Mengalahkan Jantung LED: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Sudah 5 tahun indah sejak saya berkahwin dengan isteri saya. Saya memberinya hati elektronik ini. Ia dapat merasakan kegembiraan. Ia berdegup mengikut degupan jantung pemegangnya. Dia menyokong saya dalam banyak pencarian gila saya.

Seperti semua ciptaan saya, saya sedikit artistik di sini dan membuat bentuk hati dari tembaga dawai tembaga. Semua elektronik tersembunyi di dalam jantung dengan selamat dan dikuasakan oleh bateri LiPo.

Langkah 1: Bahan & Alat

Bahan

• Wayar tembaga 1mm
• Wayar tembaga 0.8mm
• Soldering paste Solder
• Templat jantung bercetak 3D

Sumber STL dan GCode untuk templat jantung dilampirkan. Perhatikan bahawa hati yang dicetak sedikit ditingkatkan dari model asal agar sesuai dengan semua elektronik.

Komponen elektronik

• Arduino NANO (Aliexpress)
• Pengecas Bateri LiPo (Aliexpress)
• Bateri LiPo (Aliexpress)
• Sensor denyut jantung MAX30102 (Aliexpress)
• Papan pelarian USB mikro (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB LED (Aliexpress)
• Suis mini (MSK-12C02)

Alat

• stesen pematerian dengan hujung 3mm
• tang
• tang pemotong wayar
• pinset
• pita dua sisi
• tangan yang stabil

Langkah 2: Menyiapkan Templat

Arca jantung dibina dan disolder di sekitar templat jantung bercetak 3D. Oleh itu mari kita cetak templat itu sendiri untuk menyediakannya untuk langkah seterusnya - menyisipkan jaring. Jantungnya sedikit lebih besar daripada model asal, dimensi 100x84x49.5 mm.

Tidak perlu keluaran berketepatan tinggi atau lancar. Persediaan pencetak 3D saya adalah profil kelajuan PLA dengan lapisan 0.30mm. Ia tidak akan kelihatan cantik, tetapi untuk templat sekali pakai, ia cukup bagus. Anda akan menjimatkan masa dan filamen.

Sekiranya anda mempunyai Prusa i3 MK3S, anda boleh menggunakan fail GCode saya untuk hasil terbaik.

Model asal oleh VARRG

Langkah 3: Memateri Shell Luar

Panaskan stesen pematerian anda hingga 270 ° C, siapkan wayar solder dan tembaga anda. Sudah tiba masanya untuk mula membina cangkang luar di atas templat plastik yang dicetak pada langkah sebelumnya. Ini akan memakan masa yang lama, jangan terburu-buru. Sekiranya anda penat, berehat sebentar.

Pilih satu bahagian jantung dan mulakan dengan meletakkan satu wayar pada satu tepi templat. Pita dua sisi adalah rakan baik yang akan membantu anda menyimpan wayar di tempatnya. Masukkan wayar kedua dan pateri bersama. Tambahkan wayar ketiga dan buat segitiga pertama. Gunakan pes pematerian untuk membuat titik pematerian yang halus.

Terus memasang wayar sehingga semua tepi di satu sisi ditutup dengan wayar. Berhenti apabila wayar akan mula membengkok ke sisi lain. Anda tidak akan dapat menarik tembaga dari templat.

Pusingkan templat terbalik dan mulakan semula bahagian jantung yang lain. Teruskan sehingga anda menemui wayar dari seberang. Jangan pateri kedua-dua belah ini bersama-sama. Setelah selesai, anda boleh melepaskan wire mesh dari templat dan berbangga dengan diri sendiri.

Langkah 4: Skematik & Komponen Elektronik

Adakah anda mempunyai cangkang luar tembaga anda? Kini tiba masanya untuk membuat "otak" hati yang indah ini. Inti adalah mikrokontroler Arduino Nano yang membaca data nadi dari modul sensor denyut jantung MAX30102 melalui bas I2C. Kesan visual dihasilkan oleh satu set 9 LED WS2812b RGB yang dikendalikan oleh Nano. Bekalan kuasa dijaga oleh modul pengecas bateri TP4056 yang dapat membekalkan Arduino dengan 5V dari bateri LiPo dan mengecas bateri dari port USB.

Walaupun kedua-dua TP4056 dan Arduino Nano mempunyai port USB, terdapat USB tambahan yang disajikan. Ia memecahkan talian USB ke talian kuasa yang dikendalikan oleh TP4056 dan garis data yang dikendalikan oleh Arduino. Jika tidak, talian kuasa akan bercampur dan litar tidak akan berfungsi.

Langkah 5: Jantung Dalam LED

Mari ringankan perkara! Kami akan menjadikan jantung RGB LED dalaman. Ia cukup sederhana. Oleh itu, jangan ragu untuk menyatukannya bersama-sama untuk siap ke bahagian pemasangan terakhir.

Apa yang anda perlukan:

• templat kertas
• WS2812b RGB LED (9x)
• Kawat loyang 0.8mm

Langkah-langkah:

1. Cetak templat dan tutup bintik merah dengan pita dua sisi.
2. Letakkan LED RGB pada bintik merah pada templat terbalik. Empat petunjuk mesti menunjukkan anda. Adalah bijak untuk membuat pin GROUND dan VCC untuk memastikan anda menyoldernya dengan betul. Hadapkan pin GROUND ke cincin luar jantung.
3. Bengkokkan dan pasangkan cincin luar jantung ke pin GROUND dari LED.
4. Bengkokkan dan pasangkan cincin dalaman jantung ke pin VCC LED.
5. Sambungkan LED ke rantai - Setiap LED mempunyai pin DATA-IN dan DATA-OUT. Sekiranya anda menyambungkan pin data-out LED pertama ke pin data-in LED seterusnya, anda akan membuat rantai yang dapat dikawal dengan hanya satu wayar. Gunakan wayar pendek di antara setiap LED. Pin masuk data terletak di sisi yang sama dengan GROUND.
6. Bersihkan hati dengan sedikit alkohol.

Langkah 6:

Ini akan menjadi bahagian paling sukar kerana memerlukan pengetahuan elektronik.

Menghidupkan Arduino NANO

Litar yang saya laksanakan bukanlah yang paling senang dilakukan tetapi ia adalah yang paling elegan untuk jantung itu sendiri. Sekiranya anda sukar, anda boleh melihat varian lain di hujung bahagian ini.

Mari mulakan dengan menghidupkan Arduino Nano dengan bateri LiPo. Sekiranya anda melihat skema, anda dapat melihat bahawa talian kuasa dari USB tidak menyambung terus ke Arduino Nano tetapi lebih baik melalui modul pengecasan bateri TP4056. Ini memastikan bahawa bateri dapat diisi dengan betul dan jantung dapat dimatikan oleh suis. Lepaskan penyambung USB dari Arduino Nano dan tambahkan papan pemecah USB mikro. Sambungkan garis data dan garis bawah kembali ke Arduino NANO seperti yang dapat dilihat dalam gambar. Letakkan pusat papan pelarian sejajar dengan Arduino NANO sehingga kelihatan cantik.

Ambil papan pengecas bateri TP4056 dan pateri dengan dua wayar di bahagian bawah Arduino Nano - sambungkan OUT + dengan 5V pada papan Arduino dan OUT- ke GND. Saya membuat ruang antara Arduino Nano dan papan pengecas bateri untuk memuatkan bateri LiPO 500mA. Sekarang sambungkan kuasa dari papan pemecah USB ke IN + pada papan pengecas bateri dan akhirnya IN- ke GND. Bateri pateri menuju ke pad B + (wayar merah) dan B- (wayar hitam) pada papan pengecas bateri melalui suis kuasa. Anda sekarang boleh mencuba menghidupkan papan untuk pertama kalinya. Semoga berjaya!

Petua: Tahan juga LED kuasa dari Arduino UNO. Sentiasa menyala mengganggu hati.

Varian 1: Anda juga boleh menggunakan binaan USB di papan Arduino NANO. Sekiranya anda tidak menyelesaikan diod penyearah yang terdapat di bahagian bawah papan, anda boleh menggunakan solder menggunakan 5V dari mini USB dan tidak akan mematikan papan lagi.

Varian 2: Hati anda dapat memiliki dua USB - satu untuk pengaturcaraan dan satu untuk mengecas bateri. Kedua-dua modul pengecasan bateri Arduino Nano dan TP4056 mempunyai satu USB, anda boleh menggunakannya. Ia tidak elegan tetapi cukup mudah dilakukan.

Varian 3: Sekiranya anda tidak memerlukan jantung yang berkuasa bateri, anda boleh menghilangkan papan USB tambahan dan litar caj kuasa.

Langkah 7: Menanamkan Otak ke Jantung

Selesaikan jantung dalaman ke bahagian bawah cangkang jantung. Kawat luar jantung dalam adalah GND dan cangkang itu sendiri juga akan menjadi GND. Oleh itu, gunakan beberapa wayar tembaga pendek untuk memasukkannya ke pusat jantung yang tepat seperti yang dapat dilihat dalam gambar.

Sekarang bawa Arduino dengan bateri yang disediakan di atas dan pasangkannya ke dalam hati. Gunakan seberapa banyak wayar yang diperlukan untuk memastikannya terpasang di dalam jantung. Sekali lagi gunakan pin GND pada papan dan cengkerang USB sebagai titik untuk memasangkannya ke cangkang luar jantung. Jangan lekatkan pada wayar jantung dalaman! Kawat dalaman adalah 5V untuk LED.

Sambungkan wayar jantung dalaman LED ke 5V Arduino Nano dan DATA-IN LED RGB pertama ke pin D12.

Langkah 8: Memasang Sensor Denyutan Jantung

Sensor MX30102 mengukur degupan jantung dan tekanan darah apabila disentuh dengan jari. Pateri papan pada bahagian atas cangkang jantung. Gunakan bukaan kecil di sisi papan. Ini adalah GND dan kerana cangkang jantung akan menjadi GND juga sempurna. Pastikan anda dapat menyentuh komponen hitam kecil kecil di papan - itulah sensornya.

Ambil 3 wayar fleksibel - Saya telah menggunakan wayar cooper transformer bertebat.3mm dalam bentuk spring. Dan pasangkannya ke pin SCL, SDA dan VIN pada papan MAX30102 seperti berikut:

• SCL ke pin A5
• Pin SDA hingga A6
• Pin VIN hingga 5V

Itu semua sambungan elektrik yang diperlukan. Sebelum anda menyolokkan cengkerang atas dan bawah bersama. Anda harus menguji sama ada ia berfungsi. Akan sukar untuk diperbaiki selepas itu.

Langkah 9: Memuat naik Lakaran dan Ujian

Sambungkan Arduino ke komputer dan muat naik lakaran yang dilampirkan pada siaran ini. Suis kuasa mesti dihidupkan. Selepas ia dimuatkan, LED merah kecil pada sensor degup jantung harus menyala. Sekiranya anda menyentuhnya, LED akan mula berkelip mengikut degupan jantung anda. Diperlukan waktu hingga 15 detik untuk mengukur detak jantung dengan betul, jadi jangan putus asa jika tidak sekejap.

Langkah 10: Sentuhan Akhir

Berfungsi? Baik! Solder shell atas dan shell bawah bersama-sama dan bersihkan seluruh jantung dengan beberapa pembersih berasaskan alkohol untuk menghilangkan sisa fluks.

Anda sudah selesai! Beritahu saya jika ia berfungsi untuk anda dan hantarkan gambar bagaimana hati anda berubah. Saya betul-betul berminat!

Suka artikel ini. Juga, pertimbangkan untuk menyokong saya di Patreon.

Saya Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Hadiah Pertama dalam Peraduan Jantung