ცემის LED გული: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

5 მშვენიერი წელი გავიდა მას შემდეგ, რაც გავთხოვდი ჩემს ცოლს. მე ვაძლევ მას ამ ელექტრონულ გულს. მას შეუძლია აღელვება იგრძნოს. ის სცემს მფლობელის გულისცემის მიხედვით. ის მხარს მიჭერს ბევრ ჩემს გიჟურ ძიებაში.

როგორც ყველა ჩემი ქმნილება, აქაც ცოტა არტისტული გავხდი და გულის ფორმა სპილენძის მავთულისგან გავაკეთე. ყველა ელექტრონიკა უსაფრთხოდ იმალება გულის შიგნით და იკვებება LiPo ბატარეით.

ნაბიჯი 1: მასალა და ინსტრუმენტები

მასალა

• სპილენძის მავთულები 1 მმ
• სპილენძის მავთულები 0.8 მმ
• შედუღების პასტა Solder
• 3D დაბეჭდილი გულის შაბლონი

გულის შაბლონის წყარო STL და GCode თან ერთვის. გაითვალისწინეთ, რომ დაბეჭდილი გული ოდნავ გაფართოვებულია ორიგინალური მოდელისგან, რათა შეესაბამებოდეს ყველა ელექტრონიკას.

Ელექტრონული ნაწილები

• არდუინო ნანო (ალიექსპრესი)
• LiPo ბატარეის დამტენი (Aliexpress)
• LiPo ბატარეა (Aliexpress)
• MAX30102 გულისცემის სენსორი (ალიექსპრესი)
• მიკრო USB გარღვევის დაფა (Aliexpress)
• 9x WS2812B RGB ები (ალიექსპრესი)
• მინი გადამრთველი (MSK-12C02)

ინსტრუმენტები

• შედუღების სადგური 3 მმ წვერით
• ფანქარი
• მავთულის ჭრის pliers
• პინცეტი
• ორმხრივი ლენტი
• სტაბილური ხელები

ნაბიჯი 2: შაბლონის მომზადება

გულის ქანდაკება აგებულია და იჭრება გულის 3D შაბლონის გარშემო. მოდით, თავად დავბეჭდოთ შაბლონი, რომ მზად ვიყოთ შემდეგი ნაბიჯისათვის - ბადის შედუღება. გული ოდნავ აღემატება ორიგინალ მოდელს, ზომები 100x84x49.5 მმ.

არ არის საჭირო მაღალი სიზუსტის ან ლამაზი გლუვი გამომავალი. ჩემი 3D პრინტერის დაყენება არის PLA სიჩქარის პროფილი 0.30 მმ ფენით. ეს არ გამოიყურება ლამაზი, მაგრამ ერთჯერადი შაბლონისთვის, ის საკმარისად კარგია. თქვენ დაზოგავთ დროს და ძაფს.

თუ თქვენ გაქვთ Prusa i3 MK3S შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჩემი GCode ფაილი დაუყოვნებლივ საუკეთესო შედეგისთვის.

ორიგინალური მოდელი VARRG– ს მიერ

ნაბიჯი 3: გარე ნაჭუჭის შედუღება

გაათბეთ თქვენი soldering სადგური 270 ° C- მდე, მოამზადეთ თქვენი solder და სპილენძის მავთულები. დროა დავიწყოთ გარე საფარის მშენებლობა წინა საფეხურზე დაბეჭდილი პლასტიკური შაბლონის თავზე. ამას დიდი დრო დასჭირდება, ნუ ჩქარობ. თუ დაიღალეთ, დაისვენეთ ერთი დღით.

ამოირჩიეთ გულის ერთი მხარე და დაიწყეთ შაბლონის ერთ კიდეზე ერთი მავთულის დაყენებით. ორმხრივი ლენტი შესანიშნავი მეგობარია, რომელიც დაგეხმარებათ მავთულის ადგილზე შენარჩუნებაში. დაამატეთ მეორე მავთული და შეაერთეთ ეს ერთად. დაამატეთ მესამე მავთული და შექმენით პირველი სამკუთხედი. გამოიყენეთ შედუღების პასტა, რომ შედუღების წერტილები გლუვი გახადოთ.

გააგრძელეთ მავთულის დადება მანამ, სანამ ერთ მხარეს ყველა კიდე არ დაიფარება მავთულხლართებით. შეჩერდით, როდესაც მავთულები დაიწყებენ გადახრას მეორე მხარეს. თქვენ ვერ შეძლებთ სპილენძის ბადის ამოღებას შაბლონიდან.

თავდაყირა დააბრუნეთ შაბლონი და დაიწყეთ გულის მეორე მხარეს. გააგრძელეთ სანამ არ შეხვდებით მავთულხლართებს მეორე მხრიდან. ნუ შეაერთებთ ამ ორ მხარეს ერთად. დასრულების შემდეგ შეგიძლიათ შაბლონიდან გადმოიღოთ მავთულის ბადე და იამაყოთ საკუთარი თავით.

ნაბიჯი 4: ელექტრონული სქემა და კომპონენტები

გაქვთ თუ არა თქვენი სპილენძის გარე გარსი მზად? ახლა დროა შევქმნათ ამ ულამაზესი გულის "ტვინი". ბირთვი არის Arduino Nano მიკროკონტროლერი, რომელიც კითხულობს პულსის მონაცემებს MAX30102 გულისცემის სენსორის მოდულიდან I2C ავტობუსის საშუალებით. ვიზუალური ეფექტები იქმნება ნანოს მიერ კონტროლირებადი 9 WS2812b RGB LED- ების კომპლექტით. ელექტროენერგიის მიწოდება შენარჩუნებულია TP4056 ბატარეის მოდულით, რომელსაც შეუძლია Arduino– ს მიაწოდოს 5V LiPo ბატარეიდან და დატენოს ბატარეა USB პორტიდან.

მიუხედავად იმისა, რომ ორივე TP4056 და Arduino Nano აღჭურვილია USB პორტით, არის დამატებითი USB წარმოდგენილი. ის ანაწილებს USB ხაზებს ელექტროგადამცემი ხაზებით, რომელსაც მართავს TP4056 და მონაცემთა ხაზები, რომელსაც ამუშავებს Arduino. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ელექტროგადამცემი ხაზები შერეული იქნება და წრე არ იმუშავებს.

ნაბიჯი 5: LED შიდა გული

მოდით გავანათოთ საქმე! ჩვენ გვექნება შიდა RGB LED- ების გული. საკმაოდ მარტივია. ასე რომ ნუ მოგერიდებათ მისი შედუღება, რათა მზად იყოთ ბოლო შეკრების ნაწილისთვის.

რაც დაგჭირდებათ:

• ქაღალდის შაბლონი
• WS2812b RGB ები (9x)
• სპილენძის მავთულები 0,8 მმ

ნაბიჯები:

1. ამობეჭდეთ შაბლონი და დაფარეთ წითელი ლაქები ორმხრივი ლენტით.
2. განათავსეთ RGB შუქები შაბლონზე წითელ ლაქებზე თავდაყირა. ოთხი მიმართულება უნდა მიუთითებდეს თქვენზე. მიზანშეწონილია შექმნათ GROUND და VCC ქინძისთავები, რათა დარწმუნდეთ, რომ სწორად შეაერთეთ ისინი. მიმართეთ GROUND პინს გულის გარე რგოლისკენ.
3. მოხარეთ და შეაერთეთ გულის გარე რგოლი LED- ების GROUND ქინძისთავებზე.
4. მოხარეთ და შეაერთეთ გულის შიდა რგოლი LED- ების VCC ქინძისთავებთან.
5. შეაერთეთ LED- ები ჯაჭვში-თითოეულ LED- ს აქვს DATA-IN და DATA-OUT pin. თუ თქვენ დაუკავშირებთ პირველ LED მონაცემების გამშვებ პინს მომდევნო LED მონაცემების პინში თქვენ შექმნით ჯაჭვს, რომლის კონტროლიც შესაძლებელია მხოლოდ ერთი მავთულის საშუალებით. გამოიყენეთ მოკლე მავთულები თითოეულ LED- ს შორის. მონაცემთა შეყვანის პინი მდებარეობს იმავე მხარეს, როგორც GROUND.
6. გაწმინდეთ გული ალკოჰოლით.

ნაბიჯი 6:

ეს იქნება ყველაზე რთული ნაწილი, რადგან ის მოითხოვს ელექტრონიკის გარკვეულ ცოდნას.

Arduino NANO- ს გააქტიურება

წრე, რომელიც მე განვახორციელე, არ არის იოლი შესრულება, მაგრამ ის ყველაზე ელეგანტური იყო თავად გულისთვის. თუ ძალიან გაგიჭირდათ, შეგიძლიათ გადახედოთ სხვა ვარიანტებს ამ განყოფილების ბოლოს.

დავიწყოთ არდუინო ნანოს ჩართვა LiPo ბატარეით. თუ გადაამოწმებთ სქემებს, ხედავთ, რომ USB- დან ელექტროგადამცემი ხაზი არ უკავშირდება პირდაპირ Arduino Nano- ს, არამედ შემოვლითია TP4056 ბატარეის დატენვის მოდულის საშუალებით. ეს უზრუნველყოფს ბატარეის სწორად დამუხტვას და გულის გამორთვას გადამრთველით. ამოიღეთ USB კონექტორი არდუინო ნანოსგან და დაამატეთ მიკრო USB გარღვევის დაფა. შეაერთეთ მონაცემთა ხაზები და სახმელეთო ხაზი Arduino NANO– სთან, როგორც ეს სურათზე ჩანს. განათავსეთ ბრეაკოუტ დაფის ცენტრი Arduino NANO- თან ისე, რომ ის ლამაზად გამოიყურებოდეს.

აიღეთ ბატარეის დამტენი TP4056 და შეაერთეთ იგი ორი მავთულით Arduino Nano– ს ქვედა მხარეს - დაუკავშირეთ OUT+ 5V– ით Arduino– ს დაფაზე და OUT– დან GND– ზე. Arduino Nano– ს და ბატარეის დატენვის დაფას შორის გავხსენი სივრცე 500 mA LiPO ბატარეის დასათავსებლად. ახლა შეაერთეთ დენის USB ბრეაკოუტ დაფისგან IN+ ბატარეის დატენვის დაფაზე და ბოლოს IN- GND– ზე. შედუღებული ბატარეა მიდის B+ (წითელი მავთულის) და B- (შავი მავთულის) ბალიშებზე ბატარეის დატენვის დაფაზე დენის გადამრთველის საშუალებით. ახლა თქვენ შეგიძლიათ სცადოთ დაფის ჩართვა პირველად. იმედია მუშაობს!

რჩევა: ასევე გააუქმეთ ელექტრული LED Arduino UNO– დან. ის ყოველთვის შუქზე აწუხებს გულს.

ვარიანტი 1: თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ USB მოდული Arduino NANO დაფაზე. თუ თქვენ გააუქმებთ გამასწორებელ დიოდს, რომელიც არის დაფის ბოლოში, შეგიძლიათ შედუღოთ 5V მინი USB- დან და ის აღარ დაუშვებს დაფას.

ვარიანტი 2: თქვენს გულს შეიძლება ჰქონდეს ორი USB - ერთი პროგრამირებისათვის და ერთი ბატარეის დატენვისთვის. ორივე Arduino Nano და TP4056 ბატარეის დატენვის მოდულს აქვს ერთი USB, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ისინი. ეს არ არის ელეგანტური, მაგრამ საკმაოდ მარტივი გასაკეთებელი.

ვარიანტი 3: თუ თქვენ არ გჭირდებათ ბატარეაზე მომუშავე გული, შეგიძლიათ გამოტოვოთ დამატებითი USB დაფა და დენის დატენვის წრე.

ნაბიჯი 7: ტვინის ჩასმა გულში

შეაერთეთ შიდა გული გულის გარსის ქვედა ნახევარში. შიდა გულის გარე მავთული არის GND და გარსი თავად იქნება GND. ასე რომ, გამოიყენეთ მოკლე სპილენძის მავთულები, რომ მოათავსოთ იგი გულის ზუსტად ცენტრში, როგორც სურათებში ჩანს.

ახლა აიღეთ არდუინო ზემოთ მომზადებული ბატარეით და შეაერთეთ იგი შიდა გულში. გამოიყენეთ იმდენი მავთული, რამდენიც საჭიროა იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ, რომ ის გულში ინახება. კვლავ გამოიყენეთ GND ქინძისთავები USB დაფებზე და გარსზე, როგორც წერტილი, სადაც შეგიძლიათ შეაერთოთ იგი გარეთა გარსზე. ნუ მიამაგრებთ მას შიდა გულის შიდა მავთულს! შიდა მავთული არის 5V LED- ებისთვის.

შეაერთეთ შიდა LED- ის შიდა მავთული Arduino Nano- ს 5V- თან და პირველი RGB LED- ის DATA-IN- ით D12.

ნაბიჯი 8: გულისცემის სენსორის დაყენება

MX30102 სენსორი ზომავს გულისცემას და არტერიულ წნევას თითის შეხებისას. გამყარეთ დაფა გულის ჭურვის ზედა ნახევარზე. გამოიყენეთ პატარა გახსნა დაფის გვერდებზე. ეს არის GND და ვინაიდან გულის გარსი ასევე GND იქნება, ის სრულყოფილია. დარწმუნდით, რომ შეგიძლიათ შეეხოთ დაფაზე პატარა პატარა შავ კომპონენტს - ეს არის სენსორი.

მიიღეთ 3 მოქნილი მავთული - მე გამოვიყენე.3 მმ იზოლირებული სატრანსფორმატორო კუპერის მავთული ზამბარის სახით. მიამაგრეთ ისინი SCL, SDA და VIN ქინძისთავებზე MAX30102 დაფაზე შემდეგნაირად:

• SCL- დან A5 პინამდე
• SDA to A6 პინი
• VIN- დან 5V პინამდე

ეს არის ყველა საჭირო ელექტრული კავშირი. სანამ შეაერთებთ ზედა და ქვედა ჭურვებს ერთად. თქვენ უნდა შეამოწმოთ მუშაობს თუ არა. ამის შემდგომ შეკეთება რთული იქნებოდა.

ნაბიჯი 9: ესკიზის ატვირთვა და ტესტირება

შეაერთეთ არდუინო კომპიუტერს და ატვირთეთ ამ პოსტზე თანდართული ესკიზი. დენის გადამრთველი უნდა იყოს ჩართული. ატვირთვის შემდეგ უნდა აანთოს პატარა წითელი LED გულისცემის სენსორზე. თუ მას შეეხებით, LED- ებმა უნდა დაიწყონ მოციმციმე თქვენი გულისცემის მიხედვით. გულისცემის სწორად გაზომვას შეიძლება 15 წამი დასჭირდეს, ასე რომ ნუ იმედგაცრუებთ, თუ ეს არ არის მყისიერი.

ნაბიჯი 10: საბოლოო შეხება

მუშაობს? კარგი! შეაერთეთ ზედა და ქვედა გარსი და გაასუფთავეთ მთელი გული ალკოჰოლის შემცველი გამწმენდით, რომ ამოიღოთ დარჩენილი ნაკადი.

თქვენ დაასრულეთ! ნება მომეცით ვიცოდე, თუ ეს თქვენთვის მუშაობს და განათავსეთ სურათები, თუ როგორ აღმოჩნდა თქვენი გული. მართლა მაინტერესებს!

მოსწონს ეს სტატია. ასევე, განიხილეთ ჩემი მხარდაჭერა პატრეონში.

მე ვარ ჯირი პრაუსი.

Instagram, Twitter, YouTube

www.jiripraus.cz

პირველი პრიზი გულის კონკურსში