מהנדס mitxela הריץ סימולציית נוזלים FLIP על צג flipdot

מהנדס החומרה הידוע בשם mitxela פרסם תיאור של פרויקט שבו סימולציית נוזלים FLIP (Fluid Implicit Particle) רצה על צג flipdot, לוח אלקטרומכני שכל פיקסל בו הוא דיסק פיזי. המיצג נבנה לפסטיבל ההאקרים EMF2026 בבריטניה ופעל שם ללא תקלות ארבעה ימים.

לדברי המחבר, הסיבה המרכזית הייתה משחק מילים: בסימולציות הקודמות שלו הנוזל נע בעזרת נוריות ולא השמיע קול, ואילו תצוגה אלקטרומכנית מייצרת את הרעש בעצמה. צגי flipdot גם יקרים מאוד: נותר יצרן אחד בלבד.

איך עובד flipdot

הנקודות אינן נדיפות: הן שומרות על מצבן גם לאחר ניתוק החשמל. בכל נקודה שני מגנטים קבועים, אחד בתוך הדיסק ואחד בבסיס, וכן שתי ליבות שמקוטבות כדי לקבוע את המצב.

את הלוחות סיפק המוזיקאי סם, הידוע בשם Look Mum No Computer, שמוזיאון הטכנולוגיה המיושנת שלו מקבל תרומות של ציוד ישן. סביר שהלוחות פורקו מאוטובוסים ישנים. על הלוח המתואר מופיע קוד תאריך 2007, הרזולוציה שלו 13 על 28 נקודות ומרווח הפינים 15.24 מ"מ.

שבבי דרייבר זולים במקום המטריצה המקורית

מעגל ההנעה המקורי מעדכן את הלוח כולו בכשנייה, משום שהלוח מחווט כמטריצה אחת גדולה. מייק מ-mikeselectricstuff הראה שנקודה זקוקה לכ-60 מילישניות כדי להתהפך, אך לפולס של מילישנייה בלבד כדי לקטב את הליבות. לכן בחר המחבר בשבבי גשר H זולים (MX6208, BE6208, LK6208): מארז SOIC-8, זרם של 0.5 אמפר ב-12 וולט. שבב אחד מניע נקודה אחת, ורגיסטר הזזה 595 מכסה שמונה נקודות.

בעיית ההספק

הלוח הראשון סובב נקודות בודדות אך נכשל כשכולן התהפכו יחד: לכך נדרשים כ-50 אמפר למילישנייה, אספקת החשמל צנחה והפולסים החלושים מיגנטו את הליבות במקום לקטב אותן. בגרסה השנייה הוחלפו הקבלים הקרמיים באלקטרוליטיים של 47 מיקרופארד, נוסף מחלק שמסרב לשלוח פולס מתחת ל-9 וולט, והותקנו שמונה קבלים של 1000 מיקרופארד בכל לוח.

הדגמה, הספק ועלות

לאב-הטיפוס בן שני הלוחות 28 על 26 נקודות, והוא מריץ את סימולציית FLIP בקצב של כ-40 פריימים לשנייה על Raspberry Pi Pico 2. כל לוח מונע על ידי CH32V003, עם 52 רגיסטרי הזזה בכל לוח. המיצג הסופי מרכיב שמונה לוחות במסגרת עץ, פועל מסוללת 3S LiPo או מספק 40 אמפר ב-13 וולט, לוח אם STM32H7R3 מפיץ את הנתונים ב-RS485, והצריכה הממוצעת 10 עד 15 אמפר.

בלי הלוחות הנתרמים ובלי זמן העבודה, הפרויקט עלה פחות מ-500 ליש"ט, כ-0.17 ליש"ט לנקודה; צגי flipdot מסחריים מתחילים בחמש או שש ספרות. תרשימי המעגלים ללוחות Hanover בגודל 13x28 פורסמו ב-GitHub.