เต้น LED Heart: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

เป็นเวลา 5 ปีที่ยอดเยี่ยมแล้วที่ฉันแต่งงานกับภรรยา ฉันให้หัวใจอิเล็กทรอนิกส์นี้แก่เธอ สามารถสัมผัสได้ถึงความตื่นเต้น มันเต้นตามจังหวะการเต้นของหัวใจของเจ้าของ เธอคอยสนับสนุนฉันในภารกิจบ้าๆ มากมายของฉัน

เช่นเดียวกับการสร้างสรรค์ทั้งหมดของฉัน ฉันไปศิลปะเล็กน้อยที่นี่ และทำรูปหัวใจจากลวดตาข่ายทองเหลือง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดถูกซ่อนไว้อย่างปลอดภัยภายในหัวใจและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ LiPo

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

วัสดุ

• ลวดทองเหลือง 1mm
• ลวดทองเหลือง 0.8mm
• หัวแร้งบัดกรี
• เทมเพลตหัวใจพิมพ์ 3 มิติ

แนบ STL และ GCCode ต้นทางสำหรับเทมเพลตหัวใจ โปรดทราบว่าหัวใจที่พิมพ์จะถูกขยายจากรุ่นดั้งเดิมเล็กน้อยเพื่อให้พอดีกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

• Arduino NANO (Aliexpress)
• เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ LiPo (Aliexpress)
• แบตเตอรี่ LiPo (Aliexpress)
• MAX30102 เซ็นเซอร์วัดอัตราการเต้นของหัวใจ (Aliexpress)
• ไมโคร USB ฝ่าวงล้อมบอร์ด (Aliexpress)
• 9x WS2812B ไฟ LED RGB (AliExpress)
• มินิสวิตช์ (MSK-12C02)

เครื่องมือ

• สถานีบัดกรีพร้อมปลาย 3 มม.
• คีม
• คีมตัดลวด
• แหนบ
• เทปสองหน้า
• มือที่มั่นคง

ขั้นตอนที่ 2: เตรียมเทมเพลตให้พร้อม

ประติมากรรมรูปหัวใจถูกสร้างขึ้นและบัดกรีรอบๆ เทมเพลตหัวใจที่พิมพ์ 3 มิติ มาพิมพ์เทมเพลตด้วยตัวเองเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไป - การบัดกรีตาข่าย หัวใจใหญ่กว่ารุ่นเดิมเล็กน้อย ขนาด 100x84x49.5 มม.

ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงหรือเอาต์พุตที่ราบรื่น การตั้งค่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติของฉันคือโปรไฟล์ความเร็ว PLA พร้อมเลเยอร์ 0.30 มม. มันดูไม่สวย แต่สำหรับเทมเพลตแบบใช้แล้วทิ้งก็เพียงพอแล้ว คุณจะประหยัดเวลาและเส้นใย

หากคุณมี Prusa i3 MK3S คุณสามารถใช้ไฟล์ GCode ของฉันได้ทันทีเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

รุ่นดั้งเดิมโดย VARG

ขั้นตอนที่ 3: บัดกรีเปลือกนอก

อุ่นเครื่องสถานีบัดกรีของคุณที่ 270 °C เตรียมบัดกรีและลวดทองเหลืองของคุณให้พร้อม ถึงเวลาที่จะเริ่มสร้างเปลือกนอกบนแม่แบบพลาสติกที่พิมพ์ในขั้นตอนก่อนหน้า อีกนานเลยอย่ารีรอ ถ้าเหนื่อยก็พักหนึ่งวัน

เลือกด้านหนึ่งของหัวใจและเริ่มต้นด้วยการวางลวดเส้นเดียวบนขอบด้านหนึ่งของแม่แบบ เทปกาวสองหน้าเป็นเพื่อนที่ดีที่จะช่วยให้คุณเก็บลวดเข้าที่ เพิ่มลวดที่สองและประสานเข้าด้วยกัน เพิ่มเส้นที่สามและสร้างสามเหลี่ยมแรก ใช้น้ำยาบัดกรีเพื่อทำให้จุดบัดกรีเรียบ

วางสายไฟต่อไปจนขอบด้านหนึ่งปิดด้วยสายไฟทั้งหมด หยุดเมื่อสายไฟเริ่มงอไปอีกด้านหนึ่ง คุณจะไม่สามารถดึงตาข่ายทองเหลืองออกจากแม่แบบได้

พลิกเทมเพลตกลับด้านแล้วเริ่มใหม่อีกครั้งที่อีกด้านหนึ่งของหัวใจ ดำเนินการต่อจนกว่าคุณจะพบสายไฟจากอีกด้านหนึ่ง อย่าประสานสองด้านนี้เข้าด้วยกัน เมื่อเสร็จแล้วคุณสามารถถอดลวดตาข่ายออกจากแม่แบบและภูมิใจในตัวเอง

ขั้นตอนที่ 4: แผนผังและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

คุณมีเปลือกนอกทองเหลืองของคุณพร้อมหรือยัง? ตอนนี้ถึงเวลาสร้าง "สมอง" ของหัวใจที่สวยงามนี้แล้ว แกนหลักคือไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Nano ที่อ่านข้อมูลพัลส์จากโมดูลเซ็นเซอร์อัตราการเต้นของหัวใจ MAX30102 ผ่านบัส I2C วิชวลเอฟเฟกต์ถูกสร้างขึ้นโดยชุดไฟ LED WS2812b RGB ที่สามารถระบุตำแหน่งได้ 9 ดวงที่ควบคุมโดยนาโน แหล่งจ่ายไฟได้รับการดูแลโดยโมดูลชาร์จแบตเตอรี่ TP4056 ซึ่งสามารถจ่ายไฟ 5V ให้กับ Arduino จากแบตเตอรี่ LiPo และชาร์จแบตเตอรี่จากพอร์ต USB

แม้ว่าทั้ง TP4056 และ Arduino Nano จะมีพอร์ต USB แต่ก็มี USB เสริมมาให้ด้วย มันแบ่งสาย USB ออกเป็นสายไฟที่จัดการโดย TP4056 และสายข้อมูลที่จัดการโดย Arduino มิฉะนั้น สายไฟจะผสมกันและวงจรจะไม่ทำงาน

ขั้นตอนที่ 5: LED หัวใจภายใน

มาจุดไฟกันเถอะ! เราจะทำให้ไฟ LED RGB ภายในเป็นหัวใจ มันค่อนข้างง่าย ดังนั้นอย่ารีรอที่จะประสานเข้าด้วยกันเพื่อให้พร้อมสำหรับชิ้นส่วนประกอบขั้นสุดท้าย

สิ่งที่คุณต้องการ:

• แม่แบบกระดาษ
• ไฟ LED RGB WS2812b (9x)
• ลวดทองเหลือง 0.8 มม

ขั้นตอน:

1. พิมพ์แม่แบบและปิดจุดสีแดงด้วยเทปกาวสองหน้า
2. วางไฟ LED RGB บนจุดสีแดงบนเทมเพลตกลับหัวกลับหาง ผู้มุ่งหวังทั้งสี่ควรชี้มาที่คุณ ควรทำหมุด GROUND และ VCC เพื่อให้แน่ใจว่าคุณประสานอย่างถูกต้อง หันหมุด GROUND ไปที่วงแหวนรอบนอกของหัวใจ
3. งอและประสานวงแหวนรอบนอกของหัวใจเข้ากับหมุด GROUND ของ LED
4. งอและประสานวงแหวนด้านในของหัวใจเข้ากับหมุด VCC ของ LED
5. เชื่อมต่อ LEDs เข้ากับโซ่ - LED แต่ละตัวมีขา DATA-IN และ DATA-OUT หากคุณเชื่อมต่อพินข้อมูลขาออก LED แรกกับพินดาต้าอิน LED ถัดไป คุณจะสร้างห่วงโซ่ที่สามารถควบคุมได้ด้วยสายเพียงเส้นเดียว ใช้สายสั้นระหว่าง LED แต่ละดวง พินดาต้าอินอยู่ที่ด้านเดียวกับกราวด์
6. ทำความสะอาดหัวใจด้วยแอลกอฮอล์

ขั้นตอนที่ 6:

นี่จะเป็นส่วนที่ยากที่สุดของทั้งหมดเพราะจะต้องมีความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์

การเปิดเครื่อง Arduino NANO

วงจรที่ฉันใช้ไม่ได้ทำได้ง่ายที่สุดแต่เป็นวงจรที่สง่างามที่สุดสำหรับหัวใจนั่นเอง หากคุณพบว่ามันยากเกินไป คุณสามารถตรวจสอบตัวแปรอื่นๆ ได้ในตอนท้ายของส่วนนี้

เริ่มต้นด้วยการเปิดเครื่อง Arduino Nano ด้วยแบตเตอรี่ LiPo หากคุณตรวจสอบแผนผังคุณจะเห็นว่าสายไฟจาก USB ไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรงกับ Arduino Nano แต่จะข้ามผ่านโมดูลการชาร์จแบตเตอรี่ TP4056 เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้อย่างถูกต้องและปิดหัวใจได้ด้วยสวิตช์ ยกเลิกการขายขั้วต่อ USB จาก Arduino Nano และเพิ่มบอร์ดฝ่าวงล้อม micro USB เชื่อมต่อสายข้อมูลและสายกราวด์กลับไปที่ Arduino NANO ดังที่เห็นในภาพ วางกระดานฝ่าวงล้อมไว้ตรงกลางกับ Arduino NANO เพื่อให้ดูสวยงาม

ใช้บอร์ดชาร์จแบตเตอรี่ TP4056 และบัดกรีด้วยสายไฟสองเส้นที่ด้านล่างของ Arduino Nano - เชื่อมต่อ OUT+ กับ 5V บนบอร์ด Arduino และ OUT- ไปยัง GND ฉันสร้างช่องว่างระหว่าง Arduino Nano และบอร์ดชาร์จแบตเตอรี่เพื่อให้พอดีกับแบตเตอรี่ 500mA LiPO ตอนนี้ ต่อไฟจากบอร์ดฝ่าวงล้อม USB เข้ากับ IN+ บนบอร์ดชาร์จแบตเตอรี่ และสุดท้าย IN- ถึง GND แบตเตอรี่บัดกรีนำไปสู่แผ่น B+ (สายสีแดง) และ B- (สายสีดำ) บนแผงชาร์จแบตเตอรี่ผ่านสวิตช์เปิดปิด ตอนนี้คุณสามารถลองเพิ่มพลังให้บอร์ดเป็นครั้งแรก หวังว่าจะได้ผล!

เคล็ดลับ: ยกเลิกการขายไฟ LED จาก Arduino UNO ด้วย แสงสว่างเสมอมารบกวนหัวใจ

ตัวแปร 1: คุณสามารถใช้ USB บิลด์บนบอร์ด Arduino NANO ได้ หากคุณขายวงจรเรียงกระแสไดโอดซึ่งอยู่ที่ด้านล่างของบอร์ด คุณสามารถบัดกรีโดยใช้ 5V จาก mini USB และจะไม่จ่ายไฟให้กับบอร์ดอีกต่อไป

แบบที่ 2: หัวใจของคุณสามารถมี USB ได้ 2 อัน อันหนึ่งสำหรับตั้งโปรแกรมและอีกอันสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ โมดูลชาร์จแบตเตอรี่ทั้ง Arduino Nano และ TP4056 มี USB หนึ่งตัว คุณสามารถใช้งานได้ ไม่สวยหรูแต่ทำง่าย

แบบที่ 3: หากคุณไม่ต้องการหัวใจที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ คุณสามารถละเว้นบอร์ด USB พิเศษและวงจรชาร์จไฟได้

ขั้นตอนที่ 7: การฝังสมองเข้าไปในหัวใจ

ประสานหัวใจชั้นในเข้ากับครึ่งล่างของเปลือกหัวใจ เส้นลวดด้านนอกของหัวใจชั้นในคือ GND และเปลือกเองก็จะเป็น GND เช่นกัน ดังนั้นใช้ลวดทองเหลืองเส้นสั้น ๆ มาวางตรงกลางหัวใจอย่างที่เห็นในภาพ

ตอนนี้นำ Arduino พร้อมแบตเตอรี่ที่เตรียมไว้ด้านบนและประสานเข้าไปในหัวใจชั้นใน ใช้สายไฟให้มากเท่าที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าจะติดอยู่ในหัวใจ ใช้หมุด GND บนบอร์ดและเปลือกของ USB อีกครั้งเป็นจุดที่จะประสานเข้ากับเปลือกนอกของหัวใจ อย่าประสานกับลวดภายในของหัวใจชั้นใน! สายด้านในคือ 5V สำหรับ LED

เชื่อมต่อสายด้านในของหัวใจ LED ภายในกับ 5V ของ Arduino Nano และ DATA-IN ของ RGB LED ตัวแรกเพื่อพิน D12

ขั้นตอนที่ 8: การติดตั้ง Heartbeat Sensor

เซ็นเซอร์ MX30102 วัดการเต้นของหัวใจและความดันโลหิตเมื่อสัมผัสด้วยนิ้ว ประสานกระดานที่ครึ่งบนของเปลือกหัวใจ ใช้ช่องเล็ก ๆ ที่ด้านข้างของกระดาน เหล่านี้คือ GND และเนื่องจากเปลือกหัวใจจะเป็น GND เช่นกันจึงสมบูรณ์แบบ ตรวจสอบว่าคุณสามารถสัมผัสส่วนประกอบเล็กๆ สีดำเล็กๆ บนบอร์ดได้ นั่นคือเซ็นเซอร์

ใช้สายไฟที่ยืดหยุ่นได้ 3 เส้น - ฉันเคยใช้ลวดคูเปอร์หม้อแปลงหุ้มฉนวนขนาด.3 มม. ในรูปแบบของสปริง และประสานเข้ากับหมุด SCL, SDA และ VIN บนบอร์ด MAX30102 ดังนี้:

• SCL ถึง A5 พิน
• SDA ถึง A6 พิน
• VIN ถึง 5V พิน

นั่นคือการเชื่อมต่อไฟฟ้าทั้งหมดที่จำเป็น ก่อนที่คุณจะประสานเปลือกบนและล่างเข้าด้วยกัน คุณควรทดสอบว่ามันใช้งานได้หรือไม่ ต่อไปคงซ่อมยาก

ขั้นตอนที่ 9: การอัปโหลดภาพร่างและการทดสอบ

เชื่อมต่อ Arduino กับคอมพิวเตอร์และอัปโหลดภาพร่างที่แนบมากับโพสต์นี้ ต้องเปิดสวิตช์ไฟ หลังจากที่อัปโหลดแล้ว ไฟ LED สีแดงขนาดเล็กบนเซ็นเซอร์การเต้นของหัวใจจะสว่างขึ้น หากคุณสัมผัสมัน ไฟ LED ควรเริ่มกะพริบตามจังหวะการเต้นของหัวใจของคุณ อาจใช้เวลาถึง 15 วินาทีในการวัดการเต้นของหัวใจอย่างถูกต้อง ดังนั้นอย่าหมดหวังหากไม่ได้เกิดขึ้นทันที

ขั้นตอนที่ 10: สัมผัสสุดท้าย

ทำงาน? ดี! ประสานเปลือกบนและเปลือกล่างเข้าด้วยกันและทำความสะอาดทั้งหัวใจด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่มีส่วนผสมของแอลกอฮอล์เพื่อขจัดฟลักซ์ที่เหลือ

คุณทำเสร็จแล้ว! แจ้งให้เราทราบว่ามันเหมาะกับคุณหรือไม่และโพสต์ภาพว่าหัวใจของคุณเป็นอย่างไร ฉันสนใจจริงๆ!

ชอบบทความนี้ พิจารณาสนับสนุนฉันใน Patreon ด้วย

ฉันชื่อ จิริ พราอุส

อินสตาแกรม ทวิตเตอร์ ยูทูบ

www.jiripraus.cz

รางวัลชนะเลิศการประกวดหัวใจ