ضربان قلب LED: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

5 سال از ازدواجم با همسرم می گذرد. من این قلب الکترونیکی را به او می دهم. می تواند هیجان را حس کند. با توجه به ضربان قلب نگهدارنده می تپد. او در بسیاری از جستجوهای دیوانه وار من از من حمایت کرده است.

مانند همه کارهای خلاقانه من ، اینجا کمی هنرمندانه ظاهر شدم و قلب را از توری برنجی شکل دادم. تمام قطعات الکترونیکی با خیال راحت در داخل قلب پنهان شده و از باتری LiPo تغذیه می کنند.

مرحله 1: مواد و ابزارها

مواد

• سیم برنجی 1 میلی متر
• سیم برنجی 0.8 میلی متر
• لحیم لحیم کاری لحیم کاری
• قالب قلب چاپ سه بعدی

منبع STL و GCode برای قالب قلب پیوست شده است. توجه داشته باشید که قلب چاپ شده نسبت به مدل اصلی کمی متناسب با تمام لوازم الکترونیکی است.

قطعات الکترونیکی

• آردوینو نانو (Aliexpress)
• شارژر باتری LiPo (Aliexpress)
• باتری LiPo (Aliexpress)
• سنسور ضربان قلب MAX30102 (Aliexpress)
• برد شکست Micro USB (Aliexpress)
• LED های 9x WS2812B RGB (Aliexpress)
• مینی سوئیچ (MSK-12C02)

ابزارها

• ایستگاه لحیم کاری با نوک 3 میلی متری
• انبر
• انبردست برش سیم
• موچین
• نوار دو طرفه
• دستان ثابت

مرحله 2: آماده سازی قالب

مجسمه قلب در اطراف یک قالب قلب چاپ سه بعدی ساخته و لحیم می شود. بنابراین اجازه دهید الگو را خودتان چاپ کنید تا برای مرحله بعدی آماده شود - لحیم کاری مش. قلب کمی بزرگتر از مدل اصلی است ، ابعاد 100x84x49.5 میلی متر است.

نیازی به دقت بالا یا خروجی صاف خوب نیست. تنظیم چاپگر سه بعدی من مشخصات سرعت PLA با لایه 0.30 میلی متر است. ظاهر زیبایی نخواهد داشت ، اما برای یک قالب یکبار مصرف ، به اندازه کافی خوب است. در زمان و رشته صرفه جویی می کنید.

اگر Prusa i3 MK3S دارید ، می توانید از فایل GCode من برای بهترین نتیجه استفاده کنید.

مدل اصلی توسط VARRG

مرحله 3: لحیم پوسته بیرونی

ایستگاه لحیم کاری خود را تا دمای 270 درجه سانتی گراد گرم کنید ، سیم لحیم و برنج خود را آماده کنید. زمان شروع ساخت پوسته بیرونی بر روی قالب پلاستیکی چاپ شده در مرحله قبل است. زمان زیادی طول می کشد ، عجله نکنید. اگر خسته شدید ، یک روز استراحت کنید.

یک طرف قلب را انتخاب کرده و با قرار دادن یک سیم روی یک لبه قالب شروع کنید. نوار دو طرفه یک دوست عالی است که به شما کمک می کند سیم را در محل خود نگه دارید. سیم دوم را اضافه کرده و آنها را با هم لحیم کنید. سیم سوم را اضافه کرده و اولین مثلث را ایجاد کنید. برای ایجاد نقاط لحیم کاری صاف از خمیر لحیم کاری استفاده کنید.

سیم کشی را ادامه دهید تا تمام لبه های یک طرف با سیم پوشانده شود. وقتی سیم ها شروع به خم شدن به طرف دیگر می کنند ، متوقف شوید. شما نمی توانید مش برنجی را از قالب بیرون بکشید.

قالب را وارونه کرده و از طرف دیگر قلب شروع کنید. این کار را ادامه دهید تا با سیم های طرف دیگر برخورد کنید. این دو طرف را با هم لحیم نکنید. پس از اتمام کار می توانید مش سیم را از الگو بردارید و به خودتان افتخار کنید.

مرحله 4: شماتیک و قطعات الکترونیکی

آیا پوسته بیرونی برنجی خود را آماده کرده اید؟ اکنون وقت آن است که از این قلب زیبا "مغز" بسازیم. هسته اصلی یک میکروکنترلر آردوینو نانو است که داده های پالس را از ماژول سنسور ضربان قلب MAX30102 از طریق گذرگاه I2C می خواند. جلوه های بصری توسط مجموعه ای از 9 LED WS2812b RGB با آدرس قابل کنترل توسط نانو ایجاد می شود. منبع تغذیه توسط یک ماژول شارژ باتری TP4056 نگهداری می شود که هم می تواند آردوینو را با 5 ولت از باتری LiPo تامین کند و هم باتری را از درگاه USB شارژ کند.

حتی اگر TP4056 و Arduino Nano دارای پورت USB باشند ، یک USB اضافی ارائه شده است. این خطوط USB را به خطوط برق تحت کنترل TP4056 و خطوط داده توسط Arduino تقسیم می کند. در غیر این صورت ، خطوط برق مخلوط می شوند و مدار کار نمی کند.

مرحله 5: LED داخلی قلب

بیایید موضوع را روشن کنیم! ما قلب LED های داخلی RGB را می سازیم. خیلی ساده است بنابراین در لحیم کاری آن با یکدیگر تردید نکنید تا برای قسمت مونتاژ نهایی آماده باشید.

آنچه شما نیاز دارید:

• قالب کاغذی
• LED های WS2812b RGB (9 برابر)
• سیم برنجی 0.8 میلی متری

مراحل:

1. الگو را چاپ کرده و نقاط قرمز را با نوار دو طرفه بپوشانید.
2. LED های RGB را بر روی نقاط قرمز روی قالب وارونه قرار دهید. چهار راهنما باید به شما اشاره کنند. عاقلانه است که پین های GROUND و VCC را بسازید تا مطمئن شوید آنها را به درستی لحیم کرده اید. پین GROUND را به حلقه بیرونی قلب نگاه کنید.
3. حلقه بیرونی قلب را به پین GROUND LED ها خم کرده و لحیم کنید.
4. حلقه داخلی قلب را به پین های VCC LED ها خم کرده و لحیم کنید.
5. LED ها را به زنجیر وصل کنید-هر LED دارای پین DATA-IN و DATA-OUT است. اگر اولین پین خروجی LED را به پین ورودی بعدی LED متصل کنید ، یک زنجیره ایجاد می کنید که تنها با یک سیم قابل کنترل است. از سیم های کوتاه بین هر یک از LED ها استفاده کنید. پین ورود داده در همان سمت GROUND قرار دارد.
6. قلب را با مقداری الکل تمیز کنید.

مرحله 6:

این سخت ترین قسمت خواهد بود زیرا به دانش الکترونیکی نیاز دارد.

تغذیه Arduino NANO

مداری که من پیاده سازی کردم ساده ترین راه برای اجرا نیست ، اما زیبا ترین آن برای خود قلب بود. اگر برای شما بسیار سخت بود می توانید انواع دیگر را در انتهای این بخش بررسی کنید.

بیایید با تغذیه Arduino Nano با باتری LiPo شروع کنیم. اگر نمودارها را بررسی کنید ، می بینید که خط برق USB مستقیماً به Arduino Nano متصل نمی شود ، بلکه از طریق یک ماژول شارژ باتری TP4056 دور می زند. این باعث می شود که باتری به درستی شارژ شود و قلب توسط سوئیچ خاموش شود. کانکتور USB را از آردوینو نانو جدا کرده و برد شکستن میکرو USB را اضافه کنید. همانطور که در تصویر مشاهده می شود ، خطوط داده و خط زمین را به Arduino NANO وصل کنید. مرکز برک آوت را در راستای Arduino NANO قرار دهید تا زیبا به نظر برسد.

برد شارژ باتری TP4056 را برداشته و با دو سیم در قسمت پایینی آردوینو نانو لحیم کنید - OUT+ را با 5 ولت روی برد آردوینو و OUT- را به GND وصل کنید. من بین آردوینو نانو و برد شارژ باتری فاصله ای ایجاد کردم تا باتری LiPO 500 میلی آمپر مناسب باشد. اکنون برق را از برد USB breakout به IN+ روی برد شارژ باتری و در نهایت IN- به GND وصل کنید. باتری لحیم کاری از طریق سوئیچ تغذیه به پدهای B+ (سیم قرمز) و B- (سیم سیاه) روی برد شارژ باتری منتهی می شود. اکنون می توانید برای اولین بار برد را فعال کنید. امیدوارم کار کند!

نکته: همچنین LED قدرت را از Arduino UNO جدا نکنید. همیشه روشن است برای قلب ناراحت کننده است.

نسخه 1: همچنین می توانید از USB ساخته شده روی برد Arduino NANO استفاده کنید. اگر دیود یکسو کننده را که در پایین برد قرار دارد ، جدا نکنید ، می توانید از ولتاژ 5 ولت از طریق مینی USB استفاده کنید و دیگر به برد وصل نمی شود.

نسخه 2: قلب شما می تواند دو USB داشته باشد - یکی برای برنامه نویسی و دیگری برای شارژ باتری. ماژول شارژ باتری Arduino Nano و TP4056 دارای یک USB هستند ، می توانید از آنها استفاده کنید. این زیبا نیست ، اما انجام آن بسیار ساده است.

نسخه 3: اگر نیازی به قلب باتری ندارید ، می توانید برد USB اضافی و مدار شارژ برق را حذف کنید.

مرحله 7: جاسازی مغز در قلب

قلب داخلی را به نیمه تحتانی پوسته قلب بچسبانید. سیم بیرونی قلب داخلی GND است و خود پوسته نیز GND خواهد بود. بنابراین از سیمهای برنجی کوتاه برای قرار دادن آن در مرکز قلب استفاده کنید ، همانطور که در تصاویر مشاهده می شود.

حالا آردوینو را با باتری تهیه شده در بالا ببرید و به قلب داخلی بچسبانید. از سیمهای مورد نیاز برای اطمینان از محکم شدن داخل قلب استفاده کنید. مجدداً از پین های GND روی تخته ها و پوسته USB به عنوان نقطه ای برای اتصال آن به پوسته بیرونی قلب استفاده کنید. آن را به سیم داخلی قلب داخلی نچسبانید! سیم داخلی برای LED ها 5 ولت است.

سیم داخلی قلب LED داخلی را به 5 ولت آردوینو نانو و DATA-IN اولین LED RGB به پین D12 وصل کنید.

مرحله 8: نصب سنسور ضربان قلب

سنسور MX30102 ضربان قلب و فشار خون را هنگام لمس با انگشت اندازه می گیرد. تخته را در نیمه بالای پوسته قلب لحیم کنید. از یک دهانه کوچک در کناره های تخته استفاده کنید. اینها GND هستند و از آنجا که پوسته قلب GND نیز خواهد بود ، عالی است. مطمئن شوید که می توانید قسمت کوچک مشکی کوچک روی برد را لمس کنید - این سنسور است.

3 سیم انعطاف پذیر بردارید - من از سیم کوپر ترانسفورماتور عایق بندی شده 3 میلیمتری به شکل فنر استفاده کرده ام. و آنها را به پین های SCL ، SDA و VIN در برد MAX30102 به شرح زیر لحیم کنید:

• پین SCL تا A5
• پین SDA تا A6
• پین VIN تا 5V

این همه اتصالات الکتریکی مورد نیاز است. قبل از اینکه پوسته های بالا و پایین را با هم لحیم کنید. باید تست کنید که آیا کار می کند یا خیر. تعمیر آن بعدا سخت خواهد بود.

مرحله 9: بارگذاری طرح و آزمایش

آردوینو را به کامپیوتر وصل کنید و طرح پیوست شده به این پست را بارگذاری کنید. کلید پاور باید روشن شود. پس از بارگذاری ، LED قرمز کوچک روی سنسور ضربان قلب باید روشن شود. اگر آن را لمس کنید ، LED ها باید با توجه به ضربان قلب شما شروع به چشمک زدن کنند. اندازه گیری دقیق ضربان قلب تا 15 ثانیه طول می کشد ، بنابراین اگر ناگهانی نیست ناامید نشوید.

مرحله 10: لمس نهایی

آثار؟ خوب! پوسته فوقانی و پوسته تحتانی را با هم لحیم کرده و کل قلب را با مقداری پاک کننده حاوی الکل تمیز کنید تا جریان باقی مانده از بین برود.

شما انجام دادید! اگر برای شما کار می کند ، به من اطلاع دهید و تصاویری از نحوه عملکرد قلب خود ارسال کنید. من واقعاً علاقه دارم!

مانند این مقاله. همچنین ، حمایت من را در Patreon در نظر بگیرید.

من جیری پراوس هستم.

اینستاگرام ، توییتر ، یوتیوب

www.jiripraus.cz

اولین جایزه در مسابقه قلب