Что измеряется в полулях
Самоделка — полная…: ПХМ-1 из пластика и кремния
ПХМ-1 — вымышленный прибор из лаборатории Доктора Дью. Он предназначен для измерения качества присланных «самоделок» по линейной шкале. Очевидно, что это реквизит для съемок, тем не менее, устройство можно использовать в качестве шутки во многих областях, в том числе в IT.
Пошаговых инструкций по созданию ПХМ-1 не нашлось — пришлось писать самому.
История
Доктор Дью — эксцентричный, недовольный «самоделками» других блогеров образ Евгения Матвеева. Доктор жестко критикует и изредка хвалит «лайфхаки, упрощающие жизнь», демонстрируя их несостоятельность или непрактичность. В первых выпусках оценка качества рассматриваемых решений была субъективна, но вскоре Доктор решил сделать шоу более «научным».
Доктор Дью с болгаркой для труднодоступных мест. Источник
В выпуске от 17 ноября 2019 года в кадре впервые появляется ПХМ-1 — прибор для измерения качества самоделок по линейной шкале от 0 до 250. Изначально это были проценты «антикачества» самоделки. Аббревиатура ПХМ содержит непечатные слова, поэтому оставлю ее без расшифровки. Дам лишь подсказку: «П» значит «полная».
У прибора есть народное название — ПолуляХМетр. Альтернатива родилась из-за единиц измерения на приборе — полуляхи. Доктор Дью сделал много обзоров самоделок блогера Александра Полуляха, и в честь него была названа единица измерения.
ПХМ-1 до сих пор используется практически в каждом выпуске. Этот прибор находится в состоянии суперпозиции: с одной стороны он выглядит достаточно простым, а с другой — попытка повторить прибор своими руками может стать настоящим вызовом в различных областях. Кроме того, в лучших традициях Доктора мы внесем в конструкцию несколько улучшений.
Реверс-инжиниринг
Как я уже отмечал, пошаговых инструкций по созданию ПХМ-1 нет, однако на YouTube есть видео Вячеслава Чистова, где демонстрируется прибор. По времени публикации (16 ноября 2019 года) и уникальности видео можно утверждать, что Вячеслав является автором ПХМ-1. Это видео раскрывает внутренности прибора, а при внимательном изучении комментариев можно найти исходный код логики прибора.
Итак, беглым взглядом обнаруживаются следующие детали:
Детали найдены, осталось разработать корпус.
Любим экспериментировать с пользой и пишем об этом. Читайте также:
Корпус
Смоделированный в TinkerCAD корпус ПХМ-1
При воссоздании корпуса я вдохновлялся видео от создателя ПХМ-1 и несколькими выпусками Доктора Дью.
Объект в 3D-редакторах я моделировал впервые. Реальных размеров прибора у меня не было. Пришлось сделать пару прототипов из картона и термоклея, чтобы определить примерный размер ПХМ-1.
В качестве 3D-редактора я использовал TinkerCAD. Это было не лучшее решение, потому что скругление углов в этом редакторе — сложная задача. Более того, большое количество скруглений приводило к подтормаживанию интерфейса редактора и некорректному отображению объектов. Впрочем, это не так важно, потому что у меня не хватило навыков сделать такие же закругленные края, как в оригинале.
Я позволил себе некоторую вольность и добавил отсек для батареек вместо выреза под контроллер зарядки. Впрочем, его можно не устанавливать, поместив крышку в отверстие. Обратите внимание, что в проекте подразумевается идеальная точность. При печати наплавлением крышку стоит уменьшить на 1 мм с каждой стороны.
Две версии корпуса ПХМ-1: толстая скругленная и тонкая с батарейным отсеком
Печать производилась красным PETG-пластиком на стекле на скорости 30 мм/c. Половинки прибора печатались отдельно, надписью вверх. Для хорошего прилипания я использовал «юбку» и специальный клей. Саппорты не использовал. Это привело к тому, что первый внутренний слой боковой стороны провисал во время печати. Тем не менее, привести в порядок внутреннюю часть можно ацетоном или любой жидкостью, которая плавит соответствующий тип пластика.
Нежелание использовать саппорты было субъективным. Маленькие опоры плохо прилипали и, отрываясь, портили печать, а большие опоры, на мой взгляд, требовали больше работы для их удаления. Проще было расположить модель так, чтобы «провисания» были минимальны.
Я напечатал две версии корпуса:
Вернемся к электронике.
Простая начинка
Я пролистал комментарии к видео и нашел оригинальный исходный код. Далее приведен код с восстановленной структурой и удаленными нецензурными выражениями.
Из этого кода становится понятным следующее:
Хотя режим случайной генерации выглядит хорошо для шуток в домашних условиях, Доктор Дью использовал этот режим для обыгрывания ситуации «сошедшего с ума» прибора из-за различного звучания режимов.
Схема простого ПХМ-1 в TinkerCAD
Несмотря на кажущуюся простоту, этот код требует модификаций в зависимости от используемой модели Arduino. Важно, чтобы выводы на измерительную головку и на динамик были на разных таймерах.
Малое сопротивление динамика может привести к повреждению микроконтроллера. Рекомендуется добавить резистор или изменить способ включения динамика через транзистор.
Многие симуляции подразумевают, что у микроконтроллера всегда есть питание. В нашей схеме это не так. Между источником питания и микроконтроллером стоит кнопка, которая в нормальном состоянии размыкает сеть. Таким образом, при нажатии кнопки микроконтроллер включается, показывает Х полуляхов, и кнопку можно отпускать.
И вот, ПХМ-1 готов, но остается ощущение, что платформа Arduino слишком мощная для такого прибора…
Сложная схема
Схема в системе моделирования Proteus
В ПХМ-1 на Arduino не было вызова: код готов, схема сделана навесным монтажом. Хотелось чего-нибудь посложнее. Так у меня появилась идея сделать логику ПХМ-1 на печатной плате с максимальной утилизацией вычислительной мощности микроконтроллера.
После небольшого анализа доступных микроконтроллеров выбор пал на ATTiny13:
Генерация случайных чисел
Как и в случае с Arduino, АЦП позволяет считывать 10 бит информации, при этом два младших бита отбрасываются для повышения точности. Мы можем использовать один младший бит в качестве источника случайной величины. Однако такой генератор часто давал приближенные значения, поэтому я придумал «изящное архитектурное решение» в виде генерации трех чисел с последующим применением операции XOR.
Так как вращение потенциометра влияет на показания, удобнее всего снимать показания именно с его линии. Однако режим случайных показаний находится около нуля, а потенциометр в крайнем левом положении имеет нулевое сопротивление и АЦП будет стабильно выдавать одинаковые значения. Чтобы этого избежать, в цепь последовательно включается резистор.
К счастью или сожалению, в симуляциях этот способ не работает из-за идеальности симуляции.
Работа при разных напряжениях
Следующая хитрая задача — уметь показывать правильные значения при разных напряжениях источника питания. Микроконтроллер ATTiny13 работает в диапазоне 2.7–5.5 вольт, хотя на практике выдерживает и 9 вольт.
Научим микроконтроллер вычислять текущее напряжение питания и адаптироваться к его изменению. Этот способ требует дополнительных действий:
Чтобы этот способ работал, необходимо «откалибровать» микроконтроллер: подать питание из «доверенного» источника, например, из лабораторного блока питания. Подаем напряжение 3 вольта и сохраняем в EEPROM значение, прочитанное с ADC. Далее при запуске рабочей программы считывается значение из EEPROM и проводятся вычисления.
Рассмотрим на примере. При калибровке напряжение 3.0 вольта. После делителя напряжение равно 0.6 вольт. АЦП видит это значение как 614. Допустим, микроконтроллер работает от трех ААА-батареек по 1.5 вольта. После делителя напряжение составляет 0.9 вольт, АЦП выдает значение 922. Производим расчет:
3.0 * (922 / 614) = 4.5 (В)
Также при калибровке регулируется подстроечный резистор таким образом, чтобы при 3 вольтах стрелка измерительной головки отклонялась на 100%. Далее используем текущее напряжение при формировании ШИМ-сигнала.
Широтно-импульсная модуляция используется сразу для двух органов вывода: динамика и измерительной головки. Для вывода использовался один таймер, обработчик которого вызывается каждые 10 микросекунд.
В обработчике в явном виде назначается 0 или 1 каждой ноге.
Для звука важна стабильная частота, а для измерительной головки — доля времени, когда на соответствующей ножке логическая единица.
Печатная плата
Разводка DIP-версии платы
Для разводки я использовал программу Sprint Layout 6.0. На плате видны важные архитектурные элементы:
DIP-плата и компоненты
Процесс создания платы объяснять не буду, в интернете достаточно технологий разной скорости и качества.
Демонстрация
Корпус немного поплыл при печати, поэтому две половинки просто приложены друг к другу. Тем не менее, устройство полностью выполняет возложенные на него обязанности.
Полный исходный код и файлы разводки схем можно найти на GitHub.
Заключение
Мне так и не удалось сделать ПХМ-1, в точности как у Доктора, но сам процесс создания был увлекательным. Если поискать в YouTube по запросу «ПХМ-2», то можно увидеть альтернативную версию прибора с экраном вместо измерительной головки.
Текущую версию прибора можно собрать как есть, а можно улучшать в физическом и программном планах.
Что измеряется в полулях
Лучший способ сравнения предметов, это измерение их характеристик. Что дороже? Что выше? Что длиннее? Именно эти вопросы задают дети с раннего детства, когда они получают возможность выбора. На сегодняшний день 95% населения Земли использует метрическую систему измерений, но так было не всегда. В прошлом было множество различных систем. Некоторые из них легкоузнаваемые, а некоторые являются устаревшими, как правило, это иностранные, а то и просто странные системы. Ниже приведен список из десяти самых странных единиц измерений.
Ячменное зерно служило единицей измерения длины у англосаксов. Первоначально, применялась реальная длина зерна, затем, она была стандартизована, и на сегодняшний день составляет – 0,85 см. Один дюйм королевской системы мер и весов был равен трем ячменным зёрнам. В то же время, четверть зерна называли довольно очаровательно — маковка. Ячменное зерно, как единица измерения, до сих пор используется для определения размера обуви. Например, 8-й размер обуви на одно ячменное зерно больше чем 7-й размер. Первоначально, 13-й размер был самым большим, он равнялся 13 дюймам (33,28 см). Все размеры определялись вычитанием ячменных зерен от 13-го размера. Таким образом, 4-й размер по данной системе высчитывается следующим образом: от 13 дюймов (33,28 см) вычитается 9 ячменных зерен (9 размеров)(7,65 см), в результате получаем 10 дюймов (25,63 см). Эту единицу измерения до сих пор используют в США и Великобритании как единицу измерения размера обуви.
Эта система измерения длины применялась в Англии. Она состояла в измерении пропорций ладони и руки, включая область плеч, например, расстояния от кончиков вытянутых большого пальца и мизинца составляло 9 дюймов (23,04 см). Длина кисти руки равнялась 4 дюймам (10,24 см). Ширина ладони равнялась 3 дюймам (7,68 см). Длина фаланги пальца равнялась ⁷⁄₈ дюйма (2,2 см), однако, в некоторых случаях ноготь оказывался длиннее, и тогда длина фаланги составляла 2.¼ дюйма (5,7 см). Ширина фаланги была немного меньше длины и составляла ¾ дюйма (1,9 см). Единица измерения, которая называлась «ell» (эль) составляла 44.½ дюйма (113,92 см). Это было расстояние от кончика вытянутого среднего пальца до противоположного плеча. Значения всех величин уходят своими корнями в далекое прошлое.
Английские фермеры измеряли площадь своих земель, основываясь на времени, которое затрачивалось при вспахивании волами определенной площади. Изначально, акром считалась максимальная площадь, которую вол мог вспахать за один день, и она была равна примерно 4047 м². «Оксгейт» (oxgate) — максимальная площадь, которую вол мог вспахать за год, и она равнялась 15 акрам. «Виргейт» (virgate) – макс. площадь, которую два вола могли вспахать за год, и она равнялась 30 акрам. «Запашка» (carucate) – макс. площадь, которую восемь волов могли вспахать за год, и она равнялась 120 акрам.
«Фарлонг» (furlong) считалась скорее единицей расстояния, чем площади, и она равнялась длине одной борозды, которую вол мог вспахать за один заход, и составляла примерно 200 м. Название furlong (фарлонг) произошло от слияния двух слов furrow – борозда и long – длина.
Объемы алкоголя имели свои особенные названия. В Северной Англии, слово «пони» (pony) означало, как маленькую лошадь, так и два глотка жидкости (30 мл). Сегодня, одна порция алкогольного напитка называется «порция пони», в честь старого названия единицы объема, несмотря на то, что порции не стандартизированы, и их объемы существенно различаются. Бóльшая часть системы, которая использовалась в прежние времена, была основана на удвоении единицы объема, которая называлась «jackpot» (джекпот). «Джекпот» равнялся 74 мл. Два «джекпота» равнялись «гилу» (gill), удвоив «гил» получали «чашку», две «чашки» равнялись пинте, две пинты равнялись кварте, две кварты равнялись «поттлу» (pottle), два «поттла» равнялись галлону, два галлона равнялись ¼ бушеля, удвоив ¼ бушеля получали «ведро», два «ведра» равнялись бушелю, два бушеля равнялись «страйку» (strike), два «страйка» равнялись «коуму» (coomb), два «коума» равнялись «бочке», две «бочки» равнялись баррелю, два барреля равнялись «большой бочке» (hogshead). Интересный факт! Постоялый двор «Hog’s Head», в рассказе про Гарри Поттера, назван в честь этого объема алкоголя, который составлял 250 л. В последнее время объем алкоголя измеряется бутылками, что эквивалентно стандартной бутылке шампанского (750 мл).
Смерть и Разрушения
В Европе, слово «могила» (grave) использовалось как единица веса, впоследствии название этой единицы веса было изменено на современный «килограмм». «Могила» (grave) произошло от слова «тяжесть» (gravity), подходящее название для единицы веса, затем, оно было изменено на слово «грамм», и впоследствии изменено на «килограмм», во время Великой французской революции. Для измерения энергии, и при описании выделения большого количества энергии во время стихийных бедствий, используется единица — «Бомба Хиросимы», она равняется 60000 ГДж (гигаДжоулей). Для измерения радиоактивности, которую выделяет все живое в небольших количествах, используется единица — «банановый эквивалент». Это единица измерения соответствует количеству радиоактивных изотопов, которые попадают в организм человека при употреблении в пищу одного банана. Этот термин может быть использован для объяснения негативного воздействия рентгеновских лучей и других распространенных радиоактивных процедур. 1 доза «бананового эквивалента» равняется примерно 0,11 мкЗв (микроЗивертам). Для сравнения, 70 мЗв (миллиЗивертов) — это доза получаемая человеком за всю жизнь.
Кто-нибудь, когда-нибудь говорил вам, что выполнит какое-то действие за «миг» или за время равное «дрожанию хвоста ягненка»? «Миг» и «дрожание» — это реальные единицы измерения времени. «Миг» составляет 0,1 секунды, а «дрожание» — 10 наносекунд. Они используются для удобства вычислений в компьютерной и атомной инженерии соответственно. «Момент» равняется 90 секундам. В средневековой Европе, часто использовалось латинское слово «atomus», которое по современным вычислениям равняется 160 миллисекундам. Другой единицей измерения времени является продолжительность жизни собаки. Миф, на котором базируются эта единица, гласит, что 7 лет жизни собаки эквивалентны одному году жизни человека. Собаки, на самом деле, не живут «быстрее», они стареют по-разному, в зависимости от породы, и измерять жизнь собаки годами относительно человека, также бессмысленно, как и измерять годы улитки относительно моллюсков. Тем не менее, миф стал настолько популярным, что в настоящее время существует собачий год, и его продолжительность составляет 52 дня, примерно ⅟₇ стандартного года.
С тех пор, как знаменитость Уил Уитон (Wil Wheaton) набрал полмиллиона последователей в Твиттере (Twitter), его именем была названа единица измерения популярности — «Уитон». Рядовой пользователь Твиттера в среднем имеет около 150 последователей, что равно 300 микроУитонов. Еще одним примером необычной единицы измерения может служить всемирно известная марка Джиллет (Gillete). Термин «Джиллет» означает мощность лазера. Лазер мощностью 5 «Джиллетов» может прожечь 5 лезвий бритвы. Термин «Микки», названный в честь Микки Мауса, является единицей измерения движений компьютерной мышки, и равняется самому короткому движению мышки (примерно 0.1 мм), которое определяется компьютером. Многие пользователи компьютеров хорошо знакомы с термином «байт», который используется для обозначения единицы информации. Также существует термин «niddle» (нидл), который равняется половине байта. Еще одна странная единица измерения называется «бородатая секунда», которая по концепции схожа с единицей «световой год», однако она равняется длине волоса бороды, на которую он вырастает за одну секунду, и составляет примерно 5 нм (0,000000005 м).
Человеческие усилия (со знаком минус)
Во время Второй мировой войны, чрезвычайно бесполезный человек, известный как Командующий Поутер (Pouter), причинял массу неприятностей, срывая или задерживая множество важных вопросов и решений, которые были важны для союзников по антигитлеровской коалиции. Термин «Поутер» отныне используется для измерения объема препятствий и помех, произведенных одним человеком. Командующий Поутер был поравнен к 1 Поутеру, однако, впоследствии, люди из ближайшего окружения Поутера пришли к заключению, что нормальный человек не может обладать такой «разрушительной суперсилой», и поэтому приняли решение использовать более реалистичную единицу в 0.1 Поутера при измерении обычных людей. Синдром пространственной адаптации очень хорошо известен в NASA. Часто, его так же называют пространственной болезнью. Он характеризуется трудностями акклиматизации, которые астронавты испытывают в условиях ненормальной гравитации и давления. Для измерения степени этого синдрома применяют шкалу Гарна, названную в честь Джейка Гарна (Jake Garn), страдавшего непереносимостью орбитальных полетов, которая сопровождалась избыточной тошнотой. 1 Гарн равен такой же степени проявления этого синдрома, какая была обнаружена у самого Гарна.
Индекс коровьего материнства до недавнего времени использовался в сельском хозяйстве США для определения максимального количества беременных коров, которых может прокормить определенный участок земли. Даже без учета надоев, этот показатель давал точное представление о плодородии почвы. Еще одна странная единица измерения — ослиная сила. Это почти то же самое, что и лошадиная сила, за тем исключением, что ослиная сила составляет только четверть от лошадиной, и равняется 250 ватт.
Единица измерения расстояния «Шиппи» (sheepy) была изобретена Дугласом Адамсом и Джоном Ллойдом. Это минимальное расстояние, на котором овцы выглядят живописно, и оно равняется 1.4 км. В метрической системе мер килограмм являются единицей массы, а в королевской системе мер, фунт являются единицей измерения силы веса, основываясь на несколько иной концепции: в невесомости, вы по-прежнему имеете массу, но не имеете веса. «Слаг» (slug) единица массы в старой королевской системе мер, и она равняется примерно 15 кг. Для измерения и сравнения огромных масс, используются слоны. Обычно, для таких измерений используется средний вес взрослого самца саванного африканского слона, который составляет 5,4 тонн, или 1 Слон. Динозавров и китов часто измеряют в слонах.
Доктор Дью троллит Полуляха
Александр Полулях, видимо, задолбавшись читать в комментах о том, что делает в своих видосах овно из овна, причём зачастую используя для этого инструмент, который и пытается воспроизвести, закрыл комментарии под своими роликами. По сути, собственноручно грохнул свой канал, ибо он держался только на срачах, которые происходили под видосами.
Естественно, подписчики Доктора Дью, которые активно окучивали ролики Александра и кидали на них разоблачения, не могли этого не заметить, и передали Доктору эту печальную новость. Его реакция не заставила себя долго ждать. XD
А я думаю, почему это полнохуйнеметр «доктора» измеряет в «полуляхах»?
Вона что, оказывается! ☺
Само зло
После двух лет успешного внедрения, претворяясь одним из фанатов Хабиба, мне удалось стать админом этой группы больных но голову людей и, наконец, завершить мою миссию и сменить заглавное фото группы на это вот. Я надеюсь, что выбесил все 195 тысяч участников. Бее-бее 🐑
Собачий троллинг
Обмен любезностями
На Гран-При Штирии Гюнтер Штайнер непрозрачно дал понять Никите, что его подзаебали его развороты. Он подарил ему волчок «Мазеспиннер», чтоб тот и дальше мог «мазеспиннить» свой болид.
Ответочка не заставила себя долго ждать.
Возвращаемся в наше время. Спустя неделю всё там же в Штирии, но уже в рамках ГП Австрии Никита притащил ответный презент.
10 самых абсурдных единиц измерения
1. Банановый эквивалент дозы
Как объяснить уровень радиоактивного облучения неосведомленному человеку? С помощью бананов! Банановый эквивалент дозы — это 0,1 микрозиверт, примерная доза, которую можно получить от естественных радиоактивных изотопов при съедании одного банана. При этом среднемировая доза естественного облучения, накопленная одним человеком за год, равна 2,4 миллизиверта (от 1 до 10 мЗв). Так что скушав 25 000 бананов за раз, можно заметно увеличить свой индивидуальный показатель по этому параметру.
2. Елена
Впервые эта единица измерения появилась в Древней Греции. Елена прекрасная, как известно, стала первопричиной Троянской войны, а в первом походе на Трою приняло участие 1000 кораблей. Соответственно, елена — это единица измерения красоты, требуемой для приведения в боевую готовность 1000 греческих кораблей, а миллиелена является мерой, которая описывает точное количество красоты, необходимое, чтобы отправить в поход одно древнегреческое судно.
3. Коровья трава
Для хорошего фермера размер поля менее важен, чем качество травы для содержания рогатого скота. А для измерения количества земли, минимально необходимого для одной коровы, в Ирландии использовали понятие «коровья трава». В Америке также существовал своеобразный «индекс коровы-матери», которые определял, сколько беременных коров мог прокормить 1 акр земли. В первую очередь он учитывал именно качество земли, а не её площадь.
4. Ячмень
Подобно футу, единица «ячменное зерно» (или просто «ячмень») изначально равнялась размеру фактической вещи — зерна ячменя. Впоследствии она была стандартизирована: один ячмень равняется 1/3 дюйма. Кроме того, ячмень до сих пор используется для определения размеров обуви в Великобритании и Ирландии: один ячмень — это разница между соседними размерами. А ячменя равняется зерну мака.
5. Сидхарб
Сидхарб является мерой количества воды. Она используется в Австралии, а название образовано от Сиднейской бухты (Sydney Harbor).
6. Микки
Чувствительность компьютерных мышей измеряется в микки-маусах на дюйм. 1 микки — это длина минимального фиксируемого движения компьютерной мыши, обычно лежащий в пределах между 1/200 и 1/300 дюйма.
7. Единица Фридмана
Эта единица была названа в честь обозревателя газеты New York Times Томаса Фридмана и равняется «следующим шести месяцам». Она появилась после того, как Фридман использовал в своих статьях фразу «в следующие шесть месяцев» для прогнозирования сроков окончания войны в Ираке 14 раз за два с половиной года.
8. Морген
Morgen с немецкого и нидерландского языков переводится как «утро» и означает площадь поля, которую один человек успеет вспахать в течение этого времени. Морген использовался в Германии, Нидерландах, Польше и, в зависимости от местоположения, равнялся от 2 до 12 тысяч квадратных метров — очевидно, в последнем случае люди были наиболее трудолюбивы.
9. Дирак
Британский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики Поль Дирак был не особо разговорчив, в результате чего коллеги, работавшие с ним, придумали единицу Дирака, которая равнялась одному слову в час. Также она считается единицей застенчивости.
10. Рука
Собственно, если есть такая единица измерения как нога (foot), почему бы не быть руке (hand)? Впервые ладонь использовали для измерений в Древнем Египте, затем король Генрих VIII попытался стандартизировать ее и приравнял к четырем дюймам. Сегодня «четырехдюймовая» рука используется для измерения высоты лошадей в холке.