Širdies plakimas: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:58

Praėjo 5 nuostabūs metai, kai ištekėjau už savo žmonos. Aš jai dovanoju šią elektroninę širdį. Tai gali jausti jaudulį. Jis plaka pagal laikiklio širdies plakimą. Ji mane palaikė daugelyje mano beprotiškų užduočių.

Kaip ir visi mano kūriniai, aš čia šiek tiek meniškiau ir padariau širdies formą iš žalvario vielos tinklo. Visa elektronika yra saugiai paslėpta širdyje ir maitinama LiPo baterija.

1 žingsnis: medžiaga ir įrankiai

Medžiaga

• Žalvarinė viela 1 mm
• Žalvarinė viela 0,8 mm
• Litavimo pasta Lituoklis
• 3D spausdintas širdies šablonas

Šaltinio STL ir GCode širdies šablonui pridedami. Atminkite, kad atspausdinta širdis yra šiek tiek padidinta nuo pradinio modelio, kad tilptų visa elektronika.

Elektroniniai komponentai

• „Arduino NANO“(„Aliexpress“)
• „LiPo“akumuliatoriaus įkroviklis („Aliexpress“)
• LiPo baterija („Aliexpress“)
• MAX30102 Širdies ritmo jutiklis („Aliexpress“)
• „Micro USB“pertraukimo plokštė („Aliexpress“)
• 9x WS2812B RGB šviesos diodai („Aliexpress“)
• Mini jungiklis (MSK-12C02)

Įrankiai

• litavimo stotis su 3 mm antgaliu
• replės
• vielos pjovimo replės
• pincetas
• dvipusė juosta
• tvirtos rankos

2 veiksmas: paruoškite šabloną

Širdies skulptūra pastatyta ir lituojama aplink 3D spausdintą širdies šabloną. Taigi atspausdinkime šabloną patys, kad būtumėte pasiruošę kitam žingsniui - tinklelio litavimui. Širdis yra šiek tiek didesnė nei originalaus modelio, matmenys yra 100x84x49.5 mm.

Nereikia didelio tikslumo ar gražaus sklandaus išvesties. Mano 3D spausdintuvo sąranka yra PLA greičio profilis su 0,30 mm sluoksniu. Tai neatrodys gražiai, tačiau vienkartiniam šablonui jis yra pakankamai geras. Sutaupysite laiko ir siūlų.

Jei turite „Prusa i3 MK3S“, galite iš karto naudoti mano GCode failą, kad gautumėte geriausią rezultatą.

Originalus VARRG modelis

3 žingsnis: išorinio apvalkalo litavimas

Įkaitinkite litavimo stotį iki 270 ° C, paruoškite lydmetalį ir žalvarinę vielą. Laikas pradėti statyti išorinį apvalkalą ant plastiko šablono, atspausdinto ankstesniame žingsnyje. Tai užtruks ilgai, neskubėkite. Jei pavargote, padarykite pertrauką dienai.

Pasirinkite vieną širdies pusę ir pradėkite uždėdami vieną laidą ant vieno šablono krašto. Dvipusė juosta yra puikus draugas, kuris padės išlaikyti vielą vietoje. Pridėkite antrą laidą ir lituokite juos kartu. Pridėkite trečią laidą ir sukurkite pirmąjį trikampį. Naudokite litavimo pastą, kad padarytumėte lygius litavimo taškus.

Tęskite laidų klojimą, kol visi vienos pusės kraštai bus uždengti laidais. Sustokite, kai laidai pradės lenktis į kitą pusę. Negalėsite ištraukti žalvario tinklelio iš šablono.

Apverskite šabloną aukštyn kojom ir pradėkite iš kitos širdies pusės. Tęskite, kol iš kitos pusės susitiksite su laidais. Negalima lituoti šių dviejų pusių kartu. Baigę galite nuimti vielos tinklelį nuo šablono ir didžiuotis savimi.

4 žingsnis: elektroninės schemos ir komponentai

Ar turite paruoštą žalvarinį išorinį apvalkalą? Dabar atėjo laikas padaryti šios nuostabios širdies „smegenis“. Pagrindas yra „Arduino Nano“mikrovaldiklis, kuris per I2C magistralę nuskaito pulso duomenis iš MAX30102 širdies ritmo jutiklio modulio. Vaizdinius efektus sukuria 9 adresuojamų WS2812b RGB šviesos diodų, valdomų „Nano“, rinkinys. Maitinimą palaiko TP4056 akumuliatoriaus įkrovimo modulis, kuris gali tiekti „Arduino“5 V iš „LiPo“akumuliatoriaus ir įkrauti akumuliatorių iš USB prievado.

Nors „TP4056“ir „Arduino Nano“turi USB prievadą, yra papildomas USB. Tai suskaido USB linijas į maitinimo linijas, kurias tvarko TP4056, ir duomenų linijas, kurias tvarko „Arduino“. Priešingu atveju elektros linijos būtų sumaišytos ir grandinė neveiks.

5 žingsnis: LED vidinė širdis

Apšvieskime reikalą! Mes padarysime vidinius RGB šviesos diodus širdis. Tai gana paprasta. Taigi nedvejodami lituokite jį kartu, kad būtumėte pasiruošę galutinei surinkimo daliai.

Ko jums reikės:

• popierinis šablonas
• WS2812b RGB šviesos diodai (9x)
• 0,8 mm žalvario viela

Žingsniai:

1. Atspausdinkite šabloną ir uždenkite raudonas dėmes dvipuse juosta.
2. Padėkite RGB šviesos diodus ant raudonų šablono dėmių aukštyn kojomis. Keturi laidai turėtų būti nukreipti į jus. Išmintinga pasidaryti „GROUND“ir „VCC“kaiščius, kad įsitikintumėte, jog juos tinkamai lituojate. Žiūrėkite GROUND kaištį į išorinį širdies žiedą.
3. Sulenkite ir lituokite išorinį širdies žiedą prie šviesos diodų GROUND kaiščių.
4. Sulenkite ir lituokite vidinį širdies žiedą prie šviesos diodų VCC kaiščių.
5. Prijunkite šviesos diodus prie grandinės-kiekvienas šviesos diodas turi DATA-IN ir DATA-OUT kaištį. Jei prijungsite pirmąjį LED duomenų išvesties kaištį prie kito LED duomenų įvesties kaiščio, sukursite grandinę, kurią galima valdyti tik vienu laidu. Naudokite trumpus laidus tarp kiekvieno šviesos diodo. Duomenų įvedimo kaištis yra toje pačioje pusėje kaip ir GROUND.
6. Išvalykite širdį alkoholiu.

6 žingsnis:

Tai bus sunkiausia dalis, nes tam reikės tam tikrų žinių apie elektroniką.

Maitinimas „Arduino NANO“

Mano įdiegta grandinė nėra lengviausia atlikti, tačiau ji buvo pati elegantiškiausia pačiai širdžiai. Jei jums pasirodė per sunku, šio skyriaus pabaigoje galite patikrinti kitus variantus.

Pradėkime nuo „Arduino Nano“įjungimo naudojant „LiPo“bateriją. Jei peržiūrėsite schemas, pamatysite, kad maitinimo linija iš USB nėra tiesiogiai prijungta prie „Arduino Nano“, o yra apeinama per TP4056 akumuliatoriaus įkrovimo modulį. Tai užtikrina, kad akumuliatorių galima tinkamai įkrauti ir širdį išjungti jungikliu. Atjunkite USB jungtį iš „Arduino Nano“ir pridėkite mikro USB pertraukos plokštę. Prijunkite duomenų linijas ir įžeminimo liniją atgal prie „Arduino NANO“, kaip matyti paveikslėlyje. Padėkite pertraukimo lentos centrą suderintą su „Arduino NANO“, kad jis atrodytų gražiai.

Paimkite TP4056 akumuliatoriaus įkrovimo plokštę ir lituokite ją dviem laidais apatinėje „Arduino Nano“pusėje - prijunkite OUT+ su 5 V „Arduino“plokštėje ir OUT- prie GND. Tarp „Arduino Nano“ir akumuliatoriaus įkrovimo plokštės padariau tarpą, kad tilptų 500 mA LiPO baterija. Dabar prijunkite maitinimą iš USB pertraukos plokštės prie akumuliatoriaus įkrovimo plokštės IN+ ir galiausiai IN- prie GND. Lituoti akumuliatorius per maitinimo jungiklį veda prie akumuliatoriaus įkrovimo plokštės B+ (raudona viela) ir B- (juoda viela) pagalvėlių. Dabar galite pirmą kartą pabandyti įjungti lentą. Tikiuosi, kad tai veikia!

Patarimas: taip pat atsukite maitinimo šviesos diodą iš „Arduino UNO“. Šviesa visuomet neramina širdį.

1 variantas: taip pat galite naudoti USB jungtį „Arduino NANO“plokštėje. Jei atlaisvinsite lygintuvo diodą, esantį plokštės apačioje, galite lituoti naudodamiesi 5V iš mini USB ir jis nebegalės maitinti plokštės.

2 variantas: jūsų širdyje gali būti du USB - vienas skirtas programavimui ir kitas - akumuliatoriaus įkrovimui. Tiek „Arduino Nano“, tiek „TP4056“akumuliatoriaus įkrovimo modulis turi vieną USB, galite juos naudoti. Tai nėra elegantiška, bet gana paprasta padaryti.

3 variantas: jei jums nereikia baterijos maitinamos širdies, galite praleisti papildomą USB plokštę ir maitinimo įkrovimo grandinę.

7 žingsnis: įdėkite smegenis į širdį

Lituokite vidinę širdį į apatinę širdies apvalkalo pusę. Išorinė vidinės širdies viela yra GND, o pats apvalkalas taip pat bus GND. Taigi naudokite trumpus žalvarinius laidus, kad įdėtumėte jį į tikslų širdies centrą, kaip matyti paveikslėliuose.

Dabar paimkite „Arduino“su aukščiau paruošta baterija ir prilituokite prie vidinės širdies. Naudokite tiek laidų, kiek reikia, kad įsitikintumėte, jog jie laikysis širdies viduje. Vėl naudokite GND kaiščius ant USB plokščių ir apvalkalo kaip tašką, kur jį prilituoti prie išorinio širdies apvalkalo. Nelituokite jo prie vidinės širdies vidinės vielos! Vidinis šviesos diodų laidas yra 5 V.

Prijunkite vidinės šviesos diodo širdies laidą prie 5 V „Arduino Nano“ir pirmojo RGB šviesos diodo įvesties prie D12 kaiščio.

8 žingsnis: sumontuokite širdies plakimo jutiklį

MX30102 jutiklis matuoja širdies plakimą ir kraujospūdį, kai liečiamas pirštu. Lituokite lentą ant viršutinės širdies apvalkalo pusės. Lentos šonuose naudokite mažą angą. Tai yra GND ir kadangi širdies apvalkalas taip pat bus GND, jis yra tobulas. Įsitikinkite, kad galite paliesti mažą juodą komponentą ant plokštės - tai jutiklis.

Paimkite 3 lanksčius laidus - aš panaudojau 0,3 mm izoliuotą transformatoriaus virvelę spyruoklės pavidalu. Lituokite juos prie SCL, SDA ir VIN kaiščių MAX30102 plokštėje taip:

• SCL į A5 kaištį
• SDA - A6 kaištis
• VIN iki 5V kaištis

Tai visos reikalingos elektros jungtys. Prieš lydydami viršutinius ir apatinius korpusus. Turėtumėte išbandyti, ar tai veikia. Vėliau būtų sunku pataisyti.

9 veiksmas: eskizo įkėlimas ir bandymas

Prijunkite „Arduino“prie kompiuterio ir įkelkite eskizą, pridėtą prie šio įrašo. Maitinimo jungiklis turi būti įjungtas. Po įkėlimo širdies ritmo jutiklyje turėtų užsidegti mažas raudonas šviesos diodas. Jei paliesite, šviesos diodai turėtų pradėti mirksėti pagal jūsų širdies plakimą. Norint tinkamai išmatuoti širdies plakimą, gali prireikti iki 15 sekundžių, todėl nenusiminkite, jei tai neįvyks akimirksniu.

10 veiksmas: paskutinis prisilietimas

Veikia? Gerai! Lituokite viršutinį apvalkalą ir apatinį apvalkalą ir išvalykite visą širdį alkoholiu pagrįstu valikliu, kad pašalintumėte likusį srautą.

Su tavimi baigta! Leiskite man žinoti, ar tai jums tinka, ir paskelbkite nuotraukas, kuriose pasirodė jūsų širdis. Man tikrai įdomu!

Kaip šis straipsnis. Taip pat apsvarstykite galimybę mane paremti „Patreon“.

Aš esu Jiri Praus.

„Instagram“, „Twitter“, „YouTube“

www.jiripraus.cz

Pirmasis prizas širdies konkurse