Slående LED -hjerte: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Det har vært fem fantastiske år siden jeg giftet meg med min kone. Jeg gir henne dette elektroniske hjertet. Det kan føle spenningen. Det slår i henhold til holderens hjertebank. Hun har støttet meg på mange av mine vanvittige oppdrag.

Som alle mine kreasjoner, gikk jeg litt kunstnerisk her og laget hjerteformen av messingtråd. All elektronikk er trygt gjemt inne i hjertet og drevet av LiPo -batteri.

Trinn 1: Materiale og verktøy

Materiale

• Messingtråd 1 mm
• Messingtråd 0,8 mm
• Loddepasta Lodde
• 3D -trykt hjertemal

Kilde STL og GC -kode for hjertemalen er vedlagt. Vær oppmerksom på at det trykte hjertet er litt skalert opp fra originalmodellen for å passe til all elektronikk.

Elektroniske komponenter

• Arduino NANO (Aliexpress)
• LiPo batterilader (Aliexpress)
• LiPo -batteri (Aliexpress)
• MAX30102 Pulssensor (Aliexpress)
• Micro USB breakout board (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB -lysdioder (Aliexpress)
• Minibryter (MSK-12C02)

Verktøy

• loddestasjon med 3 mm spiss
• tang
• ståltang
• pinsett
• dobbeltsidig tape
• faste hender

Trinn 2: Gjør malen klar

Hjerteskulptur er bygget og loddet rundt en 3D -trykt hjertemal. Så la oss skrive ut malen selv for å ha den klar for neste trinn - lodding av masken. Hjertet er litt større enn den opprinnelige modellen, dimensjonene er 100x84x49,5 mm.

Det er ikke behov for høy presisjon eller fin jevn utgang. 3D -skriveroppsettet mitt er PLA -hastighetsprofil med 0,30 mm lag. Det vil ikke se pent ut, men for en engangsmal er det bra nok. Du sparer tid og filament.

Hvis du har Prusa i3 MK3S, kan du bruke GCode -filen min med en gang for det beste resultatet.

Original modell av VARRG

Trinn 3: Lodding av ytre skall

Varm opp loddestasjonen til 270 ° C, gjør loddetinn og messingtråden klar. Det er på tide å begynne å bygge et ytre skall på toppen av plastmalen som ble skrevet ut i forrige trinn. Det kommer til å ta lang tid, ikke skynd deg. Hvis du blir sliten, ta en pause i en dag.

Velg den ene siden av hjertet og begynn med å sette en enkelt ledning på en enkelt kant av malen. Dobbeltsidig tape er en god venn som vil hjelpe deg med å holde ledningen på plass. Legg til den andre ledningen og lodd disse sammen. Legg til tredje ledning og lag den første trekanten. Bruk loddepasta til å lage glatte loddepunkter.

Fortsett å sette ledninger til alle kantene på den ene siden er dekket med ledninger. Stopp når ledningene begynner å bøye seg til den andre siden. Du vil ikke kunne trekke messingnettet ut av malen.

Snu malen opp ned og begynn på den andre siden av hjertet. Fortsett til du møter ledningene fra den andre siden. Ikke lodd disse to sidene sammen. Når du er ferdig kan du ta nettet ned fra malen og være stolt av deg selv.

Trinn 4: Elektronisk skjema og komponenter

Har du det ytre skallet i messing klar? Nå er det på tide å lage en "hjerne" av dette vakre hjertet. Kjernen er en Arduino Nano mikrokontroller som leser pulsdata fra en MAX30102 pulssensormodul via en I2C -buss. Visuelle effekter skapes av et sett med 9 adresserbare WS2812b RGB -lysdioder kontrollert av Nano. Strømforsyningen vedlikeholdes av en TP4056 batteriladet modul som både kan forsyne Arduino med 5V fra et LiPo -batteri og lade batteriet fra USB -porten.

Selv om både TP4056 og Arduino Nano har en USB -port, er det en ekstra USB. Den bryter USB -linjene til kraftledninger som håndteres av TP4056 og datalinjer som håndteres av Arduino. Ellers vil kraftledningene bli blandet og kretsen vil ikke fungere.

Trinn 5: LED indre hjerte

La oss lyse opp saken! Vi kommer til å gjøre det indre RGB -lysdioden til et hjerte. Det er ganske enkelt. Så ikke nøl med å lodde den sammen for å være klar for den siste monteringsdelen.

Hva du trenger:

• papirmal
• WS2812b RGB -lysdioder (9x)
• 0,8 mm messingtråd

Trinn:

1. Skriv ut malen og dekk de røde flekkene med dobbeltsidig tape.
2. Plasser RGB -lysdiodene på de røde flekkene på malen opp ned. De fire lederne skal peke på deg. Det er lurt å lage GROUND- og VCC -pinnene for å sikre at du lodder dem riktig. Sett GROUND -pinnen mot den ytre ringen av hjertet.
3. Bøy og lodd den ytre ringen av hjertet til GROND -pinnene på lysdiodene.
4. Bøy og lodd den indre ringen av hjertet til VCC -pinnene på lysdiodene.
5. Koble lysdioder til kjeden-Hver LED har DATA-IN og DATA-OUT pin. Hvis du kobler den første LED-data-ut-pinnen til den neste LED-data-inn-pinnen, vil du lage en kjede som kan styres med bare en ledning. Bruk korte ledninger mellom hver av lysdiodene. Data-in-pinnen er plassert på samme side som GROUND.
6. Rengjør hjertet med litt alkohol.

Trinn 6:

Dette vil være den vanskeligste delen av alt fordi det vil kreve litt elektronikk kunnskap.

Drar Arduino NANO

Kretsen jeg har implementert er ikke den enkleste å utføre, men den var den mest elegante for hjertet selv. Hvis du synes det er for vanskelig, kan du sjekke ut de andre variantene på slutten av denne delen.

La oss starte med å slå på Arduino Nano med LiPo -batteriet. Hvis du sjekker skjemaene, kan du se at strømledningen fra USB ikke kobles direkte til Arduino Nano, men snarere er bypass via en TP4056 batteriladningsmodul. Dette sikrer at batteriet kan lades skikkelig og hjertet kan slås av med bryteren. Løs USB -kontakten fra Arduino Nano og legg til mikro -USB -bryterkortet. Koble datalinjer og bakkelinje tilbake til Arduino NANO som du kan se på bildet. Sett midtpunktet for utbruddskortet på linje med Arduino NANO, så det ser pent ut.

Ta TP4056 batteriladningskortet og lodd det med to ledninger på undersiden av Arduino Nano - koble OUT+ med 5V på Arduino -kortet og OUT- til GND. Jeg tok et mellomrom mellom Arduino Nano og batteriladningskortet for å passe til 500mA LiPO -batteriet. Koble nå strømmen fra USB-bryterkortet til IN+ på batteriladningskortet og til slutt IN- til GND. Loddebatteri fører til B+ (rød ledning) og B- (svart ledning) på batteriets ladekort via strømbryteren. Du kan nå prøve å slå på brettet for første gang. Håper det fungerer!

Tips: Løs også strøm -LED -en fra Arduino UNO. Det lyser alltid for lys for hjertet.

Variant 1: Du kan også bruke USB -bygningen på Arduino NANO -kortet. Hvis du unsolder likrikterdioden som er på bunnen av brettet, kan du lodde med 5V fra mini USB, og det vil ikke drive kortet lenger.

Variant 2: Hjertet ditt kan ha to USB -er - en for programmering og en for lading av batteriet. Både Arduino Nano og TP4056 batteriladningsmodul har en USB, du kan bruke dem. Det er ikke elegant, men ganske enkelt å gjøre.

Variant 3: Hvis du ikke trenger et batteridrevet hjerte, kan du utelate det ekstra USB-kortet og strømladningskretsen.

Trinn 7: Legge hjernen inn i hjertet

Lodd det indre hjertet inn i den nedre halvdelen av hjerteskallet. Den ytre ledningen til det indre hjertet er GND og selve skallet vil også være GND. Så bruk noen korte messingtråder for å sette den inn i det nøyaktige sentrum av hjertet som du kan se på bildene.

Ta nå Arduino med batteriet forberedt ovenfor og lodd det inn i det indre hjertet. Bruk så mange ledninger som nødvendig for å sikre at den holder seg inne i hjertet. Bruk igjen GND -pinner på brettene og skallet på USB -en som et punkt der du skal lodde den til hjertets ytre skall. Ikke lodd den til den indre ledningen i det indre hjertet! Den indre ledningen er 5V for lysdiodene.

Koble den indre ledningen til det indre LED-hjertet til 5V på Arduino Nano og DATA-IN til den første RGB-LED-en til pin D12.

Trinn 8: Installere pulssensoren

MX30102 -sensor måler hjerteslag og blodtrykk når den berøres med en finger. Lodde brettet på den øvre halvdelen av hjerteskallet. Bruk en liten åpning på sidene av brettet. Disse er GND, og siden hjertet skal være GND, er det også perfekt. Sørg for at du kan ta på den lille, svarte komponenten på brettet - det er sensoren.

Ta 3 fleksible ledninger - jeg har brukt.3 mm isolert transformator kooperatråd i form av en fjær. Og lodd dem til SCL-, SDA- og VIN -pinner på MAX30102 -kortet som følger:

• SCL til A5 pin
• SDA til A6 -pinne
• VIN til 5V pin

Det er alle elektriske tilkoblinger som trengs. Før du lodder øvre og nedre skall sammen. Du bør teste om det fungerer. Det ville være vanskelig å reparere etterpå.

Trinn 9: Last opp skissen og testingen

Koble Arduino til datamaskinen og last opp skissen som er vedlagt dette innlegget. Strømbryteren må slås på. Etter at den er lastet opp, skal den lille røde lysdioden på pulssensoren lyse. Hvis du berører den, bør lysdiodene begynne å blinke i henhold til hjerteslagene dine. Det kan ta opptil 15 sekunder å måle hjerteslagene ordentlig, så ikke vær desperat hvis det ikke er øyeblikkelig.

Trinn 10: Final Touch

Virker? God! Lodd det øvre skallet og det nedre skallet sammen og rens hele hjertet med en alkoholbasert rengjøringsmiddel for å fjerne den gjenværende fluksen.

Du er ferdig! Gi meg beskjed hvis det fungerer for deg, og legg ut bilder av hvordan hjertet ditt ble. Jeg er virkelig interessert!

Som denne artikkelen. Vurder også å støtte meg på Patreon.

Jeg er Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Førstepremie i hjertekonkurransen