Beating LED Heart: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Naging 5 magagandang taon mula nang ikasal ako sa aking asawa. Ibinibigay ko sa kanya ang elektronikong puso na ito. Nararamdaman nito ang kaguluhan. Tumitipig ito alinsunod sa pintig ng puso ng may hawak. Sinusuportahan niya ako sa marami sa aking mga nakatutuwang pakikipagsapalaran.

Tulad ng lahat ng aking mga nilikha, nagpunta ako ng medyo maarte dito at ginawa ang hugis ng puso mula sa tanso wire mesh. Ang lahat ng mga electronics ay ligtas na nakatago sa loob ng puso at pinalakas ng LiPo na baterya.

Hakbang 1: Materyal at Mga Tool

Materyal

• Brass wire 1mm
• Brass wire 0.8mm
• Soldering paste Solder
• 3D na naka-print na template ng puso

Ang pinagmulang STL at GCode para sa template ng puso ay nakakabit. Tandaan na ang naka-print na puso ay bahagyang naitaas mula sa orihinal na modelo upang magkasya ang lahat ng mga electronics.

Mga elektronikong sangkap

• Arduino NANO (Aliexpress)
• LiPo Battery charger (Aliexpress)
• LiPo baterya (Aliexpress)
• MAX30102 Heart rate sensor (Aliexpress)
• Micro USB breakout board (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB LEDs (Aliexpress)
• Mini switch (MSK-12C02)

Mga kasangkapan

• istasyon ng paghihinang na may 3mm na tip
• pliers
• wire cutting pliers
• sipit
• double-sided tape
• matatag na mga kamay

Hakbang 2: Pagkuha ng Template na Handa

Ang iskulturang puso ay binuo at solder sa paligid ng isang 3D na naka-print na template ng puso. Kaya i-print natin ang template sa iyong sarili upang maihanda ito para sa susunod na hakbang - paghihinang ng mata. Ang puso ay bahagyang mas malaki kaysa sa orihinal na modelo, ang mga sukat ay 100x84x49.5 mm.

Hindi na kailangan para sa mataas na katumpakan o magandang makinis na output. Ang pag-set up ng aking 3D printer ay ang profile ng bilis ng PLA na may 0.30mm layer. Hindi ito magiging maganda, ngunit para sa isang disposable template, ito ay sapat na mabuti. Makakatipid ka ng oras at filament.

Kung mayroon kang Prusa i3 MK3S maaari mong gamitin agad ang aking file na GCode para sa pinakamahusay na resulta.

Orihinal na modelo ng VARRG

Hakbang 3: Paghinang ng Outer Shell

Pag-init ng iyong istasyon ng paghihinang sa 270 ° C, ihanda ang iyong panghinang at tanso na tanso. Panahon na upang simulan ang pagbuo ng isang panlabas na shell sa tuktok ng plastic template na nakalimbag sa nakaraang hakbang. Matatagalan ito, huwag magmadali. Kung napapagod ka, magpahinga ka muna sa isang araw.

Pumili ng isang bahagi ng puso at magsimula sa pamamagitan ng paglalagay ng isang solong kawad sa isang solong gilid ng template. Ang double-sided tape ay isang mahusay na kaibigan na makakatulong sa iyong mapanatili ang kawad sa lugar. Magdagdag ng pangalawang wire at maghinang ito nang magkasama. Magdagdag ng pangatlong kawad at lumikha ng unang tatsulok. Gumamit ng soldering paste upang makagawa ng makinis na mga puntos ng paghihinang.

Magpatuloy sa paglalagay ng mga wire hanggang sa ang lahat ng mga gilid sa isang gilid ay natakpan ng mga wire. Huminto kapag ang mga wire ay magsisimulang yumuko sa kabilang panig. Hindi mo magagawang hilahin ang tanso na mesh mula sa template.

Baligtarin ang template at magsimulang muli sa kabilang panig ng puso. Magpatuloy hanggang sa matugunan mo ang mga wires mula sa kabilang panig. Huwag magkasama ang dalawang panig na ito. Kapag natapos na maaari mong kunin ang wire mesh pababa mula sa template at ipagmalaki ang iyong sarili.

Hakbang 4: Mga Elektronikong Skematika at Mga Bahagi

Handa mo na ba ang iyong panlabas na shell ng tanso? Ngayon ay oras na upang gumawa ng isang "utak" ng magandang puso. Ang core ay isang Arduino Nano microcontroller na nagbabasa ng data ng pulso mula sa isang MAX30102 Heart rate sensor module sa pamamagitan ng isang I2C bus. Ang mga visual effects ay nilikha ng isang hanay ng 9 na maaaring tugunan WS2812b RGB LEDs na kinokontrol ng Nano. Ang suplay ng kuryente ay pinapanatili ng isang module na sisingilin ng TP4056 na baterya na maaaring parehong magbigay ng Arduino ng 5V mula sa isang baterya ng LiPo at singilin ang baterya mula sa USB port.

Kahit na ang parehong TP4056 at Arduino Nano ay nagtatampok ng isang USB port mayroong isang karagdagang USB na ipinakita. Pinaghihiwa nito ang mga linya ng USB sa mga linya ng kuryente na hinawakan ng TP4056 at mga linya ng data na hinawakan ni Arduino. Kung hindi man, magkakahalo ang mga linya ng kuryente at hindi gagana ang circuit.

Hakbang 5: LED Inner Heart

Sindihan natin ang bagay! Gagawin namin ang panloob na RGB LEDs na puso. Ito ay medyo simple. Kaya't huwag mag-atubiling maghinang ito nang magkasama upang maging handa para sa huling bahagi ng pagpupulong.

Ano ang kakailanganin mo:

• template ng papel
• WS2812b RGB LEDs (9x)
• 0.8mm wire na tanso

Mga Hakbang:

1. I-print ang template at takpan ang mga pulang spot ng double-sided tape.
2. Ilagay ang RGB LEDs sa mga pulang spot sa template ng baligtad. Dapat ituro sa iyo ng apat na lead. Matalong gawin ang mga pin ng GROUND at VCC upang matiyak na hinihinang mo nang tama ang mga ito. Harapin ang GROUND pin sa panlabas na singsing ng puso.
3. Bend at solder ang panlabas na singsing ng puso sa GROUND pin ng mga LED.
4. Bend at solder ang panloob na singsing ng puso sa mga pin ng VCC ng mga LED.
5. Ikonekta ang mga LED sa kadena - Ang bawat LED ay may DATA-IN at DATA-OUT pin. Kung ikinonekta mo ang unang LED data-out na pin sa susunod na pin na data-in na LED ay lilikha ka ng isang kadena na maaaring kontrolin ng isang kawad lamang. Gumamit ng mga maiikling wire sa pagitan ng bawat isa sa mga LED. Ang pin na data-in ay matatagpuan sa parehong bahagi ng GROUND.
6. Linisin ang puso sa alak.

Hakbang 6:

Ito ang magiging pinakamahirap na bahagi sa lahat dahil mangangailangan ito ng kaunting kaalaman sa electronics.

Pagpapatakbo ng Arduino NANO

Ang circuit na ipinatupad ko ay hindi ang pinakamadaling gumanap ngunit ito ang pinaka matikas para sa puso mismo. Kung nahanap mo ito nang napakahirap maaari mong suriin ang iba pang mga variant sa pagtatapos ng seksyon na ito.

Magsimula tayo sa pag-power up ng Arduino Nano gamit ang baterya ng LiPo. Kung titingnan mo ang mga iskema maaari mong makita na ang linya ng kuryente mula sa USB ay hindi kumonekta nang direkta sa Arduino Nano ngunit sa halip ay bypass sa pamamagitan ng isang module ng singil ng baterya na TP4056. Tinitiyak nito na ang baterya ay maaaring singilin nang maayos at ang puso ay maaaring mapapatay ng switch. Alisin ang USB konektor mula sa Arduino Nano at idagdag ang micro USB breakout board. Ikonekta ang mga linya ng data at linya ng ground pabalik sa Arduino NANO tulad ng makikita sa larawan. Ilagay ang breakout board center na nakahanay sa Arduino NANO upang maganda ang hitsura nito.

Kunin ang board ng singil ng baterya ng TP4056 at solder ito gamit ang dalawang wires sa ibabang bahagi ng Arduino Nano - ikonekta ang OUT + kasama ang 5V sa Arduino board at OUT- to GND. Gumawa ako ng puwang sa pagitan ng Arduino Nano at ng board ng pagsingil ng baterya upang magkasya sa baterya ng 500mA LiPO. Ikonekta ngayon ang kuryente mula sa USB breakout board hanggang IN + sa board ng pagsingil ng baterya at sa wakas IN- sa GND. Ang solder na baterya ay humahantong sa mga pad na B + (pulang kawad) at B- (itim na kawad) sa board ng singil ng baterya sa pamamagitan ng power switch. Maaari mo na ngayong subukang i-power up ang board sa unang pagkakataon. Sana gumana ito!

Tip: Alisin din ang power LED mula sa Arduino UNO. Ito ay laging nasa ilaw ay nakakagambala para sa puso.

Variant 1: Maaari mo ring gamitin ang USB build sa Arduino NANO board. Kung tatanggalin mo ang rectifier diode na nasa ilalim ng board maaari mong gamitin ang 5V mula sa mini USB at hindi na ito magpapagana sa board.

Variant 2: Ang iyong puso ay maaaring magkaroon ng dalawang USB - isa para sa programa at isa para sa singilin ang baterya. Parehong Arduino Nano at TP4056 na module ng pagsingil ng baterya ay mayroong isang USB, maaari mo itong magamit. Hindi ito matikas ngunit medyo simpleng gawin.

Variant 3: Kung hindi mo kailangan ng puso na pinapatakbo ng baterya maaari mong alisin ang sobrang USB board at power charge circuit.

Hakbang 7: Pag-embed sa Utak sa Puso

Paghinang sa panloob na puso sa ibabang kalahati ng shell ng puso. Ang panlabas na kawad ng panloob na puso ay GND at ang shell mismo ay magiging GND din. Kaya gumamit ng ilang maikling mga wire na tanso upang ilagay ito sa eksaktong gitna ng puso tulad ng makikita sa mga larawan.

Ngayon kunin ang Arduino na may baterya na handa sa itaas at solder ito sa panloob na puso. Gumamit ng maraming mga wire kung kinakailangan upang matiyak na makakapigil ito sa loob ng puso. Muli gamitin ang mga pin ng GND sa mga board at shell ng USB bilang isang punto kung saan ito hihihin sa panlabas na shell ng puso. Huwag solder ito sa panloob na kawad ng panloob na puso! Ang panloob na kawad ay 5V para sa mga LED.

Ikonekta ang panloob na kawad ng panloob na LED heart sa 5V ng Arduino Nano at DATA-IN ng unang RGB LED na i-pin ang D12.

Hakbang 8: Pag-install ng Heartbeat Sensor

Sinusukat ng sensor ng MX30102 ang mga tibok ng puso at presyon ng dugo kapag hinawakan ng isang daliri. Paghinang ng board sa itaas na kalahati ng shell ng puso. Gumamit ng isang maliit na pambungad sa mga gilid ng pisara. Ang mga ito ay GND at dahil ang heart shell ay magiging GND pati na rin ito ay perpekto. Tiyaking maaari mong hawakan ang maliit na maliit na itim na sangkap sa board - iyon ang sensor.

Kumuha ng 3 nababaluktot na mga wires - Gumamit ako ng.3mm insulated transformer cooper wire sa anyo ng isang spring. At solder ang mga ito sa SCL, SDA at VIN pin sa MAX30102 board tulad ng sumusunod:

• SCL hanggang A5 pin
• SDA hanggang A6 pin
• VIN sa 5V pin

Iyon lang ang kailangan ng mga koneksyon sa kuryente. Bago ka maghinang nang magkakasama sa itaas at ibabang mga shell. Dapat mong subukan kung ito ay gumagana. Mahirap itong ayusin pagkatapos.

Hakbang 9: Pag-upload ng Sketch at Pagsubok

Ikonekta ang Arduino sa computer at i-upload ang sketch na nakakabit sa post na ito. Dapat buksan ang switch ng kuryente. Matapos itong mai-upload ang maliit na pulang LED sa heartbeat sensor ay dapat na ilaw. Kung hawakan mo ito, ang mga LEDs ay dapat magsimulang magpikit ayon sa iyong mga tibok ng puso. Maaari itong tumagal ng hanggang 15s upang masukat nang maayos ang mga tibok ng puso kaya huwag maging desperado kung hindi ito instant.

Hakbang 10: Pangwakas na Pag-ugnay

Gumagawa? Mabuti! Ang mga panghinang na pangibabaw na shell at ibabang bahagi ng shell ay magkakasama at linisin ang buong puso gamit ang ilang alkohol na batay sa alkohol upang alisin ang natitirang pagkilos ng bagay.

Tapos ka na! Ipaalam sa akin kung ito ay gumagana para sa iyo at mag-post ng mga larawan kung paano naging ang iyong puso. Interesado talaga ako!

Tulad ng artikulong ito. Gayundin, isaalang-alang ang pagsuporta sa akin sa Patreon.

Ako si Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

First Prize in the Heart Contest