Fireflies -synkronointi: 7 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Oletko koskaan kysynyt itseltäsi, kuinka sadat ja tuhannet tulikärpäset pystyvät synkronoimaan itsensä? Kuinka se toimii, että he voivat vilkkua kaikki yhdessä ilman eräänlaista pomokukkia? Tämä ohje antaa ratkaisun ja näyttää, miten tämä synkronointi voidaan saavuttaa. Olen aina ollut kiehtonut hyönteisten itseorganisaatiosta. Pari vuotta sitten kirjoitin Java-appletin, joka simuloi tuhansien tulikärpästen neliötä. Se toimi hyvin ja oli hauskaa katseltavaa. Tällä kertaa olen tehnyt sen laitteistolla. Inspiraatioita saa Keso ja hänen Jar of fireflies https://www.instructables.com/id/E7U5HYMSVIEWP86SAL/. Kaikki kommentit tai korjaukset ovat tervetulleita. on uusi versio Firefliesistä verkossa Synchronizing Firefly Howto -sivustolla. Siinä on mukautettu piirilevy jokaiselle tulikärpylälle. Ja voit ostaa paketin Tinker Storesta, tässä on video:

Vaihe 1: Näin se toimii

Voidaan havaita, että tulikärpäset alkavat satunnaisella vilkkumisella. Mutta ajan myötä he pystyvät hitaasti synkronoitumaan lähimpien naapureidensa kanssa. Ja nämä naapurit synkronoivat itsensä naapureidensa kanssa ja niin edelleen. Kunnes koko puu tai koko laakso vilkkuu samassa syklissä. Ja mihin se on hyvä? Sitä käytetään houkuttelemaan muita näytteitä. Kun kaikki vilkkuvat synkronoituna, on paljon helpompi löytää kumppani. Ajan myötä tämä teho kasvaa hieman. Jos teho saavuttaa tietyn tason, Firefly vilkkuu ja virta kuluu. Tehon nousunopeus on lähes sama kaikkien tulikärpästen kohdalla. Joten niillä on sama taajuus, mutta ei sama ajankohta vilkkua. Kun hitaasti latautuu, Firefly pystyy havaitsemaan toisen lähikärpän salaman. Sitten se lisää korkeampaa arvoa tehoarvoonsa. Jonkinlainen tehonlisäys, jos haluat. Tämä tarkoittaa, että seuraava välähdys tapahtuu aikaisemmin kuin edellinen. Ja seuraava vielä aikaisemmin, kunnes nämä kaksi vilkkuvat täsmälleen samaan aikaan ja samalla nopeudella. Lisätietoja tästä algoritmista löytyy mm. tässä: Firefly -synkronoinnin ad hoc -verkot Se koostuu mikrokontrollerista, LED -valosta ja valosta riippuvasta vastuksesta (LDR). Sen pitäisi riittää simuloimaan yksinkertaista tulikärpästä. Se pystyy vilkkumaan, näkemään ja laskemaan. Minun piti vain muuttaa ohjelmaa ja LEDin ja LDR: n suuntaa. LED ja LDR on sijoitettava siten, että yksi firefly -piiri voi häiritä toista. Joten yhden LDR: n on kyettävä "näkemään" toisen tulikärpän LED. Ja sen ei pitäisi nähdä vain yhtä naapuria, vaan useampaa. Tämä voidaan tehdä antamalla LEDin ja LDR: n osoittaa ylöspäin maasta ja heijastamalla heijastusta valkoisella paperilla.

Vaihe 2: Materiaalit ja työkalut

Jos haluat 5–5 tulikärpän ruudukon, tarvitset:

• 25 x 1 K ohmin vastus
• 25 x 100 ohmin vastus
• 25 x LDR (valosta riippuvainen vastus), esim. M9960
• 25 x LED, 1.7V, 20mA (reg, vihreä, sininen, mitä ikinä haluat)
• 25 x ATtiny13, 1 kt flash -muistia, 64 tavua RAM -muistia, 64 tavua EEPROM
• 25 x pistorasiaa
• prototyyppikortti
• lanka

Yhden tulikärpän hinnan pitäisi olla noin 1,50 euroa, jos saat rabatea tilatessasi suurempia määriä. Pistorasiat ovat välttämättömiä vain, jos ohjelmasi ovat viallisia. Jos olet varma kehitystaidoistasi, voit säästää ne.;-) Voit varmasti korvata ATtiny-sirun millä tahansa muulla mikro-ohjaimella, kuten PIC, PICAXE tai BasicStamp. Ota vain pienin ja halvin, mitä saat. Menen Atmelin kanssa, koska minulla oli jo ohjelmoija, ja ensimmäinen projektini ATtiny13: lla toimi hienosti.

• Juotin
• Juotoslanka
• Leipälauta
• AVR -ohjelmoija
• 5V virtalähde tai
• 4 AA -ladattavaa akkua

Ohjelmisto