare împreună. Ar trebui să testați dacă funcționează. Ar fi greu de reparat după aceea.

Pasul 9: Încărcarea schiței și testarea

Conectați Arduino la computer și încărcați schița atașată la această postare. Comutatorul de alimentare trebuie să fie pornit. După ce este încărcat, LED-ul roșu mic de pe senzorul de bătăi ale inimii ar trebui să se aprindă. Dacă îl atingeți, LED-urile ar trebui să înceapă să clipească în funcție de bătăile inimii. Poate dura până la 15 secunde pentru a măsura corect bătăile inimii, așa că nu fi disperat dacă nu este instantaneu.

Pasul 10: Atingere finală

Lucrări? Bun! Lipiți coaja superioară și cea inferioară împreună și curățați toată inima cu un detergent pe bază de alcool pentru a elimina fluxul rămas.

Esti gata! Spuneți-mi dacă funcționează pentru dvs. și postați imagini despre cum ți-a ieșit inima. Sunt foarte interesat!

Ca acest articol. De asemenea, gândiți-mă să mă sprijiniți pe Patreon.

Eu sunt Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Premiul I la Concursul Inimii