Beating LED Heart: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Han passat cinc anys meravellosos des que em vaig casar amb la meva dona. Li estic donant aquest cor electrònic. Pot sentir l’emoció. Bata segons el batec del titular. M’ha donat suport en moltes de les meves boges missions.

Com totes les meves creacions, aquí vaig ser una mica artístic i vaig crear la forma del cor amb una malla de filferro de llautó. Tots els aparells electrònics estan amagats dins del cor de manera segura i alimentats per la bateria LiPo.

Pas 1: material i eines

Material

• Filferro de llautó 1mm
• Filferro de llautó de 0,8 mm
• Pasta de soldar Soldar
• Plantilla de cor imprès en 3D

S'adjunten el codi font STL i GCode per a la plantilla del cor. Tingueu en compte que el cor imprès està lleugerament ampliat respecte al model original per adaptar-se a tots els aparells electrònics.

Components electrònics

• Arduino NANO (Aliexpress)
• Carregador de bateria LiPo (Aliexpress)
• Bateria LiPo (Aliexpress)
• Sensor de freqüència cardíaca MAX30102 (Aliexpress)
• Tauler micro USB (Aliexpress)
• 9 LEDs RGB WS2812B (Aliexpress)
• Mini interruptor (MSK-12C02)

Eines

• estació de soldadura amb punta de 3 mm
• alicates
• alicates de tall de filferro
• pinces
• cinta de doble cara
• mans fermes

Pas 2: Preparació de la plantilla

L’escultura del cor es construeix i es solda al voltant d’una plantilla de cor impresa en 3D. Imprimim, doncs, la plantilla per tenir-la a punt per al següent pas: soldar la malla. El cor és lleugerament més gran que el model original, les mides són de 100x84x49,5 mm.

No cal una alta precisió ni una bona sortida suau. La configuració de la meva impressora 3D és un perfil de velocitat PLA amb una capa de 0,30 mm. No quedarà bonic, però per a una plantilla d’un sol ús, és prou bo. Estalvieu temps i filaments.

Si teniu Prusa i3 MK3S, podeu utilitzar el fitxer GCode immediatament per obtenir el millor resultat.

Model original de VARRG

Pas 3: Soldar la closca exterior

Escalfeu l'estació de soldadura a 270 ° C, prepareu la soldadura i el filferro de llautó. És hora de començar a construir una carcassa exterior a la part superior de la plantilla de plàstic impresa al pas anterior. Passarà molt de temps, no us afanyeu. Si us canseu, feu un descans per un dia.

Trieu un costat del cor i comenceu posant un cable únic en una sola vora de la plantilla. La cinta de doble cara és un gran amic que us ajudarà a mantenir el cable al seu lloc. Afegiu un segon fil i soldeu-los junts. Afegiu el tercer fil i creeu el primer triangle. Utilitzeu pasta de soldadura per obtenir punts de soldadura suaus.

Continueu posant cables fins que totes les vores d'un costat estiguin cobertes de cables. Atureu-vos quan els cables començaran a doblar-se cap a l’altre costat. No podreu treure la malla de llautó de la plantilla.

Gireu la plantilla cap per avall i torneu a començar a l'altre costat del cor. Continueu fins que trobeu els cables de l’altra banda. No soldeu aquests dos costats junts. En acabar, podeu treure la malla de filferro de la plantilla i estar orgullós de vosaltres mateixos.

Pas 4: Esquemes electrònics i components

Ja teniu preparada la carcassa exterior de llautó? Ara toca fer un "cervell" d'aquest bell cor. El nucli és un microcontrolador Arduino Nano que llegeix les dades d’impuls d’un mòdul de sensor de freqüència cardíaca MAX30102 mitjançant un bus I2C. Els efectes visuals es creen mitjançant un conjunt de 9 LED RGB WS2812b adreçables controlats per Nano. La font d'alimentació es manté mitjançant un mòdul carregat amb bateria TP4056 que pot subministrar a l'Arduino 5V des d'una bateria LiPo i carregar la bateria des del port USB.

Tot i que tant el TP4056 com l’Arduino Nano disposen d’un port USB, es presenta un USB extra. Trenca les línies USB en línies elèctriques gestionades per TP4056 i línies de dades gestionades per Arduino. En cas contrari, les línies elèctriques es barrejarien i el circuit no funcionarà.

Pas 5: LED interior del cor

Encenem la cosa! Farem que els LED RGB interiors siguin el cor. És força senzill. Així que no dubteu a soldar-lo junts per estar a punt per a la part final del muntatge.

Què necessitaràs:

• plantilla de paper
• LED RGB WS2812b (9x)
• Fil de llautó de 0,8 mm

Passos:

1. Imprimiu la plantilla i cobreix les taques vermelles amb cinta adhesiva a doble cara.
2. Col·loqueu els LED RGB a les taques vermelles de la plantilla al revés. Els quatre avantatges haurien d’assenyalar-vos. És aconsellable crear els pins GROUND i VCC per assegurar-vos que els soldeu correctament. Encara el passador TERRA cap a l'anell exterior del cor.
3. Doblega i solda l’anell exterior del cor als passadors GROUND dels LED.
4. Doblega i solda l’anell interior del cor als passadors VCC dels LED.
5. Connecteu LEDs a la cadena: cada LED té un pin DATA-IN i DATA-OUT. Si connecteu el primer pin de sortida de dades LED al següent pin d’entrada de dades LED, crearà una cadena que es pot controlar amb un sol cable. Utilitzeu cables curts entre cadascun dels LED. El pin d’entrada de dades es troba al mateix costat que GROUND.
6. Netegeu el cor amb una mica d’alcohol.

Pas 6:

Aquesta serà la part més difícil de totes, ja que requerirà coneixements electrònics.

Alimentació de l'Arduino NANO

El circuit que he implementat no és el més fàcil de realitzar, però sí el més elegant per al cor. Si ho trobeu massa difícil, podeu consultar les altres variants al final d’aquesta secció.

Comencem amb l’encesa d’Arduino Nano amb la bateria LiPo. Si mireu els esquemes, podreu veure que la línia d’alimentació des d’USB no es connecta directament a Arduino Nano, sinó que s’evita mitjançant un mòdul de càrrega de la bateria TP4056. Això garanteix que la bateria es pugui carregar correctament i que el cor es pugui apagar mitjançant l’interruptor. Torneu a vendre el connector USB d’Arduino Nano i afegiu-hi la placa micro USB. Connecteu les línies de dades i la línia de terra de nou a l'Arduino NANO, tal com es pot veure a la imatge. Col·loqueu el tauler de ruptura al centre amb l'Arduino NANO perquè quedi bonic.

Agafeu la placa de càrrega de la bateria TP4056 i soldeu-la amb dos cables a la part inferior de l’Arduino Nano: connecteu OUT + amb 5V a la placa Arduino i OUT- a GND. Vaig fer un espai entre l’Arduino Nano i la placa de càrrega de la bateria per adaptar-la a la bateria LiPO de 500 mA. Ara connecteu l’alimentació de la placa USB USB a IN + a la placa de càrrega de la bateria i, finalment, IN- a GND. La bateria de soldadura condueix als coixinets B + (fil vermell) i B- (fil negre) de la placa de càrrega de la bateria mitjançant l’interruptor d’alimentació. Ara podeu provar d’engegar el tauler per primera vegada. Espero que funcioni!

Consell: també heu de vendre el LED d'alimentació de l'Arduino UNO. Sempre a la llum és inquietant per al cor.

Variant 1: També podeu utilitzar la versió USB de la placa Arduino NANO. Si dessoldeu el díode rectificador que es troba a la part inferior de la placa, podeu soldar utilitzeu el 5V des del mini USB i ja no alimentarà la placa.

Variant 2: el vostre cor pot tenir dos USB: un per programar i un per carregar la bateria. Tant el mòdul de càrrega de la bateria Arduino Nano com el TP4056 tenen un USB, els podeu utilitzar. No és elegant, però bastant senzill de fer.

Variant 3: si no necessiteu un cor amb bateria, podeu ometre la placa USB addicional i el circuit de càrrega d'alimentació.

Pas 7: incrustar el cervell al cor

Soldeu el cor intern a la meitat inferior de la closca del cor. El filferro exterior del cor intern és GND i la mateixa closca també serà GND. Per tant, utilitzeu uns cables de llautó curts per posar-lo al centre exacte del cor, tal com es pot veure a les imatges.

Ara agafeu l'Arduino amb la bateria preparada anteriorment i soldeu-lo al cor intern. Utilitzeu tants cables com calgui per assegurar-vos que es mantindrà dins del cor. Torneu a utilitzar els pins GND a les taules i la carcassa de l'USB com a punt per soldar-lo a la carcassa exterior del cor. No el soldeu al fil interior del cor intern. El cable interior és de 5V per als LED.

Connecteu el cable interior del cor LED interior al 5V de l’Arduino Nano i DATA-IN del primer LED RGB que fixi el pin D12.

Pas 8: Instal·lació del sensor de batec del cor

El sensor MX30102 mesura els batecs del cor i la pressió arterial quan es toca amb un dit. Soldeu el tauler a la meitat superior de la closca del cor. Utilitzeu una petita obertura als costats del tauler. Aquests són GND i, ja que la closca del cor també serà GND, és perfecte. Assegureu-vos que pugueu tocar el petit component negre de la placa, aquest és el sensor.

Agafeu 3 cables flexibles: he utilitzat filferro cooperador de transformador aïllat de.3mm en forma de molla. I soldeu-los als pins SCL, SDA i VIN de la placa MAX30102 de la següent manera:

• Pin SCL a A5
• Pin SDA a A6
• PIN VIN a 5V

Són totes les connexions elèctriques necessàries. Abans de soldar les closques superior i inferior juntes. Heu de provar si funciona. Seria difícil de reparar després.

Pas 9: penjar l'esbós i les proves

Connecteu Arduino a l'ordinador i pengeu l'esbós adjunt a aquesta publicació. Cal activar l’interruptor d’alimentació. Després de penjar-lo, s’hauria d’encendre el petit LED vermell del sensor de batec del cor. Si el toqueu, els LED haurien de començar a parpellejar segons els batecs del vostre cor. Es poden trigar fins a 15 segons a mesurar correctament els batecs del cor, així que no us desespereu si no és instantani.

Pas 10: toc final

Funciona? Bé! Soldeu la closca superior i la closca inferior juntes i netegeu tot el cor amb un netejador a base d’alcohol per eliminar el flux restant.

Estàs acabat! Aviseu-me si us funciona i publiqueu imatges de com us ha quedat el cor. M'interessa molt!

Com aquest article. A més, considereu donar-me suport a Patreon.

Sóc Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Primer premi del Concurs de Cor