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01. ¿qué es firefly?

Imagen propiedad de Firefly

FIREFLY es un conjunto de herramientas de software dedicadas a reducir la brecha entre los mundos digital y físico. Permite el trabajo en tiempo real entre GRASSHOPPER (un plug-in de modelado parámetrico para RHINOCEROS) y el microcontrolador ARDUINO. Tiene la capacidad para convertir un modelo CAD digital (tradicionalmente estático) en una “interfaz” en vivo, trabajando en tiempo real.

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02. flujo digital de trabajo

MODELO DIGITAL SOFTWARE PROPIETARIO ES UN SOFTWARE DE DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA CREADO POR ROBERT MCNEEL & ASSOCIATES, ORIGINALMENTE COMO UN AG R E G A D O PA R A AU TO C A D D E A U TO D E S K . P E R M I T E R E A L I Z A R MODELADO EN TRES DIMENSIONES BASADO EN NURBS.-

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MODELO PARAMÉTRICO

MODELO DE COMPORTAMIENTO

PLUG-IN

ADD-ON

SOFTWARE GRATUITO, REALIZADO POR TERCEROS, QUE PERMITE REALIZAR PROGRAMACIÓN GRÁFICA A C T U A N D O C O M O U N COMPLEMENTO DE RHINOCEROS.-

SOFTWARE GRATUITO, REALIZADO POR TERCEROS, QUE PERMITE AMPLIAR LAS CAPACIDADES DE LA PROGRAMACIÓN GRÁFICA PERMITIENDO LA INTERACCIÓN ENTRA MUNDO FÍSICO Y DIGITAL

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03. características de firefly

ARRASTRAR Y SOLTAR

FIREFLY nos permite usar la interfaz de programación gráca de GRASSHOPPER, esto le da la capacidad de crear programas y dispositivos interactivos mediante la manipulación de elementos de forma gráca en lugar de realizar una programación textual. Combina un conjunto especializado de componentes con un protocolo de comunicación (FIRMWARE, FIRMATA) que permite una retroalimentación en tiempo real entre los dispositivos del HARDWARE ARDUINO.

GENERACIÓN DE CÓDIGOS

Aprovechando la interfaz de programación visual de GRASSHOPPER, FIREFLY pemite en forma rápida elaborar y probar la “maqueta e ideas de su prototipo” para maquetas e ideas de su prototipo” para objetos y dispositivos interactivos. Esto se logra principalmente mediante el envío de los datos de un lado a otro a través del puerto de serie de manera rápida y segura. FIREFLY tiene una función de generación de código que traduce la representación espacial del código generado en GRASSHOPPER directamente en código compatible con ARDUINO.

CONEXIÓN A DISPOSITIVOS

FIREFLY permite la posibilidad de conectar dispositivos HARDWARE externos e interactuar con ellos. El conjunto de librerías FIREFLY tiene componentes que permiten conectarse a muchos dispositivos; desde potenciómetros, teléfonos móviles hasta dispositivos de juegos como Microsoft Kinect.

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04. panel de trabajo

barra de herramientas FIREFLY, una vez instalado el add-onn se aloja como una pestaña más de GRASSHOPPER

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05. barras de herramientas Firefly

barra de herramientas ARDUINO & I/O BOARDS

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06. barras de herramientas Firefly

barra de herramientas UTILITY

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07. barras de herramientas Firefly

barra de herramientas VISION

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08. para empezar

REQUISITOS PREVIOS

http://www.rhino3d.com/download/rhino/5/latest

http://www.grasshopper3d.com/page/download-1

http://www.arduino.cc/en/Main/Software

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09. seteo de instalación firefly

INSTALACIÓN FIREFLY

http://www.reyexperiments.com/download/ El instalador copiará todos los archivos de ensamblaje Grasshopper (.gha) y todos los demás archivos de dependencia necesarios para ejecutar el complemento Firey para Grasshopper. Copiará todos los Bocetos de Arduino necesarios, incluyendo el Firey Firmata a su carpeta de sketchbook de Arduino. El instalador también creará una serie de archivos de ejemplo que se proporcionan para enseñar temas especícos y para ponerlo en funcionamiento

CARGAR FIRMWARE

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Copiar/pegar el contenido de la carpeta”código Arduino” contenido en la descarga Firey en la carpeta de trabajo Arduino(C:/usuario/documents/arduino Iniciar la aplicación IDE arduino y abrir la libreria rey_uno_rmata. Asegurarse de setear correctamente la tarjeta arduino uno, el puerto .com y la velocidad de transferencia de baudios.Listo! la comunicación entre arduino y grasshopper está instalada. caso contrario, vericar el listado de seteos en referencias bibliográcas.

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10. implementación

con el cable USB conectar ARDUINO al computador

para controlar ARDUINO desde FIREFLY es necesario cargar el FIRMATA (rmware) mediante el entorno ARDUINO IDE

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11. implementación

en BARRA DE HERRAMIENTAS seleccionamos ARCHIVO/ABRIR/ FIREFLY_FIRMATA (se encuentra alojado en la carpeta en la que instalamos FIREFLY)

en BARRA DE HERRAMIENTAS seleccionamos HERRAMIENTAS y seteamos la placa ARDUINO UNO

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12. implementación

en BARRA DE HERRAMIENTAS seleccionamos HERRAMIENTAS y nos aseguremos de controlar el número de puerto al que está conectado ARDUINO

el último paso de la implementación consiste en VERIFICAR y CARGAR el rmware. El proceso puede durar algunos segundos...

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13. 1eros pasos para empezar a trabajar con FIREFLY debemos abrir GRASSHOPPER ( previamente abrir ARDUINO; y cargar el rmware FIRMATA) si el add-on quedó bien instalado deberíamos verlo como una pestaña en la barra de herramientas

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14. 1eros pasos lo primero que vamos a hacer es comprobar que FIREFLY esté leyendo el puerto de comunicación. Arrastramos el botón Port Number Available ubicado en la pestaña FIREFLY/ARDUINO & I/O boards. Esta operación es simplemente de comprobación por primera vez.

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15. 1eros pasos Ahora vamos a crear un bloque de programación conformado por varios botones y que será SIEMPRE necesario para implementar cualquier programa que queramos armar desde FIREFLY; estará compuesto por el botón OPEN PORT al que tendremos que setear como inputs: un conmutador, un número de puerto y una velocidad de lectura. Finalmente, como output de este bloque, un panel de mensaje (es una simple rutina de vericación).

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16. apertura del puerto

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17. lectura/escritura de datos a través de FIREFLY podremos “escribir” datos en nuestra placa ARDUINO de modo de gobernar las SALIDAS del microcircuito; en principio todas las salidas son digitales, sin embargo las salidas Dpin3, Dpin5, Dpin6, Dpin9, Dpin10 y Dpin11 también podrán ser PWM o SERVO.

a través de FIREFLY podremos “leer ” datos en nuestra placa ARDUINO de modo de gobernar las ENTRADAS del microcircuito; para ellos contamos con 3 señales de entradas digitales y 6 señales de entradas analógicas.

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18. lectura/escritura de datos: ejemplos 01

lectura digital (0 o 1) de un PULSADOR

04

escritura digital (0 o 1) para INTERMITENCIA de un LED

02

lectura analógica (0 o 1023) de un POTENCIÓMETRO

05

escritura analógica (PWM) para DESVANECIMIENTO de un LED

03

lectura analógica (0 o 1023) de un LDR (resistencia lumínica)

06

escritura servo (0 a 180) para CONTROL de un motor SERVO

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19. lectura de datos: ejercicio 01

02

lectura digital (0 o 1 ) de un PULSADOR

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20. lectura de datos: ejercicio 01 arrastrar el bloque OPEN PORT (FIREFLY/ARDUINO & I/O BOARDS/OPEN PORT) al área de trabajo

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21. lectura de datos: ejercicio 01 arrastrar el botón BOOLEAN TOOGLE (PARAMS/INPUT/BOOLEAN TOOGLE) al área de trabajo y conectarlo a la entrada de APERTURA DE PUERTO

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22. lectura de datos: ejercicio 01 arrastrar el botón INTEGER al área de trabajo (PARAMS/PRIMITIVE/INTEGER) y setearlo, con el botón derecho en la opción SET INTEGER, de modo que su valor coincida con el número de puerto de ARDUINO. Conectarlo a la entrada de PUERTO.

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23. lectura de datos: ejercicio 01 arrastrar el botón UNO READ (FIREFLY/ARDUINO & I/O BOARDS/UNO READ) al áreade trabajo y conectar la entrada START y el PORT a las entradas de bloque ABRIR PUERTO.

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24. lectura de datos: ejercicio 01 arrastrar el botón TIMER (PARAMS/UTIL/TIMER) al área de trabajo y conectarlo al botón FADER. Setearlo, con botón derecho de mouse, de modo que el intervalo valga 50 milisegundos.

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25. lectura de datos: ejercicio 01 arrastrar el botón PANEL (PANEL/INPUT/PANEL) al área de trabajo y conectarlo a la salida del bloque UNO READ.

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26. lectura de datos: ejercicio 01 pulsar el CONMUTADOR y observar la lectura de datos. CREAR UN PROGRAMA que gobierne la apertura y cierre de un diafragma circular.(ejercicio 01b)

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27. lectura de datos: ejercicio 02

02

lectura analógica (0 o 1023) de un POTENCIÓMETRO

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28. lectura de datos: ejercicio 02 Éste ejercicio el similar al anterior con la diferencia que vamos a sustituir la salida digital del bloque UNO READ por una salida analógica situada en APIN_0. Armamos la placa arduino según esquema de la gura en el que incorporamos un POTENCIÓMETRO.

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29. lectura de datos: ejercicio 02 Al tratarse de una salida analógica los valores que 10 puede producir son entre 0 al 1023 (2 )

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30. lectura de datos: ejercicio 03

03

lectura analógica (0 o 1023) de un LDR (resistencia lumínica)

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31. lectura de datos: ejercicio 03 abrimos el ejercicio 02 y lo guardamos como ejercicio 03. Armamos la placa arduino según esquema de la gura en el que incorporamos una LDR.

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08. escritura 32. lectura dede datos datos; ejercicio 04

04

escritura digital (0 o 1) para INTERMITENCIA de un LED

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33. escritura de datos; ejercicio 04 Crear el bloque ABRIR PUERTO según lo ya visto en los ejemplos anteriores.-

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34. escritura de datos; ejercicio 04 El botón BLINK se encuentra en la pestaña UTILIDADES y permite setear una secuencia de parpadeo, de acuerdo a un patrón que deniremos en la secuencia. Tal secuencia se puede repetir indenidamente (RESET) o permanecer inactiva (START). Simplemente para visualizar el envío de parpadeo conectaremos un PANEL de lectura en la salida de BLINK y, a continuación , la vinculamos al INPUT Digital PIN 13

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35. escritura de datos; ejercicio 04 Haciendo click derecho sobre el botón secuencia accedemos a una ventana que permite setear la frecuencia constante (SET INTEGERS) o variable (SET MULTIPLE INTEGERS) del parpadeo

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36. escritura de datos; ejercicio 04 Para que funcione nuestro “programa” debemos cargar previamente en ARDUINO, con la ayuda del IDE, la librería que se encargará de mandar los datos para que FIREFLY los pueda leer. La librería FIRMATA, se encarga de activar la comunicación serial entre ARDUINO y FIREFLY.-

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37. escritura de datos: ejercicio 05

05

escritura analógica (PWM) para DESVANECIMIENTO de un LED

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38. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar el bloque OPEN PORT (FIREFLY/ARDUINO & I/O BOARDS/OPEN PORT) al área de trabajo

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39. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar el botón INTEGER al área de trabajo (PARAMS/PRIMITIVE/INTEGER) y setearlo, con el botón derecho en la opción SET INTEGER, de modo que su valor coincida con el número de ARDUINO

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40. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar el botón BOOLEAN TOOGLE (PARAMS/INPUT/BOOLEAN TOOGLE) al área de trabajo

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41. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar el botón FADER ONE WAY (FIREFLY/UTILITY/FADER ONE WAY) al área de trabajo

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42. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar dos botones INTEGER (PARAMS/PRIMITIVE/INTEGER) al área de trabajo y conectarlos a las entradas V1 y V2, éstas permiten setear el umbral de trabajo del dispositivo según la modulación por ancho de pulso (0 a 255)

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43. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar dos botones PANEL (PARAMS/INPUTS/PANELS) al área de trabajo y conectarlos a las entradas T y D; éstas permiten setear el intervalo de tiempo en que produce la modulación y, por otra parte, establecer un delay o retardo de inicio entre cada secuencia.

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44. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar el botón TIMER (PARAMS/UTIL/TIMER) al área de trabajo y conectarlo al botón FADER. Setearlo, con botón derecho de mouse, de modo que el intervalo valga 50 milisegundos.

45. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar el componente UNO WRITE (ARDUINO & I/O BOARDS/UNO WRITE) al área de trabajo y conectarlo al botón FADER (opción output) a través de la entrada Dpin 11. Con botón derecho sobre Dpin11 seteamos el modo de trabajo de ésta entrada como PWM

46. escritura de datos: ejercicio 05 arrastrar el botón BOOLEAN TOOGLE (PARAMS/INPUT/BOOLEAN TOOGLE) al área de trabajo

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47. escritura de datos: ejercicio 05 conectar la entrada de PUERTO del bloque UNO WRITE con el botón NÚMERO DE PUERTO.

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48. escritura de datos: ejercicio 06

06

escritura servo (0 a 180) para CONTROL de un motor SERVO

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51. escritura de datos: ejercicio 06 arrastrar dos botones INTEGER (PARAMS/PRIMITIVE/INTEGER) al área de trabajo y conectarlos a las entradas V1 y V2, éstas permiten setear el umbral de trabajo del dispositivo según el ángulo de trabajo del servo de 0 a 180

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49. escritura de datos: ejercicio 06 Como rutina de inicio; la obligatoria incorporación del bloque APERTURA DE PUERTO

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50. escritura de datos: ejercicio 06 arrastrar el botón FADER TWO WAY (FIREFLY/UTILITY/FADER TWO WAY) al área de trabajo

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52. escritura de datos: ejercicio 06 arrastrar un componente INTEGER (PARAMS/PRIMITIVE/INTEGER) al área de trabajo y conectarlo a las entradas D1 y D2, éstas permiten setear el delay, o retardo, entre la transición de 0° a 180° y 180° a 0°

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53. escritura de datos: ejercicio 06 click derecho en el componente PANEL y seleccionar la opción MULTILINE DATA

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54. escritura de datos: ejercicio 06 arrastrar el botón TIMER (PARAMS/UTIL/TIMER) al área de trabajo y conectarlo al botón FADER. Setearlo, con botón derecho de mouse, de modo que el intervalo valga 20 milisegundos.

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55. escritura de datos: ejercicio 06 arrastrar el componente UNO WRITE (ARDUINO & I/O BOARDS/UNO WRITE) al área de trabajo y conectarlo al botón FADER (opción output) a través de la entrada Dpin 11. Con botón derecho sobre Dpin11 seteamos el modo de trabajo de ésta entrada como PWM

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56. escritura de datos: ejercicio 06 arrastrar el botón BOOLEAN TOOGLE (PARAMS/INPUT/BOOLEAN TOOGLE) al área de trabajo

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57. escritura de datos: ejercicio 06 conectar la entrada de PUERTO del bloque UNO WRITE con el botón NÚMERO DE PUERTO.

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58. escritura de datos: ejercicio 06_variación probar con el componente CONTROL KNOB.

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16. resumen 59. escritura de datos: ejercicio 06_variación 01

lectura digital (0 o 1) de un PULSADOR

04

escritura digital (0 o 1) para INTERMITENCIA de un LED

02

lectura analógica (0 o 1023) de un POTENCIÓMETRO

05

escritura analógica (PWM) para DESVANECIMIENTO de un LED

03

lectura analógica (0 o 1023) de un LDR (resistencia lumínica)

06

escritura servo (0 a 180) para CONTROL de un motor SERVO

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08. escritura/lectura 60. lectura de datos conjunta hasta ahora hemos visto, en forma introductoria, como leer/escribir datos en arduino a través de rey. En los ejercicios que siguen generaremos modelos digitales dinámicos a partir de datos de lectura/escritura en arduino a través de rey.

07_gobernar un servo mediante un potenciómetro

08_ gobernar un servo mediante un ldr 09_ como visualizar en tiempo real el comportamiento del dispositivo

10_ gobernar 4 servos mediante un ldr

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08. escritura/lectura: 61. lectura de datos ejercicio 07

07

gobernar un servo mediante un potenciómetro

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08. escritura/lectura; 62. lectura de datos ejercicio 07 Vamos a ingresar a la denición algorítmica un componente READ y otro WRITE: READ se encargará de leer los datos del POTE WRITE escribirá los datos en el SERVO. Vincularemos ambos componentes mediante una función de REMAPeo, de modo de compatibilizar los rangos 0/1023 con los del servo de 0/180

0 to 1023

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08. escritura/lectura: 63. lectura de datos ejercicio 08

08

gobernar un servo mediante un ldr

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08. escritura/lectura: 64. lectura de datos ejercicio 08 Procedemos de igual manera que en la denición algorítmica anterior ingresando un componente READ y otro WRITE: READ se encargará de leer los datos del LDR. WRITE escribirá los datos en el SERVO. Vincularemos ambos componentes mediante una función de REMAPeo, de modo de compatibilizar los rangos 0/1023 del LDR con los del servo de 0/180. Ingresaremos una nueva función SMOOTH que se encargará de “limpiar” el ruido de los datos del LDR.

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08. escritura/lectura: 65. lectura de datos ejercicio 09

09

como visualizar en tiempo real el comportamiento de un dispositivo

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08. escritura/lectura: 66. lectura de datos ejercicio 09 Vamos a reutilizar el código generado en GRASSHOPPER para visualizar, en tiempo real, la reacción del dispositivo de acuerdo a la variación de la LDR. Para eso lo que hacemos es emular la salida del servo en la entrada CONTROL KNOB que habíamos creado en esa denición paramétrica reutilizando el código rey del ejercicio 08. Reorganizamos los datos reagrupando los componentes en 4 grandes grupos;

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08. escritura/lectura: 67. lectura de datos ejercicio 09 Complementariamente vamos a asegurarnos de linkear correctamente el archivo gráco de RHINO con la denición paramétrica de GRASSHOPPER, eso es fundamental para visualizar el dispositivo cinético en tiempo REAL. Por otra parte, y para seguir organizando datos, vamos a crear un CLUSTER, lo que hace éste comando es “empaquetar” toda o parte de una denición algorítmica (propiedad intelectual o comodidad visual)

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08. escritura/lectura: 68. lectura de datos ejercicio 09 Conectamos entonces dispositivo FÍSICO y dispositivo DIGITAL para evaluar el desempeño que hemos diseñado; como todo proceso creativo, éste se va a enriquecer por el FEEDBACK input/output

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08. escritura/lectura: 69. lectura de datos ejercicio 10

08

gobernar 4 servos mediante un ldr

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08. escritura/lectura: 70. lectura de datos ejercicio 10 Finalmente, para poder experimentar físicamente con las TRAMAS EXPANDIBLES tendremos que materializar el dispositivo responsivo. Pese a que su implementación es compleja dada la necesidad de una fuente externa de alimentación, conexiones de descarga a tierra, necesidad de un condensador-regulador de tensión) del punto de vista de la programación es muy sencillo congurar el dispositivo. Lo más importante es setear las entradas como especícas para SERVOMOTOR.

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