Arduino Nano 智能礼服：心率感应 LED 装饰，融合 CrazyCircuits 与 DFRobot 传感器

项目概述

这是一个将时尚设计与可穿戴电子技术相结合的创意项目。制作者利用自绘花卉图案面料、Arduino Nano 控制器、CrazyCircuits 电子组件以及 DFRobot 心率传感器，打造了一件能够根据心率控制 LED 闪烁的智能礼服。项目旨在探索将健康监测传感器融入日常服饰的可能性，打破传统腕带式设备的局限。

核心组件与工具

主要电子元件

• Arduino Nano R3 × 1
• Brown Dog Gadgets Crazy Circuits Robotics Board × 1
• Crazy Circuits Sewing Deluxe Kit × 1
• DFRobot Gravity: 模拟心率监测传感器 (ECG) × 1
• DFRobot Gravity: 心率监测传感器 × 1
• Crazy Circuits 导电胶带 × 1
• Arduino UNO × 1（用于测试）

辅助工具与软件

• 缝纫机
• Arduino IDE

制作全过程

1. 基础层制作

制作者以自家公寓外的花卉为灵感绘制图案，印制在柔软的 Minki 面料上。首先制作雪纱基底裙层，采用透明雪纱与丝带营造轻盈质感。

2. 图案排版与拼接

将花卉与人物图案按形状裁剪，逐片缝制到雪纱基底上，这一过程需要大量手工精细操作。

3. LED 电路测试

使用 CrazyCircuits 提供的大孔径 LED、纽扣电池座、导电胶带及测试板进行电路验证。测试阶段重点确认 LED 透过面料的亮度效果，并验证不同供电方案的可行性。

4. 心率监测方案选择

初期尝试耳夹式脉搏传感器，但读数不稳定。改用模拟 ECG 心率监测器后表现优异。ECG 需在身体三点贴电极，通过串口绘图器观测 EKG 波形，调整代码阈值使 LED 在主峰或主峰+次峰时闪烁。注意：CrazyCircuits 版 Arduino Nano 需选择“Old ATmega328P Bootloader”。

5. 柔性电路缝制

采用导电线缝制软电路。为精确定位组件，制作者将 LED 贴合于图案位置，透过透明雪纱在纸上标记，再将纸与雪纱叠加缝制，剥离纸张后获得柔性电路层。为防止导电线接触皮肤短路，增加隔离面料层，最终将软电路夹在图案层与基底层之间。

6. 电路隐藏与电池固定

电池盒较重，专门缝制口袋固定。利用图案层与基底层预留的缝隙，将所有电子元件与导线完全隐藏。

7. 裙摆静态装饰灯

为实现心率灯关闭时裙摆仍有光效，采用导电胶带贴于雪纱上，配合导电线连接 LED，制作静态发光电路。导电胶带柔韧且粘贴快捷，极适合软电路制作。

代码与原理图

心率监测代码（基于 PulseSensor 库）

/* PulseSensor Starter Project and Signal Tester */
int PulseSensorPurplePin = 0;
int LED13 = 13;
int Signal;
int Threshold = 550;

void setup() {
  pinMode(LED13, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin);
  Serial.println(Signal);
  if (Signal > Threshold) {
    digitalWrite(LED13, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(LED13, LOW);
  }
  delay(10);
}

原理图参考

DFRobot ECG 传感器接线图：官方文档

延伸思考

项目曾受邀参与一条（YiT）视频采访，探讨 STEAM 教育、开源文化与科技服饰产业。制作者指出：消费主义思维阻碍大众理解 Maker 文化本质；科技服饰是通往 IoT、AI、边缘计算的入口，需跨界协作推动产业化，同时追求精益制造减少浪费。感谢 Microsoft Garage 为员工创新提供平台。

趣闻

• 项目曾作为 Make: Wearables Tech 101 工作坊教学案例
• Matrix Labs 采访中演示
• Hackster.io Alex 的 Sunnyvale 参访行程中展示