Bít LED srdce: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Je to 5 nádherných let, co jsem si vzal svoji manželku. Dávám jí toto elektronické srdce. Může cítit vzrušení. Bije podle tepu držitele. Podporuje mě při mnoha mých bláznivých úkolech.

Stejně jako všechny mé výtvory jsem se i zde trochu umělecky nadechl a vytvořil tvar srdce z mosazného pletiva. Veškerá elektronika je bezpečně ukryta uvnitř srdce a napájena baterií LiPo.

Krok 1: Materiál a nástroje

Materiál

• Mosazný drát 1 mm
• Mosazný drát 0,8 mm
• Pájecí pasta Pájka
• 3D vytištěná šablona srdce

Zdroj STL a GCode pro šablonu srdce jsou připojeny. Vytištěné srdce je oproti původnímu modelu mírně zvětšeno, aby se do něj vešla veškerá elektronika.

Elektronické komponenty

• Arduino NANO (Aliexpress)
• Nabíječka baterií LiPo (Aliexpress)
• LiPo baterie (Aliexpress)
• MAX30102 Snímač tepové frekvence (Aliexpress)
• Micro USB breakout board (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB LED (Aliexpress)
• Mini přepínač (MSK-12C02)

Nástroje

• pájecí stanice s hrotem 3 mm
• kleště
• kleště na řezání drátu
• pinzeta
• oboustranná páska
• pevné ruce

Krok 2: Příprava šablony

Socha srdce je postavena a připájena kolem 3D tištěné šablony srdce. Pojďme si tedy šablonu vytisknout sami, abychom ji měli připravenou na další krok - pájení pletiva. Srdce je o něco větší než původní model, rozměry jsou 100x84x49,5 mm.

Není potřeba vysoká přesnost ani pěkný plynulý výstup. Moje nastavení 3D tiskárny je rychlostní profil PLA s vrstvou 0,30 mm. Nebude to vypadat hezky, ale pro jednorázovou šablonu je to dost dobré. Ušetříte čas i vlákno.

Pokud máte Prusa i3 MK3S, můžete pro nejlepší výsledek okamžitě použít můj soubor GCode.

Originální model značky VARRG

Krok 3: Pájení vnějšího pláště

Zahřejte pájecí stanici na 270 ° C, připravte si pájecí a mosazný drát. Je na čase začít stavět vnější obal na plastovou šablonu vytištěnou v předchozím kroku. Bude to trvat dlouho, nespěchej. Pokud vás unaví, udělejte si na den přestávku.

Vyberte jednu stranu srdce a začněte tím, že na jediný okraj šablony dáte jeden drát. Oboustranná páska je skvělý přítel, který vám pomůže udržet drát na místě. Přidejte druhý vodič a spojte je dohromady. Přidejte třetí drát a vytvořte první trojúhelník. Pomocí pájecí pasty vytvořte hladké pájecí body.

Pokračujte v pokládání drátů, dokud nejsou všechny hrany na jedné straně pokryty dráty. Zastavte, když se dráty začnou ohýbat na druhou stranu. Mosaznou síťku ze šablony nebudete moci vytáhnout.

Otočte šablonu dnem vzhůru a začněte znovu na druhé straně srdce. Pokračujte, dokud nepotkáte dráty z druhé strany. Nepájejte tyto dvě strany dohromady. Až budete hotovi, můžete z šablony sejmout drátěnou síť a být na sebe hrdí.

Krok 4: Elektronická schémata a komponenty

Máte svůj mosazný vnější plášť připravený? Nyní je na čase vytvořit „mozek“tohoto krásného srdce. Jádrem je mikrokontrolér Arduino Nano, který čte pulzní data z modulu snímače tepové frekvence MAX30102 přes sběrnici I2C. Vizuální efekty jsou vytvářeny sadou 9 adresovatelných LED diod WS2812b RGB ovládaných Nano. Napájení je udržováno modulem nabitým baterií TP4056, který může napájet Arduino 5V z baterie LiPo a nabíjet baterii z portu USB.

Přestože TP4056 i Arduino Nano mají port USB, je zde další USB. Rozděluje USB linky na elektrické vedení obsluhované TP4056 a datové linky obsluhované Arduinem. Jinak by došlo ke smísení elektrického vedení a obvod by nefungoval.

Krok 5: LED vnitřní srdce

Rozsviťme věc! Vyrobíme vnitřní RGB LED diody jako srdce. Je to docela jednoduché. Neváhejte je tedy pájet dohromady, abyste byli připraveni na finální montážní díl.

Co budete potřebovat:

• papírová šablona
• WS2812b RGB LED (9x)
• 0,8 mm mosazný drát

Kroky:

1. Vytiskněte šablonu a překryjte červená místa oboustrannou páskou.
2. Umístěte LED diody RGB na červená místa na šabloně vzhůru nohama. Čtyři svody by měly ukazovat na vás. Je moudré vytvořit kolíky GROUND a VCC, abyste se ujistili, že je správně pájíte. Tváří v tvář kolíku GROUND k vnějšímu prstenu srdce.
3. Ohněte a připájejte vnější prstenec srdce k POZEMNÍM kolíkům LED diod.
4. Ohněte a připájejte vnitřní prstenec srdce k pinům VCC LED.
5. Připojte LED diody do řetězce-každá LED má pin DATA-IN a DATA-OUT. Pokud připojíte první datový pin LED k dalšímu datovému pinu LED, vytvoříte řetěz, který lze ovládat jediným vodičem. Mezi každou z LED diod použijte krátké vodiče. Datový vstup je umístěn na stejné straně jako ZEM.
6. Vyčistěte srdce trochou alkoholu.

Krok 6:

To bude ze všech nejtěžší, protože to bude vyžadovat určité znalosti elektroniky.

Napájení Arduino NANO

Obvod, který jsem implementoval, není nejjednodušší, ale pro srdce sám byl nejelegantnější. Pokud vám to přišlo příliš těžké, můžete se podívat na další varianty na konci této části.

Začněme napájením Arduino Nano pomocí baterie LiPo. Pokud se podíváte na schémata, můžete vidět, že napájecí vedení z USB se nepřipojuje přímo k Arduino Nano, ale je spíše přemostěno přes modul nabíjení baterie TP4056. Tím je zajištěno, že baterii lze správně nabít a vypnout srdce vypínačem. Odpojte USB konektor z Arduino Nano a přidejte micro USB breakout desku. Připojte datové a zemnící vedení zpět k Arduino NANO, jak je vidět na obrázku. Umístěte střed desky na zarovnání s Arduino NANO, aby to vypadalo hezky.

Vezměte desku nabíjení baterie TP4056 a připájejte ji dvěma vodiči na spodní straně Arduino Nano - připojte OUT+ s 5V na desce Arduino a OUT- na GND. Vytvořil jsem prostor mezi Arduino Nano a deskou pro nabíjení baterie, aby se vešel 500mA LiPO akumulátor. Nyní připojte napájení z odpojovací desky USB k IN+ na desce pro nabíjení baterie a nakonec IN- k GND. Pájecí baterie vede k vypínači B+ (červený vodič) a B- (černý vodič) na desce pro nabíjení baterie. Nyní se můžete pokusit poprvé zapnout desku. Doufám, že to funguje!

Tip: Odpojte také LED napájení z Arduino UNO. Vždy to na světlo působí na srdce rušivě.

Varianta 1: Můžete také použít USB build na desce Arduino NANO. Pokud odspájíte usměrňovací diodu, která je na spodní straně desky, můžete pájet pomocí 5 V z mini USB a desku již nebude napájet.

Varianta 2: Vaše srdce může mít dvě USB - jedno pro programování a druhé pro nabíjení baterie. Modul nabíjení baterie Arduino Nano i TP4056 má jedno USB, můžete je použít. Není to elegantní, ale docela jednoduché.

Varianta 3: Pokud nepotřebujete srdce napájené z baterie, můžete vynechat přídavnou desku USB a obvod nabíjení.

Krok 7: Vložení mozku do srdce

Zapájejte vnitřní srdce do spodní poloviny pláště srdce. Vnější drát vnitřního srdce je GND a samotný plášť bude také GND. Použijte tedy krátké mosazné dráty, abyste jej vložili do přesného středu srdce, jak je vidět na obrázcích.

Nyní vezměte Arduino s baterií připravenou výše a připájejte ji do vnitřního srdce. Použijte tolik drátů, kolik je potřeba, abyste se ujistili, že bude držet uvnitř srdce. Opět použijte piny GND na deskách a plášti USB jako bod, kde je pájíte k vnějšímu plášti srdce. Nepájejte jej na vnitřní vodič vnitřního srdce! Vnitřní vodič je pro LED diody 5V.

Připojte vnitřní vodič vnitřního srdce LED k 5V Arduino Nano a DATA-IN první RGB LED na pin D12.

Krok 8: Instalace snímače srdečního tepu

Senzor MX30102 měří srdeční tep a krevní tlak při dotyku prstem. Desku připájejte na horní polovinu mušle srdce. Na bocích desky použijte malý otvor. Jedná se o GND a protože srdce shell bude také GND, je perfektní. Ujistěte se, že se můžete dotknout malé malé černé součásti na desce - to je senzor.

Vezměte 3 pružné dráty - použil jsem 0,3 mm izolovaný transformátorový měděný drát ve formě pružiny. A pájejte je na piny SCL, SDA a VIN na desce MAX30102 následujícím způsobem:

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

To jsou všechna potřebná elektrická připojení. Než spojíte horní a dolní skořepinu dohromady. Měli byste vyzkoušet, zda to funguje. Následně by bylo těžké opravit.

Krok 9: Nahrání náčrtu a testování

Připojte Arduino k počítači a nahrajte skicu připojenou k tomuto příspěvku. Vypínač musí být zapnutý. Po nahrání by se měla rozsvítit malá červená LED na senzoru srdečního tepu. Pokud se ho dotknete, LED diody by měly začít blikat podle srdečního tepu. Správné měření tepů může trvat až 15 s, takže nezoufejte, pokud to není okamžité.

Krok 10: Poslední dotek

Funguje? Dobrý! Spájejte horní a spodní skořepinu dohromady a vyčistěte celé srdce čisticím prostředkem na bázi alkoholu, abyste odstranili zbývající tavidlo.

Jsi hotov! Dejte mi vědět, jestli vám to funguje, a pošlete obrázky, jak vaše srdce dopadlo. Opravdu mě to zajímá!

Stejně jako tento článek. Zvažte také podporu mě na Patreonu.

Jsem Jiří Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

První cena v srdeční soutěži