Piercing industrial LED

 (mitxela.com)
1 poin oleh GN⁺ 2023-12-24 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • LED dan rangkaian dimasukkan ke dalam batang piercing industrial yang melintang di telinga, mewujudkan aksesori bercahaya yang benar-benar bisa dikenakan
  • Bodinya menggunakan jarum suntik 16 gauge seperti tabung stainless steel, dengan ATtiny44 dan LED 0402 ditempatkan pada flex PCB tipis
  • Lubang samping dikerjakan dengan mesin milling dan end mill, sementara dudukan baterai memanfaatkan komponen anting siap pakai dengan casing logam sebagai terminal positif
  • LED mengulang pola sekitar 3 menit melalui charlieplexing, tetapi setelah dipotting dengan epoksi transparan food-grade, satu LED di ujung rusak dan tidak bisa diperbaiki
  • Konsumsi arus sekitar 3 mA; secara hitungan sederhana LR521 bertahan sekitar 3 jam, sementara baterai silver oxide SR521 diperkirakan bisa dipakai setidaknya 5 jam berkat kurva pelepasan yang lebih datar dan kapasitas sekitar 2 kali lipat

Memasukkan LED ke dalam batang yang melintang di telinga

  • Piercing industrial, atau scaffold, adalah aksesori berbentuk batang yang melintang di telinga, dan proyek ini mencoba memasukkan LED ke dalam batang tersebut
  • Ini adalah salah satu dari beberapa proyek yang dikerjakan terburu-buru sebelum London Hackspace ditutup, lalu setelahnya ia tidak bisa menggunakan mesin milling selama lebih dari 1 tahun
  • Membuat lubang di sisi jarum suntik tetap menjadi proses yang sulit dilakukan tanpa mesin milling

Desain dan pemilihan komponen

  • Titik awalnya adalah memotret telinga seorang teman dengan izin, lalu memutar, mengatur skala, dan mengoreksi distorsinya agar bisa ditumpuk dengan desain OpenSCAD dan Photoshop
  • Mockup ini penting untuk mencocokkan jarak antar-LED dan offset
  • Untuk material tabung, berbagai ukuran tabung stainless steel bisa dibeli, tetapi jarum suntik yang murah dan mudah didapat ternyata lebih cocok
    • Jarum 16 gauge memiliki diameter yang pas
    • Dinding sampingnya sangat tipis, sehingga menguntungkan untuk memasukkan rangkaian ke dalam batang
    • Ada kekhawatiran bahwa panjang jarum biasa mungkin tidak cukup, tetapi setelah pengukuran dan perhitungan, jarum biasa dinilai sudah memadai
  • PCB dipilih berupa flex PCB agar papan bisa dibuat setipis mungkin
    • Beberapa produsen juga menawarkan FR4 0,2 mm, tetapi biayanya mirip dengan flex PCB
    • Dengan flex-rigid, sisi LED bisa dibuat paling tipis dan sisi mikrokontroler bisa dibuat sebagai papan multilayer, tetapi biayanya jauh lebih tinggi dan konektor tidak bisa diletakkan di atas mikrokontroler
  • Dudukan baterai menggunakan komponen anting siap pakai
    • Casing logam menjadi terminal positif baterai
    • Desainnya membuat kabel yang keluar dari ujung jarum menjadi pin ground
  • LED yang dipilih adalah 0402, bukan 0201
    • Jika memakai LED 0201, LED bisa ditempatkan ke arah lain dan jalur kabel bisa lewat langsung di bawah LED
    • Setelah memeriksa dimensinya, LED 0402 dinilai lebih andal

Pengerjaan lubang samping jarum

  • Setelah membuat jig V-block kuningan kecil, pekerjaan membuat lubang samping pada jarum selesai dalam sekitar 5 menit
  • Karena mata bor bisa tergelincir di permukaan melengkung, lubang dibuat dengan end mill
    • Perkakas karbida lebih keras sehingga lebih menguntungkan untuk pengerjaan permukaan melengkung
    • Menjepit end mill pada tailstock chuck bukan cara yang ideal, tetapi pada akhirnya lubang berdasar datar yang dihasilkan akurat
  • Lubang tembus 1,6 mm lebih berantakan karena mata bor cenderung melenceng
  • Komponen yang dikerjakan pas dengan press-fit pada jarum, dan setelah posisi akhir ditentukan, cyanoacrylate dioleskan untuk merekatkannya
    • Collet penahan baterai di sisi berlawanan dilepas-pasang dengan menarik sambungan ini, sehingga sambungannya harus kuat

Rangkaian dan perangkat lunak

  • Setelah menerima papan rangkaian, satu unit langsung disolder, tetapi kemudian dibiarkan sekitar 1 tahun karena berbagai alasan
  • Beberapa bulan lalu, perangkat diberi daya dan pola kedip dijalankan
  • Mikrokontroler yang digunakan adalah ATtiny44
    • Jika mendesain ulang sekarang, ia merasa akan memilih CH32V003
    • CH32V003 memiliki konsumsi daya yang lebih buruk, tetapi keunggulan pin debug satu kabel sangat besar
    • Untuk mem-flash ulang ATtiny44, 6 pin harus disambungkan
  • LED digerakkan dengan charlieplexing
  • Pola final berulang selama sekitar 3 menit
  • Perangkat lunaknya mirip dengan charliestar, tetapi lebih sederhana
  • Kode sumber untuk ATtiny tersedia di GitHub

Perakitan dan potting

  • Anting murah yang dipakai sebagai casing baterai ternyata bukan stainless steel, melainkan kuningan berlapis nikel
  • Komponen stainless steel diharapkan terlihat bagus dan tetap berkilau lama
  • Saat semuanya berfungsi normal, lubang diisi dengan epoksi transparan food-grade
  • Setelah epoksi mengeras, satu LED di ujung rusak
    • Karena posisinya di ujung, hal itu tidak terlalu mencolok
    • Karena masalah terjadi setelah epoksi mengeras, tidak ada cara untuk memperbaikinya
  • Bisa saja membuat satu lagi dari awal, tetapi saat ini tidak ada bengkel, dan versi berikutnya dianggap perlu perbaikan, bukan sekadar dibuat ulang

Ide ekspansi dan kotak penyimpanan

  • Awalnya ada rencana menambahkan satu atau lebih endcap
    • Header pemrograman juga bisa digunakan sebagai pin GPIO mikrokontroler
    • Ia membayangkan koneksi antarmuka seperti mikrofon atau penerima IR
  • Endcap belum dibuat, dan pola kedip saat ini saja dinilai sudah cukup menarik
  • Kotak penyimpanan juga dimodelkan dengan OpenSCAD
    • Karena LED yang mati, ia ingin cepat menyelesaikannya, tetapi kotaknya menahan perangkat dengan baik
    • Paket baterai disimpan dalam posisi off dengan sedikit ditarik keluar
    • Engsel dibuat dengan memasukkan peniti ke lubang yang hampir press-fit, dan tutupnya cukup seret untuk bertahan pada sudut apa pun
    • Tekstur permukaan tutup berasal dari bed printer 3D; tekstur ini membantu adhesi saat pencetakan dan juga menambah sedikit karakter pada hasilnya

Foto pemakaian dan daya tahan baterai

  • Dalam pemotretan saat dikenakan, flash agak menenggelamkan LED sehingga meninggalkan kesan klinis
  • Ke depannya, lebih banyak foto pemakaian bisa diambil; ia membayangkan metode yang memakai flash dan long exposure sekaligus agar telinga dan jejak LED sama-sama terlihat
  • Konsumsi arus diukur sedikit di atas 3 mA
  • Baterai LR521 berkapasitas paling besar sekitar 10 mA, sehingga secara hitungan sederhana perangkat bekerja sekitar 3 jam
    • Kurva pelepasan alkaline curam
    • Karena tidak pasti pada tegangan berapa chip mengalami brown-out, perangkat bisa mati sebelum baterai benar-benar habis
  • Baterai silver oxide SR521 dengan form factor yang sama menawarkan kapasitas sekitar 2 kali lipat dan kurva pelepasan yang lebih datar
    • Dengan baterai ini, perangkat diperkirakan bekerja setidaknya 5 jam
  • Penggantian baterai sama merepotkannya seperti yang terlihat
    • Jika diameter ujung batang diperkecil alih-alih membuat collet lebih besar, dudukan baterai umum dari anting murah bisa dipakai tanpa modifikasi
    • Dalam kasus itu, seluruh paket baterai bisa diganti cepat tanpa perlu membuka sekrup

Hasil dan batasan

  • Berbeda dari dugaan, tidak banyak bagian proyek yang benar-benar sulit, dan sebagian besar pekerjaan yang semula dianggap sulit berjalan lancar
  • Piercing berikutnya dinilai perlu dibuat lebih kecil dan memakai LED 0201
  • Satu LED yang mati memang disayangkan, tetapi tampilannya saat benar-benar dikenakan sangat bagus
  • Piercing ini tidak mudah dibeli
    • Panjangnya harus disesuaikan secara tepat dengan telinga pemakainya
    • Karena itu, pembuatannya dan penjualannya lebih sulit dibandingkan penemuan lain

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2023-12-24
Komentar Hacker News

  • Sayang sekali ia kehilangan akses ke maker space dan peralatan tempat proyek itu dibuat. Rasanya jumlah hacker space yang punya peralatan industri atau peralatan pengerjaan logam makin berkurang; saya penasaran apakah saya terlalu terpaku pada contoh TechShop di SF Bay Area, atau hal serupa juga terjadi di wilayah lain

    • Jelas bukan cuma di SF. Di pinggiran barat Portland juga ada TechShop yang cukup ambisius sekitar 15 tahun lalu, tapi tidak bertahan bahkan setahun
      Pada awalnya misinya bagus, jadi saya menyumbang cukup banyak, dan kelas woodworking serta CNC-nya juga bagus. Khususnya instruktur woodworking-nya pernah menjadi pembuat pola untuk pengecoran, jadi ia membahas teknik yang berbeda dari finishing carpentry atau furniture making, dan dengan kombinasi beberapa sander bisa mencapai toleransi 1/64 inci
      Namun selain masalah keuangan, ada juga masalah budaya. Beberapa instruktur cukup keras mendorong humor ala boys club yang bisa membuat banyak perempuan merasa tersisih
    • Sedih, tapi tidak mengejutkan. Tempat-tempat seperti ini muncul di pasar properti paling mahal di dunia, dan keberlanjutan jangka panjangnya tidak terlalu terlihat
      Awalnya terlihat menjanjikan karena banyak anggota antusias berdatangan, tetapi setelah beberapa tahun sebagian besar pergi. Mereka frustrasi, atau setelah menemukan cara kerja sendiri, mereka menginginkan kenyamanan dan fleksibilitas bekerja dengan jadwal serta alat sendiri, alih-alih memakai alat bersama yang diperlakukan kasar oleh orang lain
      Untuk menjalankan Makerspace di Portland, Seattle, atau SF Bay Area, perlu dana dari patron kaya, subsidi pemerintah jangka panjang, atau sesuatu yang sejenis
    • Dua bulan lalu di Maker Faire saya melihat stan Maker Nexus, dan orang yang saya ajak bicara bilang mereka adalah penerus TechShop. Saya tidak tahu apakah itu benar dan belum pernah mencobanya, tapi layak dicek: https://www.makernexus.org/aboutus
    • Ini fenomena global. Menjalankan hacker space sebagai ruang berbayar berdasarkan pemakaian tidak masuk akal secara finansial. Rasanya seperti kafe berbasis keanggotaan untuk kalangan super-niche, dan tidak mungkin mengenakan tarif yang absurd sebanding dengan sempitnya pasar itu
    • Ini terjadi di berbagai wilayah di seluruh AS. Maker space punya eksternalitas positif besar, tetapi marginnya rendah, dan operasional serta perawatannya sangat memakan tenaga
      Dengan sewa yang melonjak dan ruang kerja murah menghilang karena pembangunan ulang, maker space makin tersingkir
      Menyedihkan, tapi tampaknya sulit dihindari. Jauh lebih banyak orang yang ingin menjual lahan dan membangunnya kembali menjadi apartemen atau kondominium “mewah” daripada mempertahankan bangunan tua agar tetap bisa disewakan

  • Saya penggemar berat orang ini. Saya mengenalnya lewat proyek jimat pelindung UV: https://mitxela.com/projects/amulet

    • Kebetulan hari ini saya menemukannya di YouTube lewat Smallest USB-C MIDI Synth
    • Saya membeli dan merakit kit jamnya; hasilnya bagus sekali

  • Untuk rangkaian seperti ini pun, arus konsumsi 3mA terlihat tinggi. Jika LED digerakkan dengan PWM pada duty cycle tertentu, sering kali arus bisa dikurangi tanpa penurunan kecerahan yang terasa
    Saya juga penasaran apakah menaruh resistor seri antara baterai dan mikrokontroler bisa membuatnya bertahan lebih lama di sisi bawah rentang tegangan yang diizinkan. Cuma pemikiran spontan

    • Kalau LED selalu menyala, 3mA tidak terlalu tidak masuk akal meski memakai PWM. Tapi pilihan baterainya memang agak unik
      Dengan boost converter kecil untuk LED dan baterai alat bantu dengar, satu baterai bisa bertahan beberapa hari, dan ukurannya mirip dengan baterai yang dipakai di sini

  • Keren sekali. Saya pernah berpikir mencoba hal seperti ini pada piercing saya sendiri, tapi berhenti sebatas memastikan bahwa belum ada orang yang membuatnya
    Akan hebat kalau bisa memasukkan Bluetooth ke sini untuk mem-flash berbagai pola, atau bahkan memasukkan layar mini
    Saya penasaran seberapa sulit membuat perhiasan cuping telinga gauge besar yang berisi layar. Mungkin ukuran 1/2 inci atau 3/4 inci memungkinkan?
    Dari sisi penjualan dan ukuran, setahu saya industrial piercing biasanya dijual dalam kelipatan 1/4 inci dan kebanyakan orang membeli 1–2,5 inci, jadi membuatnya untuk dijual juga tampaknya memungkinkan

    • Layar akan membutuhkan daya pemrosesan yang jauh lebih besar daripada mikroprosesor ini, dan juga jauh lebih banyak baterai serta komponen pendukung
      Skenario terbaik pun mungkin hanya matriks LED kecil beresolusi rendah, misalnya sekitar 8x8, dengan pola terprogram; itu pun masih butuh baterai dan lain-lain, dan bobotnya akan meningkat secara eksponensial
    • Cukup lebarkan saja lubang cuping telinga sampai muat smartwatch

  • Model 3D di situs ini, yang bisa diputar dan digeser pengguna, bekerja dengan sangat mengejutkan bagus

    • Saya juga benar-benar terkesan. Sepertinya memakai three.js dan file .wrl, jadi VRML. Rasanya seperti tahun 1994 datang lagi
      Orbit dengan satu jari, geser dan zoom dengan dua jari sangat bagus dan intuitif. Di mouse, tombol kiri untuk rotasi, tombol kanan untuk geser, roda untuk zoom, jadi tidak langsung obvious, tapi tetap cukup nyaman dipakai
      https://mitxela.com/other/3d/loader.js?2
      view-source:https://mitxela.com/img/uploads/metal/scaffold/scaffold-case...
      Selain itu, meshlab bisa membuka file .wrl, dan loader di halaman ini juga mendukung .stl
      Mengejutkannya, ini bukan hasil mengutak-atik modelviewer.dev, melainkan implementasi independen yang memakai nama tag dan pustaka 3D dasar yang sama. Keduanya mendukung format model yang berbeda. https://mitxela.com/projects/model-viewer adalah halaman terkait yang ditulis jacobs bulan lalu
      Sayangnya saya tidak melihat lisensinya. Ini sangat bagus dan saya ingin memakainya, tetapi mengimplementasikan ulang juga tampaknya tidak terlalu sulit. Pekerjaan yang sulit namun tidak terkena hak cipta—mencari tahu antarmuka pengguna dan antarmuka pemrograman seperti apa yang paling cocok—sudah dikerjakan jacobs
    • Ironisnya, ini terasa seperti akhir 90-an. Dulu ada teknologi untuk membawa objek 3D dasar ke halaman web dan membuatnya bisa diputar sederhana
      Semacam format XML, mungkin VRML, meski saya bisa saja salah ingat dan mungkin itu cuma applet Java

  • Orang ini belakangan terus menghasilkan proyek-proyek yang sangat keren. Setidaknya videonya begitu
    Saya membeli kit jam satelit untuk kantor dan sangat menyukainya

  • Videonya bagus, implementasinya keren, dan saya sangat berterima kasih karena mitzela berbagi sebanyak ini
    Namun saya selalu agak kecewa ketika LED yang terekspos langsung menyorot ke mata
    Setelah dipikir sebentar, saya ingin melihat versi berikutnya yang menyebarkan cahaya LED melalui kulit
    Telinga, hidung, atau bibir yang bercahaya lembut—bayangkan itu

  • Indah. Sungguh rendah hati, tetapi ini karya yang sangat kreatif dan menginspirasi

  • Saya tidak melihat di tulisan itu jenis logam apa yang dipakai pada bagian yang menyentuh kulit. Logam untuk piercing tidak bisa sembarang, dan biasanya nikel bisa keluar lalu memicu alergi logam
    Katanya bisa menjadi cukup parah. Komposisi stainless yang umum adalah 316L; semoga dia memakai itu atau bahan lain yang sama cocoknya

    • Sepertinya dia memakai jarum suntik, jadi mungkin kelas medis

  • Sangat terasa cyberpunk. Saya menantikan era cybernetics

    • Dengan benda-benda seperti ini, orang bisa menyelundupkan data atau perangkat pengawasan dan semacamnya, seperti di Johnny Mnemonic
      Dunia di mana Sneaker Net menjadi sarana penyelundupan paling aman akan menarik