Sincronizando Fireflies: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Você já se perguntou como centenas e milhares de vaga-lumes conseguem se sincronizar? Como funciona que eles sejam capazes de piscar todos juntos sem ter uma espécie de vaga-lume chefe? Este instrutível dá uma solução e mostra como essa sincronização pode ser alcançada. Sempre fui fascinado pela auto-organização dos insetos. Alguns anos atrás, escrevi um Java-Applet que simula um quadrado de milhares de vaga-lumes. Funcionou bem e foi divertido de assistir. Desta vez, fiz isso em hardware. Os créditos pelas inspirações vão para Keso e seu Pote de vaga-lumes https://www.instructables.com/id/E7U5HYMSVIEWP86SAL/. Quaisquer comentários ou correções são bem-vindos. Atualização 2008-09-12: Lá é uma nova versão dos vaga-lumes online em Synchronizing Firefly Howto. Ele tem um PCB personalizado para cada vaga-lume. E você pode comprar um kit na Tinker Store. Aqui está o vídeo:

Etapa 1: como funciona

O algoritmoO que pode ser observado é que os vaga-lumes começam piscando aleatoriamente. Mas com o passar do tempo, eles são capazes de se sincronizar lentamente com seus vizinhos mais próximos. E esses vizinhos estão se sincronizando com seus vizinhos e assim por diante. Até que toda a árvore ou todo o vale pisque no mesmo ciclo. E para que serve? É usado para atrair outro espécime. Com todas as piscadas em sincronia, é muito mais fácil encontrar um parceiro. Um dos algoritmos mais fáceis para explicar esse comportamento é assim: Você tem um valor que mantém o poder de piscar. Com o passar do tempo, esse poder aumentará ligeiramente. Se a energia atingir um certo nível, o firefly pisca e a energia é consumida. A taxa de aumento da potência é quase a mesma para todos os vaga-lumes. Portanto, eles têm a mesma frequência, mas não o mesmo ponto no tempo para piscar. Enquanto carrega lentamente com energia, o firefly é capaz de detectar o flash de outro firefly próximo. Ele adiciona então um valor mais alto ao seu valor de potência. Algum tipo de aumento de potência, se desejar. Isso significa que o próximo flash ocorrerá antes do anterior. E o próximo ainda mais cedo, até que esses dois estejam piscando exatamente no mesmo ponto no tempo e com a mesma velocidade. Você pode encontrar mais neste algoritmo, por exemplo. aqui: Firefly Synchronization Ad Hoc NetworksO HardwareEu decidi usar meu instrutível anterior (LED programável) como ponto de partida. Ele consiste em um microcontrolador, um LED e um resistor dependente de luz (LDR). Isso deve ser o suficiente para simular um vaga-lume simples. Pode piscar, ver e contar. Só tive que modificar o programa e a orientação do LED e do LDR. O LED e o LDR devem ser colocados de forma que um circuito do firefly possa interferir no outro. Portanto, um LDR deve ser capaz de "ver" o LED de outro vaga-lume. E não deve ver apenas um vizinho, mas mais. Isso pode ser feito deixando o LED e o LDR apontando para cima e usando um pouco de papel branco para refletir os flashes.

Etapa 2: Materiais e Ferramentas

Para uma grade de 5 por 5 vaga-lumes, você precisa de:

• Resistor de 25 x 1K Ohm
• Resistor de 25 x 100 Ohm
• 25 x LDR (Resistor Dependente de Luz), por ex. M9960
• 25 x LED, 1,7 V, 20 mA (reg, verde, azul, o que você quiser)
• 25 x ATtiny13, RAM flash de 1 KB, RAM de 64 bytes, EEPROM de 64 bytes
• 25 x soquetes
• placa de prototipagem
• arame

O custo de um vaga-lume deve ser de cerca de 1,50 euros se você ficar com raiva ao fazer pedidos em grandes números. Os soquetes são necessários apenas se seus programas tiverem bugs. Se você se sentir confiante com suas habilidades de desenvolvimento, pode dispensá-las.;-) Você certamente pode substituir o chip ATtiny por qualquer outro microcontrolador como PIC, PICAXE ou BasicStamp, para citar alguns. Basta pegar o menor e mais barato que puder. Eu vou com a Atmel porque já tinha o programador e meu primeiro projeto com um ATtiny13 funcionou muito bem. Ferramentas

• Ferro de solda
• Fio de solda
• Tábua de pão
• Programador AVR
• Fonte de alimentação 5V ou
• 4 recarregáveis AA

Programas