เปลวเทียนที่สั่นไหว – จากความไม่เสถียร สู่การจับเวลาอย่างแม่นยำ

ใครจะคิดว่า “เปลวเทียน” ซึ่งถูกออกแบบมาให้ไม่สั่นไหวมานานนับพันปี จะกลายเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณนาฬิกาได้?

Tim นักพัฒนาฮาร์ดแวร์ได้ค้นพบว่า หากนำเทียนสามเล่มมาวางใกล้กัน เปลวไฟจะเริ่ม “สื่อสาร” กันและเกิดการสั่นไหวแบบประสานกันที่ความถี่คงที่ประมาณ 9.9Hz ซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงและขนาดของเปลวไฟเป็นหลัก

เขาใช้วิธีตรวจจับการสั่นไหวของเปลวไฟด้วย phototransistor และวิธีใหม่ที่น่าสนใจคือ “capacitive sensing” โดยแขวนลวดไว้ในเปลวไฟแล้ววัดการเปลี่ยนแปลงของค่าความจุไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากไอออนในเปลวไฟที่มีคุณสมบัติเป็นไดอิเล็กทริก

จากนั้น Tim ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ CH32V003 อ่านสัญญาณและประมวลผลด้วยฟิลเตอร์ดิจิทัล เพื่อแปลงความถี่ 9.9Hz ให้กลายเป็นสัญญาณ 1Hz ที่ใช้กระพริบ LED ได้อย่างแม่นยำ

สรุปเนื้อหาเป็นหัวข้อ
การรวมเทียนสามเล่มทำให้เกิดการสั่นไหวของเปลวไฟที่ความถี่ ~9.9Hz
ความถี่นี้ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงและขนาดของเปลวไฟ
ใช้ phototransistor ตรวจจับความสว่างของเปลวไฟแบบง่ายและแม่นยำ
ใช้ capacitive sensing ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของไอออนในเปลวไฟ
ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ CH32V003 อ่านค่าความจุไฟฟ้าและประมวลผล
ใช้ IIR filter และ zero-cross detection เพื่อแปลงสัญญาณเป็น 1Hz
LED ถูกควบคุมให้กระพริบตามสัญญาณ 1Hz ที่ได้จากเปลวไฟ
โครงการนี้เข้าร่วมการแข่งขัน “One Hertz Challenge” บน Hackaday.io

ข้อมูลเสริมจากภายนอก
งานวิจัยจากมหาวิทยาลัย Yamanashi พบว่าการสั่นไหวของเปลวไฟสามารถซิงก์กันได้
การลดระยะห่างระหว่างเทียนจะเปลี่ยนรูปแบบการสั่นไหว
Capacitive flame sensing ถูกใช้ในอุตสาหกรรมตรวจจับไฟไหม้
Phototransistor มี internal gain ทำให้ไม่ต้องใช้วงจรขยายเพิ่มเติม
การใช้ zero-cross detection แบบมี dead-time ช่วยลดสัญญาณรบกวน
การใช้ DPLL (Digital Phase-Locked Loop) อาจเพิ่มความเสถียรของสัญญาณได้

https://cpldcpu.com/2025/08/13/candle-flame-oscillations-as-a-clock/
🕯️ เปลวเทียนที่สั่นไหว – จากความไม่เสถียร สู่การจับเวลาอย่างแม่นยำ ใครจะคิดว่า “เปลวเทียน” ซึ่งถูกออกแบบมาให้ไม่สั่นไหวมานานนับพันปี จะกลายเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณนาฬิกาได้? Tim นักพัฒนาฮาร์ดแวร์ได้ค้นพบว่า หากนำเทียนสามเล่มมาวางใกล้กัน เปลวไฟจะเริ่ม “สื่อสาร” กันและเกิดการสั่นไหวแบบประสานกันที่ความถี่คงที่ประมาณ 9.9Hz ซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงและขนาดของเปลวไฟเป็นหลัก เขาใช้วิธีตรวจจับการสั่นไหวของเปลวไฟด้วย phototransistor และวิธีใหม่ที่น่าสนใจคือ “capacitive sensing” โดยแขวนลวดไว้ในเปลวไฟแล้ววัดการเปลี่ยนแปลงของค่าความจุไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากไอออนในเปลวไฟที่มีคุณสมบัติเป็นไดอิเล็กทริก จากนั้น Tim ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ CH32V003 อ่านสัญญาณและประมวลผลด้วยฟิลเตอร์ดิจิทัล เพื่อแปลงความถี่ 9.9Hz ให้กลายเป็นสัญญาณ 1Hz ที่ใช้กระพริบ LED ได้อย่างแม่นยำ 📌 สรุปเนื้อหาเป็นหัวข้อ ➡️ การรวมเทียนสามเล่มทำให้เกิดการสั่นไหวของเปลวไฟที่ความถี่ ~9.9Hz ➡️ ความถี่นี้ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงและขนาดของเปลวไฟ ➡️ ใช้ phototransistor ตรวจจับความสว่างของเปลวไฟแบบง่ายและแม่นยำ ➡️ ใช้ capacitive sensing ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของไอออนในเปลวไฟ ➡️ ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ CH32V003 อ่านค่าความจุไฟฟ้าและประมวลผล ➡️ ใช้ IIR filter และ zero-cross detection เพื่อแปลงสัญญาณเป็น 1Hz ➡️ LED ถูกควบคุมให้กระพริบตามสัญญาณ 1Hz ที่ได้จากเปลวไฟ ➡️ โครงการนี้เข้าร่วมการแข่งขัน “One Hertz Challenge” บน Hackaday.io ✅ ข้อมูลเสริมจากภายนอก ➡️ งานวิจัยจากมหาวิทยาลัย Yamanashi พบว่าการสั่นไหวของเปลวไฟสามารถซิงก์กันได้ ➡️ การลดระยะห่างระหว่างเทียนจะเปลี่ยนรูปแบบการสั่นไหว ➡️ Capacitive flame sensing ถูกใช้ในอุตสาหกรรมตรวจจับไฟไหม้ ➡️ Phototransistor มี internal gain ทำให้ไม่ต้องใช้วงจรขยายเพิ่มเติม ➡️ การใช้ zero-cross detection แบบมี dead-time ช่วยลดสัญญาณรบกวน ➡️ การใช้ DPLL (Digital Phase-Locked Loop) อาจเพิ่มความเสถียรของสัญญาณได้ https://cpldcpu.com/2025/08/13/candle-flame-oscillations-as-a-clock/
CPLDCPU.COM
Candle Flame Oscillations as a Clock
Todays candles have been optimized for millenia not to flicker. But it turns out when we bundle three of them together, we can undo all of these optimizations and the resulting triplet will start t…
0 Comments 0 Shares 25 Views 0 Reviews