Slående LED -hjärta: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Det har gått fem underbara år sedan jag gifte mig med min fru. Jag ger henne detta elektroniska hjärta. Det kan känna spänningen. Det slår enligt hållarens hjärtslag. Hon har stöttat mig på många av mina galna uppdrag.

Som alla mina skapelser gick jag lite konstnärligt här och gjorde hjärtformen av mässingstråd. All elektronik är säkert gömd i hjärtat och drivs av LiPo -batteri.

Steg 1: Material och verktyg

Material

• Mässingstråd 1 mm
• Mässingstråd 0,8 mm
• Lödpasta Lödning
• 3D -tryckt hjärtmall

Källa STL och GCod för hjärtmallen bifogas. Observera att det tryckta hjärtat är något skalat upp från originalmodellen för att passa all elektronik.

Elektroniska komponenter

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

Verktyg

• lödstation med 3 mm spets
• tång
• trådtång
• pincett
• dubbelsidig tejp
• stadiga händer

Steg 2: Förbered mallen

Hjärtskulptur är byggd och lödd runt en 3D -tryckt hjärtmall. Så låt oss skriva ut mallen själv för att ha den redo för nästa steg - lödning av nätet. Hjärtat är något större än originalmodellen, måtten är 100x84x49,5 mm.

Det finns inget behov av hög precision eller snygg mjuk utmatning. Min 3D -skrivarinställning är PLA -hastighetsprofil med 0,30 mm lager. Det kommer inte att se vackert ut, men för en engångsmall är det tillräckligt bra. Du sparar tid och glödtråd.

Om du har Prusa i3 MK3S kan du använda min GCode -fil direkt för bästa resultat.

Original modell från VARRG

Steg 3: Lödning av det yttre skalet

Värm upp din lödstation till 270 ° C, gör din löd- och mässingstråd klar. Det är dags att börja bygga ett yttre skal ovanpå plastmallen tryckt i föregående steg. Det kommer att ta lång tid, skynda dig inte. Om du blir trött, ta en paus i en dag.

Välj en sida av hjärtat och börja med att sätta en enda tråd på en enda kant av mallen. Dubbelsidig tejp är en bra vän som hjälper dig att hålla tråden på plats. Lägg till den andra tråden och löd ihop dessa. Lägg till den tredje tråden och skapa den första triangeln. Använd lödpasta för att göra jämna lödpunkter.

Fortsätt sätta trådar tills alla kanter på ena sidan är täckta med trådar. Stanna när trådarna börjar böja till andra sidan. Du kommer inte att kunna dra mässingsnätet ur mallen.

Vänd mallen upp och ner och börja om på andra sidan hjärtat. Fortsätt tills du möter trådarna från andra sidan. Löd inte dessa två sidor tillsammans. När du är klar kan du ta ner trådnätet från mallen och vara stolt över dig själv.

Steg 4: Elektroniska scheman och komponenter

Har du ditt yttre skal av mässing klart? Nu är det dags att skapa en "hjärna" av detta vackra hjärta. Kärnan är en Arduino Nano -mikrokontroller som läser pulsdata från en MAX30102 pulssensormodul via en I2C -buss. Visuella effekter skapas av en uppsättning med 9 adresserbara WS2812b RGB -lysdioder som styrs av Nano. Strömförsörjningen underhålls av en TP4056 batteriladdad modul som både kan förse Arduino med 5V från ett LiPo -batteri och ladda batteriet från USB -porten.

Även om både TP4056 och Arduino Nano har en USB -port finns det en extra USB. Det bryter USB -linjerna till kraftledningar som hanteras av TP4056 och datalinjer som hanteras av Arduino. Annars skulle kraftledningarna blandas och kretsen fungerar inte.

Steg 5: LED inre hjärta

Låt oss lysa upp saken! Vi kommer att göra det inre RGB -LED -hjärtat. Det är ganska enkelt. Så tveka inte att löda ihop det för att vara redo för den sista monteringsdelen.

Vad du behöver:

• pappersmall
• WS2812b RGB -lysdioder (9x)
• 0,8 mm mässingstråd

Steg:

1. Skriv ut mallen och täck de röda fläckarna med dubbelsidig tejp.
2. Placera RGB -lysdioderna på de röda fläckarna på mallen upp och ner. De fyra ledarna ska peka på dig. Det är klokt att göra GROUND- och VCC -stiften för att se till att du löder dem korrekt. Vänd GROUND -stiftet mot hjärtans yttre ring.
3. Böj och löd hjärtans yttre ring till LED -lampornas GRUND -stift.
4. Böj och löd hjärtans inre ring till VCC -stiften på lysdioderna.
5. Anslut lysdioder till kedjan-Varje lysdiod har DATA-IN och DATA-OUT-stift. Om du ansluter den första LED-utdatapinnen till nästa LED-data-in-stift skapar du en kedja som kan styras med bara en tråd. Använd korta ledningar mellan var och en av lysdioderna. Data-in-stiftet ligger på samma sida som GROUND.
6. Rengör hjärtat med lite alkohol.

Steg 6:

Detta kommer att vara den svåraste delen av allt eftersom det kommer att kräva viss elektronikkunskap.

Driva Arduino NANO

Kretsen jag har implementerat är inte den enklaste att utföra men den var den mest eleganta för hjärtat själv. Om du tyckte att det var för svårt kan du kolla in de andra varianterna i slutet av detta avsnitt.

Låt oss börja med att slå på Arduino Nano med LiPo -batteriet. Om du tittar på schemat kan du se att strömledningen från USB inte ansluts direkt till Arduino Nano utan snarare förbikopplas via en TP4056 batteriladdningsmodul. Detta säkerställer att batteriet kan laddas ordentligt och hjärtat kan stängas av med strömbrytaren. Lossa USB -kontakten från Arduino Nano och lägg till mikro -USB -brytkortet. Anslut datalinjer och jordlinje tillbaka till Arduino NANO som kan ses på bilden. Sätt utbrytarkortets mitt i linje med Arduino NANO så det ser vackert ut.

Ta batteriladdningskortet TP4056 och löd det med två trådar på undersidan av Arduino Nano - anslut OUT+ med 5V på Arduino -kortet och OUT- till GND. Jag gjorde ett mellanrum mellan Arduino Nano och batteriladdningskortet för att passa 500mA LiPO -batteriet. Anslut nu strömmen från USB-brytkortet till IN+ på batteriladdningskortet och slutligen IN- till GND. Lödbatteri leder till B+ (röd tråd) och B- (svart ledning) på batteriladdningskortet via strömbrytaren. Du kan nu försöka slå på kortet för första gången. Hoppas det fungerar!

Tips: Lossa även ström -LED: n från Arduino UNO. Det är alltid på ljuset som stör hjärtat.

Variant 1: Du kan också använda USB -byggnaden på Arduino NANO -kortet. Om du avlöser likriktardioden som finns på undersidan av kortet kan du löda med 5V från mini USB och den kommer inte att driva kortet längre.

Variant 2: Ditt hjärta kan ha två USB -enheter - en för programmering och en för laddning av batteriet. Både Arduino Nano och TP4056 batteriladdningsmodul har en USB, du kan använda dem. Det är inte elegant men ganska enkelt att göra.

Variant 3: Om du inte behöver ett batteridrivet hjärta kan du utelämna det extra USB-kortet och strömladdningskretsen.

Steg 7: Bädda in hjärnan i hjärtat

Löd det inre hjärtat i den nedre halvan av hjärtskalet. Den yttre tråden i det inre hjärtat är GND och själva skalet kommer också att vara GND. Så använd några korta mässingstrådar för att sätta in den i hjärtats exakta mitt som kan ses på bilderna.

Ta nu Arduino med batteriet förberett ovan och löd det i det inre hjärtat. Använd så många trådar som behövs för att se till att det kommer att hålla inuti hjärtat. Återigen, använd GND -stiften på korten och skalet på USB -enheten som en punkt där den ska lödas till hjärtats yttre skal. Löd inte den på den inre tråden i det inre hjärtat! Den inre ledningen är 5V för lysdioderna.

Anslut den inre ledningen till det inre LED-hjärtat till 5V på Arduino Nano och DATA-IN för den första RGB-lysdioden till stift D12.

Steg 8: Installera hjärtslagssensorn

MX30102 -sensorn mäter hjärtslag och blodtryck vid beröring med ett finger. Löd brädet på den övre halvan av hjärtskalet. Använd en liten öppning på brädans sidor. Dessa är GND och eftersom hjärtskal också kommer att vara GND är det perfekt. Se till att du kan röra den lilla lilla svarta komponenten på kortet - det är sensorn.

Ta 3 flexibla trådar - jag har använt.3 mm isolerad transformator kooperantråd i form av en fjäder. Och löd dem till SCL-, SDA- och VIN -stiften på MAX30102 -kortet enligt följande:

• SCL till A5 -stift
• SDA till A6 -stift
• VIN till 5V stift

Det är alla elektriska anslutningar som behövs. Innan du lödar ihop övre och nedre skal. Du bör testa om det fungerar. Det skulle bli svårt att reparera efteråt.

Steg 9: Ladda upp skissen och testa

Anslut Arduino till datorn och ladda upp skissen som bifogas detta inlägg. Strömbrytaren måste vara påslagen. När den har laddats upp ska den lilla röda lysdioden på hjärtslagssensorn lysa. Om du rör det, bör lysdioder börja blinka enligt dina hjärtslag. Det kan ta upp till 15 sekunder att mäta hjärtslag ordentligt så var inte desperat om det inte är omedelbart.

Steg 10: Final Touch

Arbetar? Bra! Löd övre skalet och det nedre skalet tillsammans och rengör hela hjärtat med en alkoholbaserad rengöringsmedel för att ta bort det återstående flödet.

Du är färdig! Låt mig veta om det fungerar för dig och lägg upp bilder på hur ditt hjärta blev. Jag är verkligen intresserad!

Gillar den här artikeln. Tänk också på att stödja mig på Patreon.

Jag är Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Första pris i hjärtkonkurrensen