Как сделать нео светлячки из шаг вперед

Обновлено: 05.07.2024

Стоит такой "светлячок" подержать в течение нескольких секунд на солнце, у лампы или у горящей спички, и он "займет" у них энергию света, аккумулирует ее, а в темноте в течение пяти-шести часов подряд будет излучать ее в пространство. "Светлячки" совершенно незаметны с неба, но отлично видны на земле и помогают прохожим легко избегать столкновений на тесном ночном тротуаре. Они крайне просты в обращении. Ни ветер, ни жара, ни холод, ни дождь, ни снег не погасят этот миниатюрный сигнальный фонарь — необходимый спутник ночного пешехода.

Узнав о таком интересном факте, ребята с удовольствием и большим желанием решили сами изготовить "Светлячков", как символ памяти. Конечно, сегодня не составило сложности подобрать необходимый материал. Достаточно было картона, светоотражающей ленты, ножниц и дырокола. И вот уже готов значок.

Ученые, наконец, объяснили все детали разноцветного свечения, которым радуют нас светлячки в ночном лесу.

Обнаружилось, что цвет свечения молекулы люциферина у светлячков определяется изменением слабых электрических зарядов в окисляющем ее ферменте

Сегодня известно более 2 тыс. видов светлячков — строго говоря, этих мягкокожих жуков стоит называть светляками, представителями семейства Lampyridae. Более всего они, конечно, известны, своей замечательной способностью светиться в темноте — иначе говоря, биолюминесценцией. Этот романтический феномен жучки используют для связи друг с другом и, конечно, привлечения половых партнеров.

Лишь недавно этому явлению предложено объяснение. Группа ученых из Пекина, работающих во главе с Изабель Навизе (Isabelle Navizet), исследовала изменение окраски свечения, которое демонстрируют жучки японского водяного светляка Luciola cruciata. Сочетая возможности рентгеноструктурного анализа с компьютерным моделированием, ученые показали, что изменение цвета (то есть — длины волны) испускаемого люциферином света определяется тонкими изменениями в полярности внутри люминесцирующей системы.

Такое забавное исследование может иметь ряд важных практических последствий. Достаточно сказать, что благодаря способности вызывать биолюминесценцию белок-люцифераза очень широко используется в качестве маркера при изучении и контроле различных биохимических реакций и процессов. Теперь же эти индикаторами можно сделать куда более совершенными и создать целые системы, выдающие разные сигналы в ответ на разные параметры прохождения реакции.

Появление структур всегда приводило меня в восторг. Больше всего мне нравится синхронизация сотен или тысяч светлячков. Сначала они вспыхивают нерегулярно, но по прошествии некоторого времени воздействуя друг на друга они начинают светиться одновременно. Это устройство моделирует светлячков при помощи микроконтроллеров. Обратите внимание, что каждый светлячок работает полностью автономно, синхронизация первоначально не запрограммирована. Это самоорганизующаяся система.

В версии NG использована маленькая печатная плата и RGB светодиод. Программное обеспечение Каждому светлячку соответствует определенное значение напряжения. Оно повышается с течением времен. Когда напряжение достигает определенного порога, светлячок вспыхивает, и напряжение сбрасывается на ноль. Если светлячок обнаруживает рядом другую вспышку, происходит небольшой скачок напряжения. Так он вспыхнет немного раньше, чем в прошлый раз. Многократный повтор этого приведет к тому, что все светлячки будут вспыхивать одновременно.

RGB светлячок выражает свое настроение цветом. Если все происходит синхронно, он будет вспыхивать спокойным и прохладным синим светом. Если обнаруживаемые им вспышки не синхронны, он почувствует себя некомфортно и цвет постепенно будет меняться на зеленый, желтый, красный.

Это довольно простое устройство. Его главные части - это микроконтроллер, светочувствительный датчик (фоторезистор) и RGB светодиод. Датчик и R4 образуют делитель напряжения. Чтобы считывать значения датчика используются канал АЦП и 3 контакт контроллера. Устройство разработано под источник питания 5 В. Встроенный регулятор мощности отсутствует.

Вот список деталей нужных для изготовления одного светлячка.

Существует много видов фоторезисторов. Я попробовал 2 разных, и оба работали нормально. Нужно только подобрать резистор R4, поскольку вместе с фоторезистором они образуют делитель напряжения. Подбирайте R4 с тем, чтобы он давал хороший диапазон напряжений и ограничивал при этом ток через фоторезистор. Мои последние эксперименты показали, что фототранзистор подходит даже лучше.

По сравнению с LDR у него отсутствует эффект запоминания и он откликается быстрее (~5 мс по сравнению с ~50 мс). Я выбрал SFH3310 и 100 кОм для R4. Когда вы выбираете светочувствительный датчик, следует помнить, что его спектральная чувствительность должна соответствовать чувствительности человеческого глаза (~400-700 нм).

Сначала припаяйте разъемы питания. Когда на плате имеются разъемы типа папа и мама, легче подключить пару устройств в ряд.

Затем вставьте резисторы. R1-3 по 100Ом, R4 от 4 до 7 кОм (в зависимости от датчика).

Теперь вставьте фоторезистор. Для фоторезистора направление полюсов не имеет значения. А для фототранзистора имеет! У фототранзистора одна ножка длиннее (эмиттер), а другая короче (коллектор). Длинная ножка соединяется с землей. Припаяйте все.

Теперь подготовьте светодиод. Мой был прозрачный, с линзой. Обработайте поверхность наждачкой. Так свет будет распространяться во всех направлениях.

RGB светодиод имеет четыре вывода. Я взял с общим катодом. 1. зеленый (короткий) 2. синий (длиннее) 3. земля (самый длинный) 4. красный (самый короткий) Немного отогните две внутренние ножки.

Вставьте светодиод. Первый вывод должен быть в квадратной контактной площадке. Самая длинная ножка по диагонали напротив нее. Припаяйте и его.

Теперь все должно выглядеть вот так, и мы почти закончили.

Просверлите в шарике для настольного тенниса 4 мм отверстие. При помощи напильника немного расширьте его. Попробуйте надеть шарик на светодиод. Прошейте контроллер и вставьте его в сокетку. Обратите внимание на выемку.

Вот окончательный результат, первый светлячок. Он готов к работе.

Есть несколько небольших проблем, которые я бы хотел уладить в следующей партии печатных плат.

Игра с этими светлячками действительно зачаровывает. Она не похожа на большинство управляемых компьютером вещей, потому что она не детерминирована. Каждый раз будут появляться новые структуры, и система будет вести себя по-разному. Я рад, что эта плата показала себя хорошо. Это моя вторая разработка. Теперь я достаточно уверен, чтобы сделать большую партию печатных плат.

Читайте также: