Por @Wicho — 18 de Junio de 2020

El mapa en acción – John Chinner
El mapa en acción – John Chinner

John Chinner, un ingeniero de hardware de Airbus Space, se dio cuenta de que tenía un Sense Hat para Raspberry Pi medio muerto de risa. Y pensó que podría darle uso fabricando el mapa de seguimiento de la Estación Espacial Internacional en tiempo real más pequeño del mundo*.

El Sense Hat, entre otras cosas, tiene una matriz 8×8 de ledes RGB cuyo encendido y apagado y color se puede programar. Así que usando el servicio de la NASA que permite saber la posición de la EEI en tiempo real John escribió un programa capaz de calcular la posición de la Estación y encender en LED adecuado.

El problema es que con ocho «pixeles» en horizontal no es que haya mucha resolución para representar la circunferencia de la Tierra. Así que John tuvo la idea de dividirla en 16 trozos de 22,5 grados y dedicar ocho píxeles (ledes) al hemisferio visible desde la posición definida en el programa.

Con la latitud lo tuvo un poco más fácil porque la órbita de la EEI está inclinada 52º respecto al ecuador, con lo que nunca es visible por encima de los 52º norte o sur. Así que la resolución vertical es un poco mejor: 120º para otros ocho pixeles.

Luego optó por hacer que el led correspondiente se encienda en rojo cuando la EEI está al otro lado del planeta. Y para rematarlo puso encima de la matriz de ledes un planisferio recortado (aunque para hacerlo un poco más pro igual se podría plastificar) que permite ver en tiempo real dónde está la EEI.

El código, escrito en Python, está disponible en GitHub. Y no es excesivamente complicado modificarlo para que, por ejemplo, no se encienda ningún led cuando la Estación está al otro lado del planeta. O –ya viene con las líneas necesarias para eso– hacer que no se borren los ledes cuando la EEI abandone una posición, con lo cual lo que tenemos es una traza sobre la Tierra de cada órbita de la EEI.

Eso sí, está escrito tomando como referencia el meridiano de Greenwich, ya que John vive en Inglaterra. Y el mapa está recortado centrado en el mismo meridiano. Pero tampoco es muy complicado programar un offset con la longitud en la que quieras centrarlo si vives en otro sitio.

No sé si habéis visto alguna vez esa especie de meme que circula por ahí del «hazlo con una Raspberry» cuando alguien pregunta cómo hacer algo. Pero no siempre es una broma. Que las raspies son pequeñitas pero matonas.

Thanks, John!

*O no, pero tiene su gracia pensar que sí lo es.

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Por @Alvy — 3 de Mayo de 2020

Reverse-engineering the audio chip in the Nintendo Game Boy Color

Ken Shirriff, de quien conocemos otros proyectos como el estudio del chip de sonido de Space Invaders o el del Intel 8008 se ha entretenido explicar la ingeniería inversa del chip de sonido de la Game Boy Color, la famosa miniconsola que salió al mercado allá por 1998.

Shirriff utiliza un chip original de Nintendo llamado AMP MGB (IR3R53N) que examina al microscopio y en el que va enumerando cuidadosamente todos los componentes. En ese chip amplificador, que sirve tanto para el rudimentario altavoz interno de la Game Boy como para los auriculares, hay transistores NPN y PNP un poco diferentes de los de los microchips convencionales. Además de eso se ven resistencias y condensadores.

AMP MGB, IR3R53N / Shirriff

En total el chip en cuestión resulta tener unos 100 transistores, que es un número suficientemente reducido como para que se pueda tomar una foto del microscopio y trabajar con software especializado en reconstruir todos los componentes y pistas que los conectan, una por una. Con ello hay quien ha recreado luego un emulador de esos componentes por software para que se comporte igual que el chip original.

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Por @Alvy — 30 de Abril de 2020

Raspberry Pi High Quality Camera – Raspberry Pi

La gente de Raspberry ha anunciado que ya está disponible la nueva Cámara de alta calidad Raspberry Pi. Se trata de una minicámara para montar en los kits de Raspberry Pi, un sensor Sony IMX477 de 12,3 megapíxeles, de tan solo 7,9 mm en diagonal (píxeles de 1,55 micras), con adaptadores para montar lentes de tipo C y CS con enfoque variable. Su precio es de unos 60 euros, al que hay que añadir el objetivo (entre 30 y 60€ más).

La calidad de las imágenes parece bastante decente (aquí unos JPEG sin modificar: CambridgeDemo.jpg; Raspberry4.jpg) y mejor que las del Camera Module v2 actual (de 8 Mpx). Supongo que además parte de la gracia para quienes quieran trastear con ella es que muchas de las mejoras que vemos en cámaras similares con las que van equipados algunos smartphones está en el software. Así que con este sensor y un software de análisis y procesamiento de imágenes apropiado o tuneado podrían mejorar más todavía – e incluso producir algunos efectos innovadores en cuanto al tratamiento, más allá de los típicos ajustes de brillo, contraste, color, etcétera.

Los dos objetivos opcionales son:

  • CS 6 mm panorámico (~30€)
  • C 16 mm teleobjetivo (~60€)

Los formatos de salida son RAW12/10/8/COMP8 y tanto la cámara como los objetivos están de momento en preventa/reserva hasta dentro de unas semanas que lleguen los materiales a las tiendas online.

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Por @Alvy — 18 de Abril de 2020

Tal y como explica Greg Egan (sí, el autor de novelas de ciencia-ficción, que además de ser informático también sabe mucho de matemáticas) es sabido que en una elipse una trayectoria recta que pase por uno de los focos y «rebote» en la curva acaba pasando por el otro foco. Este curioso hecho geométrico da lugar, por ejemplo, a la legendaria mesa de billar elíptica en la que se puede meter una bola en el agujero de uno de los focos con gran facilidad: tan sólo hay que tener habilidad para hacerla pasar por el otro foco; el rebote geométrico hace el resto.

Lo interesante es que sobre el papel se puede calcular una curva en la que suceda lo mismo si el punto que describe la trayectoria es un objeto que responde a la atracción gravitatoria del segundo foco. Egan estuvo dibujando algunas y son realmente curiosas. Hay quien lo ha llamado gravábola, una especie de «parábola gravitatoria». El aspecto es más o menos este:

En esta construcción imaginaria el objeto describe una parábola gravitatoria e incluso el rebote en la curva lo dirige también al otro foco. Quizá algún día sirva para algo.

A Egan lo inspiró este vídeo de Stuff Made Here que muestra un curioso invento basado en ideas similares aunque su geometría es distinta: un tablero de canasta que permite «encestar siempre». Con las típicas salvedades: el «siempre» es casi siempre y para encestar hay que lanzar más o menos un tiro digamos que «dentro de normal», eso sí: apuntando a cualquier lugar del tablero. El resto es física y geometría.

Se podría pensar que la curva del tablero en cuestión es un paraboloiode pero eso sólo funcionaría si la trayectoria fuera recta –perpendicular a la directriz– como en las antenas de televisión y los radiotelescopios, donde inciden las ondas de radio para concentrarse en el foco. Aquí las trayectorias se ven afectadas por la gravedad, porque describen parábolas pero respecto al centro de la Tierra. ¿Cómo resolver eso y calcular entonces esa curva?

La solución a este problema es brillante: utilizar una simulación de Monte Carlo para imitar el lanzamiento incidente en diversos puntos del tablero para calcular cómo debería ser entonces el ángulo con que rebotara el balón para que acabara dentro del aro. Naturalmente esto se sale de la matemática y tiene límites físicos: depende de la fuerza/velocidad del lanzamiento y del arco exacto que describa el balón, por lo que su creador decidió guiarse por lo que él llama un «lanzamiento promedio» con un ángulo más o menos cercano a los 52 grados óptimos que es lo que la gente suele hacer.

En otras palabras: realizó millones de lanzamientos simulados cercanos a un «lanzamiento promedio» sobre cada punto del tablero calculando ese ángulo mágico que acabaría siempre en canasta. Sumando todos esos ángulos ideales y promediando se obtiene la forma geométrica de la superficie del tablero «mágico».

Entre los detalles que ayudan a que el invento funcione están que en este montaje el balón es bastante más pequeño que el aro, así que no requiere pasar exactamente por el centro. También sucede que el tablero (que naturalmente es a donde hay que apuntar, no directo al aro) puede hacerse bastante grande y anguloso. De hecho como se ve en el vídeo incluso en los puntos más extremos de los laterales el balón acabando rebotando y acabando en canasta.

La última complicación fue convertir la superficie matemáticamente calculada mediante las simulaciones en un objeto real 3D de madera de pino, lo cual requirió un software de modelado y luego una máquina de corte CNC para dividirlo en unos cuantos trozos que luego montar meticulosamente en los ángulos adecuados. Un poco de lija, pintura y tablero completado.

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