Synchronizacja świetlików: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Czy kiedykolwiek zadawałeś sobie pytanie, w jaki sposób setki i tysiące świetlików są w stanie się zsynchronizować? Jak to działa, że są w stanie mrugać razem, nie mając swego rodzaju świetlika szefa? Ta instrukcja daje rozwiązanie i pokazuje, jak można osiągnąć tę synchronizację. Zawsze fascynowała mnie samoorganizacja owadów. Kilka lat temu napisałem aplet Java, który symuluje kwadrat tysięcy świetlików. Działało dobrze i było fajnie oglądać. Tym razem zrobiłem to sprzętowo. Kredyty za inspiracje trafiają do Keso i jego słoika świetlików https://www.instructables.com/id/E7U5HYMSVIEWP86SAL/. Wszelkie uwagi i poprawki mile widziane. Aktualizacja 2008-09-12: Tam to nowa wersja świetlików online w Synchronizing Firefly Howto. Posiada niestandardową płytkę drukowaną dla każdego świetlika. Zestaw możesz kupić w Tinker Store. Oto wideo:

Krok 1: Jak to działa

Algorytm, co można zaobserwować, to to, że świetliki zaczynają losowo mrugać. Ale w miarę upływu czasu potrafią powoli synchronizować się z najbliższymi sąsiadami. A ci sąsiedzi synchronizują się ze swoimi sąsiadami i tak dalej. Dopóki całe drzewo lub cała dolina mrugnie w tym samym cyklu. A do czego to służy? Służy do przyciągania innych okazów. Przy zsynchronizowanym miganiu o wiele łatwiej jest znaleźć partnera. Jeden z najłatwiejszych algorytmów wyjaśniających to zachowanie brzmi następująco: Masz wartość, która posiada moc błysku. W miarę upływu czasu ta moc nieznacznie wzrośnie. Jeśli moc osiągnie określony poziom, świetlik miga, a moc zostanie zużyta. Tempo wzrostu mocy jest prawie takie samo dla wszystkich świetlików. Mają więc tę samą częstotliwość, ale nie w tym samym momencie błysku. Podczas powolnego ładowania z mocą świetlik jest w stanie wykryć błysk innego świetlika w pobliżu. Dodaje wtedy wyższą wartość do swojej wartości mocy. Jakiś rodzaj doładowania mocy, jeśli chcesz. Oznacza to, że następny błysk nastąpi wcześniej niż poprzedni. A następny jeszcze wcześniej, aż te dwa migają dokładnie w tym samym momencie i z tą samą prędkością. Więcej o tym algorytmie można dowiedzieć się m.in. tutaj: Sieci ad hoc synchronizacji FireflySprzętZdecydowałem się użyć mojej poprzedniej instrukcji (Programmable LED) jako punktu wyjścia. Składa się z mikrokontrolera, diody LED i rezystora zależnego od światła (LDR). To powinno wystarczyć do symulacji prostego świetlika. Jest w stanie migać, widzieć i liczyć. Musiałem tylko zmodyfikować program i orientację diody LED i LDR. LED i LDR muszą być umieszczone w taki sposób, aby jeden obwód świetlika mógł zakłócać inny. Więc jeden LDR musi być w stanie "zobaczyć" diodę innego świetlika. I powinien widzieć nie tylko jednego sąsiada, ale i więcej. Można to zrobić przez skierowanie diody LED i LDR w górę z ziemi i użycie białego papieru do odbicia błysków.

Krok 2: Materiały i narzędzia

W przypadku siatki 5 na 5 świetlików potrzebujesz:

• Rezystor 25 x 1K Ohm
• Rezystor 25 x 100 Ohm
• 25 x LDR (Rezystor zależny od światła), m.in. M9960
• 25 x LED, 1.7V, 20mA (reg, zielony, niebieski, cokolwiek lubisz)
• 25 x ATtiny13, 1KB flash RAM, 64 bajty RAM, 64 bajty EEPROM
• 25 x gniazda
• tablica prototypowa
• drut

Koszt jednego świetlika powinien wynosić około 1,50 Euro, jeśli otrzymasz upust przy zamówieniu większej ilości. Gniazda są potrzebne tylko wtedy, gdy twoje programy są wadliwe. Jeśli czujesz się pewnie ze swoimi umiejętnościami programistycznymi, możesz ich oszczędzić.;-) Z pewnością możesz zastąpić układ ATtiny dowolnym innym mikrokontrolerem, takim jak PIC, PICAXE lub BasicStamp, żeby wymienić tylko kilka. Po prostu weź najmniejszą i najtańszą, jaką możesz dostać. Idę z Atmelem, ponieważ miałem już programator i mój pierwszy projekt z ATtiny13 działał dobrze. Narzędzia

• Lutownica
• Drut lutowniczy
• Deska do krojenia chleba
• Programista AVR
• Zasilanie 5 V lub
• 4 akumulatory AA

Oprogramowanie