以太网GigEpack

先进的千兆位以太网,可完全接入微芯片的新产品组合GigEpack是一个完整的59千兆以太网芯片组合,具有高级功能。

嵌入式调制解调器

支持直接在板上运行的定制MicroPython应用,开发人员将其集成到现有设计中,即时实现蜂窝集成无需进行全面的重新设计。

AVX柱式超级电容器的解决方案

巧妙地融合了极高电容与极低ESR,具有出色的脉冲功率处理特性。 该电容器既可单独使用,也可与一次或二次电池结合使用。

DIY万圣节道具:让心跳出来!

2017-11-03 来源:Nathan Seidle, SparkFun Electronics [责任编辑:wenwei]
分享到:
0分
【导读】Trick or treat! 在刚则过去的万圣节,你吓唬别人了吗?或者,你被人吓到了吗?每年的这个时候,人们为了挑选服装道具,搜肠刮肚,绞尽脑汁,往往缺乏新意。设想这想的场景:如果你穿上自制的衣服,挂上“心脏”(心形霓虹灯),戴上听诊器,猛地将听诊器往别人胸口一按,你衣服上的“心脏”就开始有节奏地跳动闪烁,咚,咚,咚。。。
 
厌烦了那些万圣节鬼怪服装道具?不妨自己动手做一件“令人心跳”的万圣节紧身夹克,在弥散着鬼怪气氛的万圣节夜晚“忽悠”一下朋友或陌生人。你身穿这个紧身夹克,拿一个特别的听诊器放到别人胸口,他马上就可以在紧身夹克上看到自己的心跳。
 
一件从网上购买的普通紧身夹克,加上一些花哨的电子玩具和无线控制器,足以让人心跳! 下面我们就来详细讲解其制作过程,屏住呼吸哟。
 
材料或道具准备:
 
  1. 霓虹线(EL):也就是冷氖致电发光线(EL线),网上都可以买到。我使用的是3.2mm粗的蓝色EL线,4.5米长就可以了。
  2. EL驱动器:实际上就是DC-AC转换器,我使用的是输入电压为3V(电池供电)的驱动器。
  3. 紧身夹克:我从网上购买的紧身夹克,大约60美元。
  4. 听诊器:这也是在网上搜到的,是Sprague Rappaport类型的听诊器,不管什么类型能用就行,花了25美元。
  5. Buttoneer:开纽扣的工具,用来将EL线固定在夹克上。这种纽扣工具的发明者压根想到会有人用 它来固定EL线,但还真管用。
  6. 电子玩具板:这种称为ELSequencer的EL线控制板是关键道具,也是从网上买的。
 
下面是所需的文档,有兴趣自己动手尝试的朋友可以参考。
 
  • EL SequencerPCB
  • EL Sequencercode
  • RF StethoPCB
  • RF Stethocode
  • Nordic  nRF24L01 library
  • Nordic  nRF2401Alibrary
 
如何控制EL线?
 
首先是通过一个ATmega168微控制器来控制EL线的开和关。 EL线供电需要125V AC,频率在425Hz。这有点古怪,因为这个电压很高,并且频率要求也比较诡秘,但电流又很小。你可以自己设计一个电路来实现,当然直接购买一个DC-AC逆变器就更省事啦。
 
安全提醒:虽然从逆变器输出的125V/425Hz电压不至于让人触电,但也足以令你手指发抖,所以最好注意别触到交流连接线。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
将AC转换器接到EL线,灯马上就亮了。用什么控制控制EL线的开和关呢?自然是TRIAC!这种三端双向交流开关用于控制AC电源的开关再合适不过。我在Digikey上找到了便宜的MAC97A4GOS-ND,其TO92通孔容易焊接,标称值为0.6A /200V。 哇塞!没想到我们可以达到那么高的电压。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
DC-AC转换器的输入电流读数如下:
 
  • 无负载时为86mA
  • 带负载控制时为110mA
 
无负载状态下使用转换器也没有问题,接通EL线时电流约为25mA(DC)。EL线长度不同,消耗的电流也不同,但其功耗基本上与LED相当。
 
接下来就要实现紧身夹克和听诊器之间的无线信号传输。我选择的芯片型号是Nordic的nRF2401A,因为我对Nordic情有独钟。这种低功耗、低成本的IC非常适合简单的信号传输,例如“心跳”。从听诊器发送出的信号是低数据速率(我们只需4字节)和低带宽(大约4个字节X70次/分钟)的无线信号。现在回想起来,我应该选用nRF24L01型号,它比nRF2401A更容易使用,具有更好的参数规格。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
最初,我在同一个面包板上使用了两个无线收发器,以便我可以确信发送和接收正常。不过最终我缩减到少数几个nRF库,效果一样好。
 
控制板
 
我设计了两个PCB:EL控制器和听诊器发射器。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
(注:我们现在使用现成的产品EL Sequencer来实现这些功能)
 
上图的PCB板没带RF和TRIAC, EL Sequencer接收RF触发信号并控制EL线,最多可以控制6个独立通道。
 
在我们的设计中,每个通道都是由同心的心形EL线构成。现在这个PCB布局看起来很糟,不过我们的主要目标是展示如何利用TRIAC,让微控制器来控制EL线。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
我们通过连接器来传输高压(HV)交流电, 当EL_E引脚变为高电平(3.3V)时,TRIAC导通,AC电流流入和流出EL线,让它亮起来。一定要为TRIAC增加一个限流电阻, 1k就够了。
 
置入听诊器的RF板必须尽可能小,它由一个小型锂聚合物电池供电,只是用来读取麦克风上的模拟电平信号以捕捉心跳,然后将信号无线传输给紧身夹克上的接收器。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
我们看到,除了EL Sequencer,还有LiPo电池、转换器电源、交流输出,以及一条EL线。现在来测试一下,让EL Sequencer控制一条EL线。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
成功了!
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
制作心形EL线
 
接下来就是用EL线制作出五个心形图案。 这需要花点功夫,如果你从来没有搞过EL线,就耐心跟着下面的步骤来吧。在动手之前,要先考虑如何将EL线连接到控制器上。我建议使用JST 2针的摩擦连接器,采用这种JST连接,可以快速方便地从衣服上拆除EL线和控制器。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
第一步:切割并剥去外护套
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
图片中可能看不太清,EL线有一个磷质内芯(上图中的粗白线),像头发丝一样的细线缠绕在内芯上。如果剥线的时候太用力,可能会切断(或损坏)这些细线。 我建议使用EL剥线器,即便这样也需要练习一下。
 
第2步:刮掉一些荧光粉
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
使用一个小刀从内芯刮去荧光粉,从上图可以看到有两根像头发丝一样的线。
 
第3步:焊接内芯
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
为防止出错,我用红线连接所有内芯,用黑线连接所有发丝。切记:在焊接之前务必先给红线和黑线套上热缩管! 我在焊接时用胶带来固定所有东西,一切都很顺利。
 
第4步:焊接发丝
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
小心翼翼地焊接发丝线。 我把发丝裹在黑色的实芯线上,用小刀刀刃让发丝强制到位。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
焊接好后,就要开始热缩了。
 
第5步:热缩
 
请注意,每根线都是热收缩的,这有助于固定发丝,并且可将内芯连接头与发丝连接头很好地隔离开来。我使用加热枪比较便宜,但总是好过火柴或打火机的。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
第6步:再加一层热缩管
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
最后再加一层热缩护套将显著增加连接的牢固性。这样的连接看似脆弱,但这些年来我都是这样做的,很管用。在我记忆中曾经有过一次失败的连接,那是第一次做,确实没做好。不过稍微练习一下,就可以制作出很棒的EL线连接。
 
好了,现在再重复这个步骤四次,做五个心形EL线。这有点痛苦,而且相当慢,但是一旦完成,我就“有心”了!
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
我为紧身夹克编程设置了DEMO模式,在没有收到心跳信号的状态下处于演示模式,这时的心跳频率是变化的。
 
这是夹克内部,有LiPo电池、AC转换器、ELSequencer,以及与EL线连接的一堆线。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
用手持式Buttoneer将EL线固定在紧身夹克上。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
搞定听诊器
 
下面要连接听诊器了。我又从网上淘了个便宜货。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
我在Digikey上找了一个最小的驻极体麦克风。很遗憾我忘了它的型号,但它看起来确实不错。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
把电线焊到这个小家伙身上。请用胶带固定好麦克风,我使用30AWG的绕线将电线穿过听诊器的柔性管。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
如果太用力,听诊器的头会从管子脱落。我收到这个便宜的听诊器时它的隔膜盖就没有拧紧,所以我只好用小的热缩管将电线捆扎在一起。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
搞定啦!
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
将头重新装回到管上,然后将麦克风线连接到RF听诊板。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
我使用改装的麦克风板来放大音频信号。热胶将30AWG电线固定到位。放大的信号送入ATmega168芯片的ADC中。我必须将电子部件部分暴露在外,这样才方便给电池充电,或者打开和关闭电路板。
 
DIY万圣节道具:让心跳出来!
 
讲真,麦克风输入其实很难拾取心跳的振动音。但这个设计的效果令人震撼!因为在公众场合,大多数人对闪烁的夹克更感兴趣,而不在意听诊器的功能是否可行。
 
明年的万圣节,你准备做一件这样的夹克吗?
 
本文转载自电子技术设计。
 
 





推荐阅读:






 
关键字:DIY 消费电子 创新/创客 
本文链接:http://www.cntronics.com/gptech-art/80033105
分享到:
推荐给同仁
0
0
查看全部评论
有人回复时发邮件通知我

关于我们 | About Us | 联系我们 | 隐私政策 | 版权申明 | 投稿信箱

反馈建议:editor@eecnt.com     客服电话:0755-26727371

Copyright © WWW.CNTRONICS.COM  All Rights Reserved 深圳市中电网络技术有限公司 版权所有   粤ICP备10202284号-1 未经书面许可,不得转载本网站内容。