Інженер mitxela запустив FLIP-симуляцію рідини на flipdot-дисплеї

Інженер під псевдонімом mitxela опублікував опис проєкту, у якому симуляція рідини FLIP (Fluid Implicit Particle) працює на flipdot-дисплеї. Це електромеханічна панель, пікселі якої є фізичними дисками. Інсталяцію збудували для британського хакатон-фестивалю EMF2026, де вона пропрацювала без збоїв чотири дні.

За словами автора, головною причиною була гра слів: у попередніх симуляціях рідина рухалася світлодіодами й була цілком беззвучною, а електромеханічний дисплей сам створює звук. flipdot-дисплеї також дуже дорогі: залишився лише один виробник.

Як працює flipdot

Точки енергонезалежні: після вимкнення живлення вони зберігають позицію. У кожній точці два постійні магніти, один усередині диска, другий в основі, та два осердя, які поляризують, щоб задати стан.

Панелі надав музикант Сем, відомий як Look Mum No Computer, чий музей застарілої техніки отримує старі пристрої в дарунок. Ймовірно, їх зняли зі старих автобусів. На показаній панелі код дати 2007, роздільність 13 на 28 точок і крок контактів 15,24 мм.

Дешеві мікросхеми замість оригінальної матриці

Оригінальна схема оновлює панель приблизно за секунду, бо вона зібрана як одна велика матриця. Майк з mikeselectricstuff показав: точці потрібно близько 60 мілісекунд, щоб перекинутися, але лише імпульс до мілісекунди, щоб поляризувати осердя. Тому автор обрав дешеві мікросхеми H-мостів (MX6208, BE6208, LK6208): корпус SOIC-8, 0,5 А струму при 12 В. Одна мікросхема керує однією точкою, а один зсувний регістр 595 покриває вісім точок.

Проблема живлення

Перша плата перекидала окремі точки, але не впоралася, коли перекидалися всі: на мілісекунду потрібно близько 50 А, живлення просідало, імпульси слабшали й осердя розмагнічувалися. У другій версії керамічні конденсатори замінили на електроліти 47 мкФ, додали відсічку нижче 9 В і поставили вісім конденсаторів на 1000 мкФ на кожну панель.

Демо, живлення та вартість

Прототип із двох панелей має 28 на 26 точок і виконує симуляцію FLIP зі швидкістю близько 40 кадрів за секунду на Raspberry Pi Pico 2. Кожною панеллю керує CH32V003, на панелі 52 зсувних регістри. Фінальна інсталяція збирає вісім панелей у фанерній рамі, живиться від батареї 3S LiPo або блока на 40 А з напругою 13 В, дані розподіляє плата STM32H7R3 через RS485, а середнє споживання 10-15 А.

Без подарованих панелей і часу автора проєкт коштував менш ніж 500 фунтів, тобто близько 0,17 фунта за точку; комерційні flipdot-дисплеї стартують із п'яти- чи шестизначних сум. Схеми плат для панелей Hanover 13x28 опубліковано на GitHub.