Đập trái tim LED: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Đã 5 năm tuyệt vời kể từ khi tôi lấy vợ. Tôi đang trao cho cô ấy trái tim điện tử này. Nó có thể cảm nhận được sự phấn khích. Nó đập theo nhịp tim của người sở hữu. Cô ấy đã hỗ trợ tôi trong nhiều nhiệm vụ điên rồ của tôi.

Giống như tất cả các sáng tạo của tôi, tôi đã đi một chút nghệ thuật ở đây và tạo ra hình trái tim từ lưới thép đồng. Tất cả các thiết bị điện tử được giấu an toàn bên trong trái tim và được cung cấp năng lượng bởi pin LiPo.

Bước 1: Vật liệu & Công cụ

Vật liệu

• Dây đồng thau 1mm
• Dây đồng thau 0,8mm
• Hàn dán hàn
• Mẫu trái tim in 3D

Nguồn STL và GCode cho mẫu trái tim được đính kèm. Lưu ý rằng trái tim được in hơi thu nhỏ so với mô hình ban đầu để phù hợp với tất cả các thiết bị điện tử.

Linh kiện điện tử

• Arduino NANO (Aliexpress)
• Bộ sạc pin LiPo (Aliexpress)
• Pin LiPo (Aliexpress)
• MAX30102 Cảm biến nhịp tim (Aliexpress)
• Bảng đột phá micro USB (Aliexpress)
• Đèn LED RGB 9x WS2812B (Aliexpress)
• Công tắc mini (MSK-12C02)

Công cụ

• trạm hàn với đầu 3mm
• cái kìm
• kìm cắt dây
• cái nhíp
• băng keo hai mặt
• đôi tay ổn định

Bước 2: Chuẩn bị sẵn mẫu

Tác phẩm điêu khắc trái tim được xây dựng và hàn xung quanh mẫu trái tim in 3D. Vì vậy, hãy tự in mẫu để chuẩn bị sẵn sàng cho bước tiếp theo - hàn lưới. Trái tim lớn hơn một chút so với mô hình ban đầu, kích thước là 100x84x49,5 mm.

Không cần độ chính xác cao hoặc đầu ra mịn đẹp. Thiết lập máy in 3D của tôi là cấu hình tốc độ PLA với lớp 0,30mm. Nó trông sẽ không đẹp, nhưng đối với một mẫu dùng một lần, nó đủ tốt. Bạn sẽ tiết kiệm thời gian và dây tóc.

Nếu bạn có Prusa i3 MK3S, bạn có thể sử dụng tệp GCode của tôi ngay lập tức để có kết quả tốt nhất.

Mô hình gốc của VARRG

Bước 3: Hàn vỏ ngoài

Làm nóng trạm hàn của bạn đến 270 ° C, chuẩn bị sẵn vật hàn và dây đồng. Đã đến lúc bắt đầu xây một lớp vỏ bên ngoài lên trên khuôn mẫu nhựa đã in ở bước trước. Sẽ mất nhiều thời gian, đừng vội. Nếu bạn cảm thấy mệt mỏi, hãy nghỉ ngơi một ngày.

Chọn một bên của trái tim và bắt đầu bằng cách đặt một sợi dây lên một cạnh duy nhất của mẫu. Băng dính hai mặt là người bạn tuyệt vời giúp bạn giữ cố định dây điện. Thêm dây thứ hai và hàn chúng lại với nhau. Thêm dây thứ ba và tạo hình tam giác đầu tiên. Sử dụng keo hàn để làm mịn các điểm hàn.

Tiếp tục đặt dây cho đến khi tất cả các cạnh ở một bên được bao phủ bởi dây. Dừng lại khi dây sẽ bắt đầu uốn cong sang phía bên kia. Bạn sẽ không thể kéo lưới đồng ra khỏi mẫu.

Lật ngược khuôn mẫu và bắt đầu lại với mặt còn lại của trái tim. Tiếp tục cho đến khi bạn gặp các dây từ phía bên kia. Không hàn hai mặt này với nhau. Khi hoàn thành, bạn có thể lấy lưới thép xuống khỏi mẫu và tự hào về bản thân.

Bước 4: Sơ đồ & linh kiện điện tử

Bạn đã chuẩn bị sẵn lớp vỏ ngoài bằng đồng thau chưa? Bây giờ là lúc để làm một "bộ não" của trái tim xinh đẹp này. Cốt lõi là vi điều khiển Arduino Nano đọc dữ liệu xung từ mô-đun cảm biến nhịp tim MAX30102 thông qua bus I2C. Hiệu ứng hình ảnh được tạo ra bởi một bộ 9 đèn LED RGB WS2812b địa chỉ được điều khiển bởi Nano. Nguồn điện được duy trì bởi mô-đun sạc pin TP4056 có thể vừa cung cấp nguồn 5V cho Arduino từ pin LiPo vừa sạc pin từ cổng USB.

Mặc dù cả TP4056 và Arduino Nano đều có cổng USB nhưng vẫn có thêm một USB. Nó chia các đường dây USB thành đường dây điện do TP4056 xử lý và đường dây dữ liệu do Arduino xử lý. Nếu không, các đường dây điện sẽ bị trộn lẫn và mạch sẽ không hoạt động.

Bước 5: Đèn LED bên trong trái tim

Hãy thắp sáng mọi thứ! Chúng tôi sẽ tạo ra trái tim của các đèn LED RGB bên trong. Nó khá đơn giản. Vì vậy, đừng ngần ngại hàn nó lại với nhau để sẵn sàng cho phần lắp ráp cuối cùng.

Những gì bạn sẽ cần:

• mẫu giấy
• Đèn LED RGB WS2812b (9x)
• Dây đồng 0,8mm

Các bước:

1. In mẫu ra và dùng băng dính hai mặt che các vết đỏ.
2. Đặt ngược các đèn LED RGB lên các điểm màu đỏ trên mẫu. Bốn đầu mối sẽ chỉ cho bạn. Thật khôn ngoan khi tạo các chân GROUND và VCC để đảm bảo rằng bạn đã hàn chúng một cách chính xác. Hướng chốt GROUND vào vòng ngoài của trái tim.
3. Uốn cong và hàn vòng ngoài của trái tim vào các chân GROUND của đèn LED.
4. Uốn cong và hàn vòng trong của trái tim vào các chân VCC của đèn LED.
5. Kết nối các đèn LED vào chuỗi - Mỗi đèn LED có chân DATA-IN và DATA-OUT. Nếu bạn kết nối chân đầu ra dữ liệu LED đầu tiên với chân cắm dữ liệu LED tiếp theo, bạn sẽ tạo ra một chuỗi có thể được điều khiển chỉ bằng một dây. Sử dụng dây ngắn giữa mỗi đèn LED. Chân dữ liệu được đặt ở cùng phía với GROUND.
6. Làm sạch tim bằng một ít rượu.

Bước 6:

Đây sẽ là phần khó nhất vì nó sẽ đòi hỏi một số kiến thức về điện tử.

Cấp nguồn cho Arduino NANO

Mạch mà tôi đã thực hiện không phải là dễ thực hiện nhất nhưng nó là trang nhã nhất cho chính trái tim. Nếu bạn thấy nó quá khó, bạn có thể xem các biến thể khác ở cuối phần này.

Hãy bắt đầu với việc cấp nguồn cho Arduino Nano bằng pin LiPo. Nếu bạn kiểm tra sơ đồ, bạn có thể thấy rằng đường dây điện từ USB không kết nối trực tiếp với Arduino Nano mà là đường vòng qua mô-đun sạc pin TP4056. Điều này đảm bảo rằng pin có thể được sạc đúng cách và có thể tắt tim bằng công tắc. Tháo đầu nối USB khỏi Arduino Nano và thêm bảng ngắt micro USB. Kết nối đường dữ liệu và đường nối đất trở lại Arduino NANO như có thể thấy trong hình. Đặt bảng đột phá ở giữa thẳng hàng với Arduino NANO để nó trông đẹp mắt.

Lấy bảng sạc pin TP4056 và hàn nó với hai dây ở phía dưới cùng của Arduino Nano - kết nối OUT + với 5V trên bảng Arduino và OUT- với GND. Tôi đã tạo một khoảng trống giữa Arduino Nano và bảng sạc pin để vừa với pin LiPO 500mA. Bây giờ kết nối nguồn từ bảng đột phá USB với IN + trên bảng sạc pin và cuối cùng là IN- với GND. Hàn pin dẫn đến miếng đệm B + (dây đỏ) và B- (dây đen) trên bảng sạc pin thông qua công tắc nguồn. Bây giờ bạn có thể thử tăng sức mạnh cho bảng lần đầu tiên. Hy vọng nó hoạt động!

Mẹo: Đồng thời hủy làm mát đèn LED nguồn khỏi Arduino UNO. Nó luôn luôn sáng là điều đáng lo ngại cho trái tim.

Biến thể 1: Bạn cũng có thể sử dụng bản dựng USB trên bảng Arduino NANO. Nếu bạn tháo diode chỉnh lưu ở dưới cùng của bo mạch, bạn có thể hàn sử dụng nguồn 5V từ USB mini và nó sẽ không cấp nguồn cho bo mạch nữa.

Biến thể 2: Trái tim của bạn có thể có hai USB - một để lập trình và một để sạc pin. Cả mô-đun sạc pin Arduino Nano và TP4056 đều có một USB, bạn có thể sử dụng chúng. Nó không thanh lịch nhưng khá đơn giản để làm.

Biến thể 3: Nếu không cần pin, bạn có thể bỏ qua bảng USB phụ và mạch sạc điện.

Bước 7: Nhúng bộ não vào trái tim

Hàn lòng trong vào nửa dưới của vỏ tim. Dây bên ngoài của trái tim bên trong là GND và bản thân vỏ cũng sẽ là GND. Vì vậy, hãy sử dụng một số dây đồng ngắn để đưa nó vào chính xác tâm của trái tim như bạn có thể thấy trong hình.

Bây giờ, lấy Arduino với pin đã chuẩn bị ở trên và hàn nó vào tim bên trong. Sử dụng nhiều dây nếu cần để đảm bảo nó sẽ giữ bên trong trái tim. Một lần nữa sử dụng các chân GND trên bo mạch và vỏ của USB như một điểm để hàn nó vào vỏ bên ngoài của trái tim. Đừng hàn nó vào dây bên trong của trái tim bên trong! Dây bên trong là 5V cho các đèn LED.

Kết nối dây bên trong của tim LED bên trong với 5V của Arduino Nano và DATA-IN của LED RGB đầu tiên vào chân D12.

Bước 8: Cài đặt Cảm biến Nhịp tim

Cảm biến MX30102 đo nhịp tim và huyết áp khi chạm bằng ngón tay. Hàn bảng vào nửa trên của vỏ trái tim. Sử dụng một lỗ nhỏ trên các mặt của bảng. Đây là GND và vì vỏ trái tim cũng sẽ là GND nên nó rất hoàn hảo. Đảm bảo rằng bạn có thể chạm vào thành phần nhỏ nhỏ màu đen trên bo mạch - đó là cảm biến.

Lấy 3 sợi dây mềm - Tôi đã sử dụng dây cooper biến áp cách điện.3mm ở dạng lò xo. Và hàn chúng vào các chân SCL, SDA và VIN trên bo mạch MAX30102 như sau:

• SCL đến chân A5
• SDA đến chân A6
• VIN đến chân 5V

Đó là tất cả các kết nối điện cần thiết. Trước khi bạn hàn vỏ trên và vỏ dưới với nhau. Bạn nên kiểm tra xem nó có hoạt động không. Sẽ rất khó để sửa chữa sau đó.

Bước 9: Tải lên bản phác thảo và thử nghiệm

Kết nối Arduino với máy tính và tải lên bản phác thảo đính kèm với bài đăng này. Công tắc nguồn phải được bật. Sau khi nó được tải lên, đèn LED nhỏ màu đỏ trên cảm biến nhịp tim sẽ sáng lên. Nếu bạn chạm vào nó, đèn LED sẽ bắt đầu nhấp nháy theo nhịp tim của bạn. Có thể mất đến 15 giây để đo nhịp tim chính xác, vì vậy đừng tuyệt vọng nếu nó không phải là ngay lập tức.

Bước 10: Lần chạm cuối cùng

Làm? Tốt! Hàn vỏ trên và vỏ dưới với nhau và làm sạch toàn bộ lòng với một số chất tẩy rửa gốc cồn để loại bỏ chất lỏng còn sót lại.

Bạn xong việc rồi! Hãy cho tôi biết nếu nó phù hợp với bạn và đăng những bức ảnh về trái tim của bạn đã hóa ra như thế nào. Tôi thực sự quan tâm!

Thích bài viết này. Ngoài ra, hãy xem xét hỗ trợ tôi trên Patreon.

Tôi là Jiri Praus.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

Giải nhất cuộc thi Trái tim