Système de contrôle de cafard DIY avec Arduino – Construisez-le pour moins de 30 €

Composants et fournitures

Arduino Micro	×	1
Arduino MKR1000	×	1

À propos de ce projet

Il y a quelques années, j'ai découvert le cafard contrôlé par smartphone de Backyard Brains, et cela m'a époustouflé ! J'ai essayé de convaincre ma mère de me l'acheter, mais la simple mention de cafards l'a fait refuser. :) J'ai commencé à faire des projets avec Arduino quelques années plus tard. Je me suis souvenu à quel point je voulais faire l'expérience du cafard, alors je l'ai convaincue que les cafards n'étaient pas dégoûtants du tout. J'ai alors commandé quelques cafards siffleurs de Madagascar. Une fois arrivés, j'ai commencé à coder, tester, recoder, retester. Finalement, j'ai trouvé comment tout faire correctement et modifier temporairement le comportement du cafard comme vous le verrez dans cette vidéo :

Ce n'est pas un jouet, c'est une expérience scientifique pour enseigner les neurosciences. C'est similaire à un implant cochléaire (qui a rendu l'audition à plus de 324 000 personnes). Les cafards peuvent régénérer leurs antennes et leurs pattes perdues. Les cafards de ce projet étaient entièrement anesthésiés pendant la « chirurgie ». Tout ce que j'ai fait est réversible et a été inversé à la fin de l'expérience. J'ai également utilisé du cyanoacrylate (super glue) dans ce projet, mais ce n'est pas nocif car un produit chimique similaire a été utilisé pendant la guerre du Vietnam pour refermer les blessures chez l'homme.

Étape 1 : Comment ça fonctionne

Comment ça marche ? Eh bien, comme de nombreux insectes, les cafards ont des antennes directement impliquées dans la navigation. En stimulant les antennes avec des fréquences variables (qui imitent les signaux neuronaux) depuis l'Arduino, vous pouvez faire croire au cafard qu'il y a un mur devant lui alors qu'il n'y en a pas. Quand cela se produit, le cafard tourne dans une autre direction. Bien qu'après un certain temps, le cafard commence à ignorer le stimulus et continue de marcher comme s'il n'avait pas le sac à dos.

Étape 2 : Matériel

Pièces :

• Arduino Micro ou MKR 1000 – 20 $
• Pile 12V A23 ou pile bouton si vous utilisez un MKR 1000 – 2 $
• Support de pile A23 ou support de pile bouton (ou de l'aluminium pour fabriquer le vôtre)
• Connecteur à broches
• Fil fin (récupéré sur du fil torsadé) – 1 $
• Super glue (cyanoacrylate) – 2,48 $
• Colle non toxique de votre choix – 0,90 $
• Papier de verre
• Petites rondelles

Cafards :

• Cafards siffleurs de Madagascar (⚠ Vérifiez les réglementations de votre pays et état avant d'acheter ⚠)
• Grand aquarium
• Petit aquarium
• Bananes, pommes et nourriture pour chien (nourrir les cafards tous les jours avec une serviette en papier humide)
• Cartons d'œufs (utilisés comme cachettes pour les cafards)
• Papier découpé (utilisé comme litière dans les terrariums)
• Tapis chauffant

Assurez-vous de vérifier les réglementations de votre pays et état concernant les cafards. Gardez toujours leur cage fermée avec une épaisse couche de vaseline autour du haut. NE JAMAIS laisser les cafards sans surveillance en dehors de leur terrarium et NE JAMAIS JAMAIS relâcher des cafards dans la nature où que vous viviez.

Outils :

• Fer à souder
• Épingle droite
• Pistolet à colle chaude
• Ciseaux
• Cutter
• Briquet ou allumettes (pour brûler la super glue si un fil se détache)

Étape 3 : Construire le sac à dos

La première étape consiste à fabriquer le « sac à dos ». En utilisant de l'aluminium en feuille, découpez une forme de « + » de 7,5 cm x 5 cm. Puis pliez les bords vers le haut (voir photos). S'ils se cassent, essayez de couper contre le grain de l'aluminium. Ensuite, enroulez du ruban électrique autour de l'une des extrémités. Percez un petit trou sur l'une des extrémités vers le milieu, et passez le fil à travers. Soudez ensuite l'une des extrémités à une petite rondelle. Faites de même de l'autre côté. Une fois cela fait, soudez un connecteur à broches aux fils que vous venez d'installer, et mettez du ruban électrique sur les joints de soudure. Ensuite, collez à la colle chaude un connecteur à broches plus grand sur l'un des côtés du « sac à dos », soudez un fil d'environ 2,5 cm du fil torsadé à l'une des broches, et faites de même avec l'autre broche. Aussi, si vous voulez tester, mettez une pile A23 dans le support et insérez le connecteur à broches dans les broches VIN et GND de l'Arduino Micro. Si elle s'allume, vous avez bien fait. Sinon, vous devrez peut-être plier le support de pile pour qu'il touche la pile A23.

Étape 4 : Procédure sur les antennes

Prenez un cafard et mettez-le délicatement dans un verre d'eau glacée (cela anesthésie le cafard) pendant environ 2 minutes ou jusqu'à ce qu'il y ait peu ou pas de réaction au mouvement. Ensuite, placez le cafard sur votre serviette en papier et poncez légèrement le dessus du thorax du cafard (c'est une substance sans nerfs, un peu comme vos ongles et vos cheveux), puis avec votre colle non toxique, collez le sac à dos sur la zone poncée. Ensuite, coupez les antennes à environ 2-3 cm. Après cela, insérez légèrement le fil d'environ 0,25 cm dans l'une des antennes coupées (qui est creuse), puis appliquez un peu de super glue sur le fil et poussez-le encore 0,25 cm dans l'antenne, faites de même avec l'autre antenne. Presque fini ! Avant de continuer, assurez-vous que le cafard est toujours entièrement anesthésié, sinon remettez-le délicatement dans l'eau glacée. Insérez soigneusement l'épingle droite sur le côté du thorax du cafard. Ensuite, insérez le fil de masse de 0,25 cm dans la petite perforation que vous venez de faire, et appliquez une petite quantité de super glue sur le fil et insérez-le encore 0,25 cm dans le trou. Assurez-vous que les fils sont éloignés de ses pattes car elles peuvent les arracher ! Quand vous avez fini, laissez-le récupérer toute la nuit dans un terrarium séparé. Une fois que vous avez fait la chirurgie plusieurs fois, cela devient plus facile. N'oubliez pas de nettoyer la table et de jeter l'eau glacée pour garder votre mère contente.

Étape 5 : Code

Le code est simple et facile à modifier. Si vous essayez de réécrire le code, n'oubliez d'utiliser noTone(votre_broche_ici) après chaque utilisation de la fonction tone. Arduino utilise les millisecondes, donc 1 seconde équivaut à 1000 millisecondes. Si vous voulez stimuler l'autre antenne, changez simplement 11 par 12.

void setup() {
}
void loop() {
  tone(11, random(1,100), random(1,1000)); // fera tourner le cafard dans une direction
  noTone(11);
}

Étape 6 : Essayez-le !

Une fois que vous avez téléversé le code sur l'Arduino, sortez le cafard avec le sac à dos de son terrarium, insérez une pile A23 dans le sac à dos, branchez les connecteurs à broches sur l'Arduino et regardez le cafard tourner ! Si vous pensez qu'il n'est pas correctement mis à la terre, sortez un voltmètre et réglez-le sur ohms. Mettez une sonde sur le fil d'antenne et une sur le fil de masse, s'il affiche quelque chose au-dessus de 1 ohm, vous l'avez bien fait, s'il affiche en dessous de 1, le fil d'antenne et le fil de masse se touchent, et s'il affiche « hors plage », il n'est pas correctement mis à la terre, vous devrez donc refaire la procédure pour le fil de masse. Une fois que vous avez fini cette expérience, n'oubliez pas de retirer délicatement le sac à dos et de couper les fils. Un autre conseil, lors du test, assurez-vous de le faire dans une pièce où l'éclairage est généralement le même car les cafards tournent parfois dans les zones sombres.

Un remerciement spécial à ma mère qui a supporté d'avoir des cafards vivants dans la maison et à mon père pour son aide sur le projet. Merci d'avoir lu !

Code complet

void setup() {
  void loop() {
    tone(11, random(1,100), random(1,1000)); // fera tourner le cafard dans une direction
    noTone(11);
  }
}