Sincronizzazione delle lucciole: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Ti sei mai chiesto come fanno centinaia e migliaia di lucciole a sincronizzarsi? Come funziona, che sono in grado di sbattere le palpebre tutti insieme senza avere una specie di lucciola del capo? Questo istruibile fornisce una soluzione e mostra come si può ottenere questa sincronizzazione. Sono sempre stato affascinato dall'autoorganizzazione degli insetti. Un paio di anni fa ho scritto un applet Java che simula un quadrato di migliaia di lucciole. Ha funzionato bene ed è stato divertente da guardare. Questa volta l'ho fatto in hardware. I crediti per le ispirazioni vanno a Keso e al suo vaso di lucciole https://www.instructables.com/id/E7U5HYMSVIEWP86SAL/. Qualsiasi commento o correzione è ben accetto. Aggiornamento 2008-09-12: lì è una nuova versione delle lucciole online su Synchronizing Firefly Howto. Ha un PCB personalizzato per ogni lucciola. E puoi acquistare un kit presso il Tinker Store. Ecco il video:

Passaggio 1: come funziona

L'algoritmo Quello che si può osservare è che le lucciole iniziano con un lampeggio casuale. Ma col passare del tempo, sono in grado di sincronizzarsi lentamente con i loro vicini più vicini. E questi vicini si stanno sincronizzando con i loro vicini e così via. Fino a quando l'intero albero o l'intera valle lampeggiano nello stesso ciclo. E a cosa serve? È usato per attirare altri esemplari. Con tutti i lampeggi sincronizzati è molto più facile trovare un partner. Uno degli algoritmi più semplici per spiegare questo comportamento è il seguente: hai un valore che contiene il potere di lampeggiare. Col passare del tempo questa potenza aumenterà leggermente. Se la potenza raggiunge un certo livello, la lucciola lampeggia e la potenza viene consumata. La velocità con cui la potenza aumenta è quasi la stessa per tutte le lucciole. Quindi hanno la stessa frequenza ma non lo stesso punto nel tempo per lampeggiare. Mentre si carica lentamente, la lucciola è in grado di rilevare un lampo di un'altra lucciola nelle vicinanze. Aggiunge quindi un valore più alto al suo valore di potenza. Una specie di aumento di potenza, se lo desideri. Ciò significa che il flash successivo avverrà prima di quello precedente. E il prossimo anche prima, fino a quando questi due lampeggiano esattamente nello stesso momento e con la stessa velocità. Puoi trovare di più su questo algoritmo, ad es. qui:Reti ad hoc di sincronizzazione FireflyL'hardwareHo deciso di utilizzare il mio precedente istruibile (LED programmabile) come punto di partenza. È costituito da un microcontrollore, un LED e un resistore dipendente dalla luce (LDR). Dovrebbe essere sufficiente per simulare una semplice lucciola. È in grado di lampeggiare, vedere e contare. Ho solo dovuto modificare il programma e l'orientamento del LED e dell'LDR. LED e LDR devono essere posizionati in modo tale che un circuito firefly sia in grado di interferire con un altro. Quindi un LDR deve essere in grado di "vedere" il LED di un'altra lucciola. E non dovrebbe vedere solo un vicino, ma di più. Ciò può essere fatto lasciando che il LED e l'LDR puntino verso l'alto da terra e utilizzare della carta bianca per riflettere i lampi.

Passaggio 2: materiali e strumenti

Per una griglia di 5 per 5 lucciole, hai bisogno di:

• Resistenza da 25 x 1K Ohm
• Resistenza da 25 x 100 Ohm
• 25 x LDR (resistore dipendente dalla luce), ad es. M9960
• 25 x LED, 1,7 V, 20 mA (reg, verde, blu, quello che vuoi)
• 25 x ATtiny13, RAM flash da 1 KB, RAM da 64 byte, EEPROM da 64 byte
• 25 x prese
• scheda di prototipazione
• filo

Il costo per una lucciola dovrebbe essere di circa 1,50 Euro se ottieni un po' di rabate quando ordini in grandi quantità. Le prese sono necessarie solo se i tuoi programmi sono bacati. Se ti senti sicuro delle tue capacità di sviluppo, puoi risparmiarle.;-) Puoi sicuramente sostituire il chip ATtiny con qualsiasi altro microcontrollore come PIC, PICAXE o BasicStamp per citarne alcuni. Prendi solo il più piccolo ed economico che puoi ottenere. Vado con Atmel perché avevo già il programmatore e il mio primo progetto con un ATtiny13 ha funzionato bene. Strumenti

• Saldatore
• Filo di saldatura
• tagliere
• Programmatore AVR
• Alimentazione 5V o
• 4 AA ricaricabili

Software