跳动的心脏

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导语:跳动的心脏

关于:白天是软件开发者,晚上是硬件制造商。

我和我妻子结婚已经五年了。我要给她这个电子心脏。它能感觉到兴奋。它根据持有者的心跳跳动。她一直支持我做很多疯狂的任务。

像我所有的创作一样,我在这里有点艺术化,用铜丝网做了心形。所有的电子设备都安全地隐藏在心脏内,并由LiPo电池供电。

第1步:材料和工具

材料

附加心脏模板的源STL和GCode。请注意,打印的心脏是略有扩大,从原来的模型,以适应所有的电子产品。

电子元件

工具

  • 带3mm尖端的焊接站
  • 钳子
  • 钢丝钳
  • 镊子
  • 文具胶带
  • 稳重的手

步骤2:准备好模板

心脏雕塑是建立和焊接周围的三维打印心脏模板。所以让我们自己打印模板,为下一步做好准备-焊接网格。心脏略大于原型号,尺寸为100x84x49.5毫米。

不需要高精度或平滑的输出。我的3D打印机设置为0.30mm层的PLA速度配置文件。它看起来并不漂亮,但对于一次性模板来说,它已经足够好了。你将节省时间和精力。

如果你有Prusa i3 MK3S,你可以使用我的GCode文件立即获得最佳效果。

原始模型瓦尔格

第三步:焊接外壳

将焊接站预热至270°C,准备好焊料和铜线。现在是时候开始建立一个外壳上的塑料模板印刷在上一步。要花很长时间,别急。如果你累了,休息一天。

从心脏的一侧开始,在模板的一个边缘放一根金属丝。双面胶带是一个很好的朋友,可以帮助你保持电线的位置。添加第二根导线并将它们焊接在一起。添加第三条导线并创建第一个三角形。使用焊膏使焊点光滑。

继续放电线,直到一侧的所有边缘都被电线覆盖。当电线开始向另一侧弯曲时停止。你将无法从模板中拉出黄铜网。

把模板倒过来,从心脏的另一边开始。继续,直到碰到另一边的电线。不要把这两面焊接在一起。完成后,你可以把金属丝网从模板下来,并为自己感到自豪。

步骤4:电子示意图和部件

你的黄铜外壳准备好了吗?现在是时候为这颗美丽的心做一个“大脑”了。核心是Arduino纳米微控制器,通过I2C总线从MAX30102心率传感器模块读取脉冲数据。视觉效果由9个可寻址的WS2812b RGB LED组成,由Nano控制。电源由TP4056电池充电模块维持,该模块既可以从LiPo电池为Arduino提供5V电压,也可以从USB端口为电池充电。

尽管TP4056和Arduino Nano都有USB端口,但还是提供了一个额外的USB端口。它将USB线分成由TP4056处理的电源线和由Arduino处理的数据线。否则,电源线将混合,电路将无法工作。

第五步:LED内心

让我们把它点燃!我们要做心脏内部的RGB发光二极管。很简单。所以不要犹豫,把它焊接在一起,为最后的装配做好准备。

你需要什么:

  • 纸张模板
  • WS2812b RGB LED(9倍)
  • 0.8mm铜丝

步骤:

  1. 打印出模板,用双面胶带覆盖红点。
  2. 将RGB LED倒置放置在模板上的红色点上。四条线索应该指向你。明智的做法是制作接地和VCC引脚,以确保正确焊接它们。把接地针对着心脏的外圈。
  3. 将心脏的外圈弯曲并焊接到LED的接地引脚上。
  4. 将心脏的内环弯曲并焊接到LED的VCC引脚上。
  5. 将LED连接到链中-每个LED都有数据输入和数据输出引脚。如果您将第一个LED数据输出引脚连接到下一个LED数据输入引脚,您将创建一个只需一根导线即可控制的链。在每个LED之间使用短线。引脚中的数据与接地位于同一侧。
  6. 用酒精清理心脏。

第6步:

这将是最困难的部分,因为它需要一些电子知识。

为Arduino NANO提供动力

我实现的电路不是最容易实现的,但它对心脏本身来说是最优雅的。如果你觉得这太难了,你可以在本节末尾查看其他的变体。

我们先用LiPo电池给Arduino Nano通电。如果查看示意图,您可以看到USB的电源线没有直接连接到Arduino Nano,而是通过TP4056电池充电模块进行旁路。这确保了电池可以正常充电,心脏可以关闭的开关。从Arduino Nano卸下USB连接器并添加micro USB转接板。将数据线和地线连接回Arduino NANO,如图所示。把突破板中心对齐的Arduino纳米,所以它看起来很漂亮。

取TP4056电池充电板,用两根电线焊接在Arduino Nano的底部,在Arduino板上用5V连接OUT+和OUT接地。我在Arduino Nano和电池充电板之间留了一个空间,以安装500mA LiPO电池。现在将USB转接板上的电源连接到电池充电板上的IN+,最后是IN-接地。将电池通过电源开关连接到电池充电板上的B+(红线)和B-(黑线)焊盘。你现在可以试着第一次给电路板通电。希望有用!

提示:同时还出售Arduino UNO的电源。它总是亮着,让人心烦意乱。

变体1:您也可以使用Arduino纳米板上的USB构建。如果你脱销整流二极管是在底部的董事会,你可以焊接使用5伏从迷你USB和它将不再供电的董事会。

变体2:你的心脏可以有两个USB-一个用于编程,一个用于充电电池。Arduino Nano和TP4056电池充电模块都有一个USB,您可以使用它们。虽然不优雅,但做起来很简单。

变体3:如果你不需要电池供电的心脏,你可以省略额外的USB板和充电电路。

第七步:将大脑植入心脏

将心脏内部焊接到心脏外壳的下半部分。心脏内部的外部导线是GND,而外壳本身也是GND。所以用一些短铜线把它放在心脏的正中央,如图所示。

现在把上面准备好的带有电池的Arduino焊接到心脏里面。使用尽可能多的电线,以确保它将举行在心脏内。再次使用接地引脚的董事会和外壳的USB作为一个点焊接到外壳的心脏。不要把它焊接在心脏的内部导线上!LED的内部导线为5V。

将内部LED心脏的内部导线连接到Arduino Nano的5V,将第一个RGB LED的数据输入连接到引脚D12。

步骤8:安装心跳传感器

MX30102传感器测量用手指触摸时的心跳和血压。将电路板焊接在心壳的上半部分。在板的侧面用一个小开口。这些都是GND,因为心脏外壳将GND以及它是完美的。确保你能触摸到电路板上的黑色小部件——那就是传感器。

拿3根软线-我用过。3毫米绝缘变压器铜线,弹簧的形式。并将它们焊接到MAX30102板上的SCL、SDA和VIN引脚上,如下所示:

  • SCL至A5引脚
  • SDA至A6引脚
  • VIN至5V引脚

这就是所有需要的电气连接。在焊接上下壳体之前。你应该测试一下它是否有效。以后很难修复。

步骤9:上传草图和测试

将Arduino连接到计算机并上传附在本文中的草图。必须打开电源开关。上传后,心跳传感器上的红色小LED应该亮起。如果你触摸它,LED会根据你的心跳开始闪烁。它可能需要15秒来正确测量心跳,所以不要绝望,如果它不是即时的。

第10步:最后一次接触

作品?很好!将上壳和下壳焊接在一起,用一些酒精清洁剂清洁整个心脏,去除剩余的助焊剂。

你完了!让我知道它是否适用于你,并张贴你的心如何变成照片。我真的很感兴趣!

就像这篇文章。另外,考虑支持我帕特里翁.

我是Jiri Praus。

一款图片分享应用,推特,YouTube网站

www.jiripraus.cz

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22讨论

0
l、 查布德兹

7个月前

我目前正在建立它,我有一个详细的模式和图片上看,我注意到2件事
-架构与下面所做的描述不匹配,特别是对于微动开关位置
-只要不连接micro-USB,一切都“应该”工作,但一旦连接,micro-usb5v和GND之间就会出现短路(见图)

0
silentsec2020年

14天前回复

嗨,电子示意图正常,没有问题。

0
金妮76

8个月前

哇,太酷了。

0
哈里芬

问题8个月前的第一步

吉里,一如既往,美丽的工程!你们使用的锡膏有什么规格?它真的包含焊料而不仅仅是助焊剂吗?我熟悉的锡膏都是灰色的。非常感谢。

1
里布拉格

9个月前

非常有趣的项目!
我可能建议把USB充电板上的Rprog从1.2K改为5K,把充电电流从1A减少到250mA,以避免这个小小的500mA电池过载。Rprog是将TP4056芯片的引脚2连接到引脚3(接地)的贴片电阻。

0
欧文德龙

8个月前回复

完全没有必要这样。充电器提供的1A安全地低于所讨论电池的1200mA恒流充电额定值。你所要做的就是大大减缓充电过程。

0
奥奥利特

8个月前

哇,真漂亮。

你说“MX30102传感器测量心跳和血压时,用手指触摸”。我很肯定它不能测量血压。

0
驱动器205

问题8个月前的第10步

我上传.ino代码到nano时出错。
“C:\Users\Anthony\Downloads\heartRate”\心率.ino:4:51:致命错误:MAX30105.h:没有这样的文件或目录
#包括“MAX30105.h”//最大3010X图书馆
^
编译已终止。
退出状态1
编译Arduino Nano板时出错。“

你能帮忙吗?
谢谢!
安东尼

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驱动器205

8个月前回答

忘了包括MAX30105库。谢谢!

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0084011

9个月前

我想知道你做这个学校项目有什么困难
有什么问题吗??

0
吉里普拉斯

8个月前回复

以我的经验,做一个车间需要两个小时。

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最大ID

9个月前

这是一个很好的解决方案

1
肖恩·芬奇.92

9个月前

嗨,伙计,干得好,我刚刚把这朵盛开的玫瑰干完

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最大ID

9个月前回复

这是我的生日礼物

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凯瑟琳

问题9个月前的介绍

请问成品尺寸是多少?我想给我最喜欢的孙女做一个。我今年71岁,想试试你的项目!

0
吉里普拉斯

9个月前回答

你在第二步中得到了它们