วิศวกรสร้างนามบัตรที่รันการจำลองของเหลวแบบเรียลไทม์บนหน้าจอ LED ขนาด 21x21

ทีมชุมชน BigGo
วิศวกรสร้างนามบัตรที่รันการจำลองของเหลวแบบเรียลไทม์บนหน้าจอ LED ขนาด 21x21

Nicholas Johnson ได้สร้างสิ่งที่อาจเป็นนามบัตรที่น่าประทับใจที่สุดในโลกเทคโนโลยี - อุปกรณ์ขนาดเท่าบัตรเครดิตที่รันการจำลองของเหลวแบบเรียลไทม์บนหน้าจอ LED ขนาด 21x21 นามบัตรนี้ตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวผ่านเซนเซอร์วัดความเร่ง สร้างเอฟเฟกต์คล้ายน้ำที่น่าหลงใหลซึ่งไหลและกระเซ็นเมื่อคุณเอียงและเขย่า

โปรเจกต์นี้ชื่อ flip-card ผสมผสานความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมฮาร์ดแวร์เข้ากับซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อน สร้างขึ้นรอบไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2350 และเขียนโปรแกรมด้วย Rust โดยใช้อัลกอริทึมการจำลอง FLIP (Fluid-Implicit-Particle) ที่พัฒนาโดย Matthias Müller อุปกรณ์นี้มี LED ทั้งหมด 441 ดวงจัดเรียงในรูปแบบตารางสมบูรณ์แบบ สร้างภาพเคลื่อนไหวที่ราบรื่นอย่างน่าประหลาดใจแม้จะมีความละเอียดต่ำ

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค:

  • ไมโครคอนโทรลเลอร์: RP2350
  • จอแสดงผล: เมทริกซ์ LED ขนาด 21x21 (รวม 441 หลอด LED )
  • ภาษาโปรแกรมมิ่ง: Rust
  • อัลกอริทึมจำลอง: FLIP (Fluid-Implicit-Particle)
  • อินพุต: เซ็นเซอร์วัดความเร่งสำหรับตรวจจับการเคลื่อนไหว
  • พลังงาน: แบตเตอรี่ชาร์จได้พร้อมการชาร์จ USB-C ที่ขอบบอร์ด
  • ต้นทุนการผลิต: ประมาณ $17 USD ต่อหน่วย (จำนวน 10 ชิ้น)

ความท้าทายทางวิศวกรรมและแนวทางแก้ไข

หนึ่งในแง่มุมที่นวัตกรรมที่สุดของการออกแบบคือพอร์ตชาร์จ USB-C ที่บางเป็นพิเศษ แทนที่จะใช้ตัวเชื่อมต่อแบบดั้งเดิมที่จะทำให้นามบัตรหนา Johnson ได้ใช้การออกแบบแบบขอบบอร์ดที่ได้แรงบันดาลใจจากงานของ Charles Lohr PCB เองจะเลื่อนเข้าไปในสาย USB-C โดยตรง โดยให้แผงวงจรทำหน้าที่เป็นใบมีดตรงกลางของตัวเชื่อมต่อ แนวทางที่ชาญฉลาดนี้ช่วยให้นามบัตรทั้งใบบางอย่างน่าทึ่งในขณะที่ยังคงฟังก์ชันการชาร์จเต็มรูปแบบ

ชุมชนประทับใจเป็นพิเศษกับแนวทางการผลิต การใช้บริการเช่น JLCPCB นามบัตรทั้งใบรวมถึงการผลิต PCB และการประกอบชิ้นส่วนมีต้นทุนประมาณ 17 ดอลลาร์สหรัฐต่อหน่วยสำหรับจำนวนเล็กน้อย สิ่งนี้แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่เข้าถึงได้ ซึ่งการออกแบบที่ซับซ้อนด้วยชิ้นส่วนหลายร้อยชิ้นสามารถประกอบโดยมืออาชีพในระดับต้นแบบได้

การตอบรับจากชุมชนและการประยุกต์ใช้จริง

การตอบสนองจากชุมชนเทคโนโลジีเป็นไปในทางบวกอย่างท่วมท้น โดยหลายคนสังเกตเห็นประสิทธิภาพของนามบัตรในฐานะเครื่องมือการสร้างเครือข่าย ไม่เหมือนนามบัตรแบบดั้งเดิมที่มักจะถูกลืมในลิ้นชักต่างๆ เวอร์ชันอิเล็กทรอนิกส์นี้กลายเป็นของเล่นบนโต๊ะที่ทำให้ข้อมูลติดต่อของผู้สร้างมองเห็นได้และน่าจดจำ

นามบัตรส่วนใหญ่มักจะถูกโยนลงในลิ้นชักหรือถังขยะ ฉันเดาว่าผู้คนจะเก็บอันนี้ไว้บนโต๊ะและเล่นกับมัน

โปรเจกต์นี้ได้จุดประกายการอภิปรายเกี่ยวกับอนาคตของนามบัตรและสื่อโปรโมชั่น แม้ว่าต้นทุน 17 ดอลลาร์สหรัฐจะทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการแจกจ่ายจำนวนมาก แต่ก็เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การสร้างเครือข่ายที่มีมูลค่าสูง เช่น งานแสดงสินค้า การสัมภาษณ์งาน หรือการประชุมลูกค้าที่การสร้างความประทับใจที่ยั่งยืนเป็นสิ่งสำคัญ

คุณสมบัติหลัก:

  • การจำลองของเหลวแบบเรียลไทม์ที่ตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของอุปกรณ์
  • รูปทรงบางเฉียบด้วยการออกแบบ USB-C แบบขอบบอร์ดที่นวัตกรรม
  • การออกแบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แบบโอเพนซอร์ส
  • ตัวจำลอง WebAssembly สำหรับการพัฒนาและการแก้ไขข้อบกพร่อง
  • การจัดการพลังงานอัตโนมัติพร้อมการเปิดใช้งานด้วยการเคลื่อนไหว
  • การประกอบ PCB แบบมืออาชีพพร้อมให้บริการผ่านบริการต่างๆ เช่น JLCPCB
repository บน GitHub สำหรับโปรเจกต์ flip-card แสดงไฟล์ open-source และการมีส่วนร่วมของชุมชนที่เกี่ยวข้องกับนามบัตรที่มีนวัตกรรม
repository บน GitHub สำหรับโปรเจกต์ flip-card แสดงไฟล์ open-source และการมีส่วนร่วมของชุมชนที่เกี่ยวข้องกับนามบัตรที่มีนวัตกรรม

การใช้งานทางเทคนิคและแนวทางโอเพนซอร์ส

Johnson ได้ทำโปรเจกต์ทั้งหมดเป็นโอเพนซอร์ส รวมถึงไฟล์การออกแบบ PCB โค้ดเฟิร์มแวร์ และแม้แต่ตัวจำลอง WebAssembly สำหรับการดีบัก ตรรกะการจำลองของเหลวอยู่ใน Rust crate แบบสแตนด์อโลน ทำให้สามารถนำไปใช้ซ้ำสำหรับโปรเจกต์อื่นๆ ได้ การใช้งานนี้แสดงให้เห็นว่าไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่สามารถจัดการงานที่ต้องใช้การคำนวณมากซึ่งจะเป็นไปไม่ได้บนระบบฝังตัวเมื่อไม่กี่ปีก่อน

โปรเจกต์นี้ยังรวมถึงสัมผัสที่มีความคิดเช่นการจัดการพลังงานและการตรวจจับการเคลื่อนไหว นามบัตรจะเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติเมื่อเคลื่อนไหวและเข้าสู่โหมดสลีปเมื่ออยู่นิ่ง เพิ่มอายุแบตเตอรี่ให้สูงสุดในขณะที่ให้แน่ใจว่าพร้อมสร้างความประทับใจเมื่อต้องการ

นามบัตรนี้แสดงถึงมากกว่าแค่แกดเจ็ตที่ชาญฉลาด - มันเป็นการสาธิตว่าการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงเข้าถึงได้ง่ายขึ้นแค่ไหน และวิศวกรที่มีความคิดสร้างสรรค์สามารถใช้เครื่องมือเหล่านี้เพื่อสร้างประสบการณ์ที่น่าจดจำอย่างแท้จริงได้อย่างไร

อ้างอิง: Nicholas-L-Johnson/flip-card