Precīzs mainīgās kefeīda zvaigznes modelis: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Kosmoss ir liels. Ļoti liels. Astronomiski, varētu pat teikt. Tam nav nekāda sakara ar šo projektu, es tikai gribēju izmantot vārdu spēli.

Nav pārsteigums, ka nakts debesīs ir daudz zvaigžņu. Tomēr daži, kas ir jauni astrofizikas vai astronomijas jomā, var pārsteigt, uzzinot, ka ir daudz dažādu zvaigžņu veidu. Vienu konkrētu veidu sauc par kefīda mainīgo zvaigzni, un tie visi ir skaisti, interesanti un noderīgi. No pirmā acu uzmetiena cefeīdi izskatās tāpat kā jebkura cita zvaigzne, bet, ja dažas naktis pēc kārtas novērojat kefīdu, pamanīsit, ka tā pulsē, un tās spilgtums dažu dienu laikā mainās uz blāvāku un gaišāku stāvokli. Ievērojiet pietiekami ilgi un pamanīsit, ka šie “pulsācijas periodi” nemainās. Tas padara cefeīdus unikālus un noderīgus - izrādās, ka to pulsācijas periods ir tieši saistīts ar to lielumu, tāpēc, ja mēs saskaitām laiku, kas nepieciešams, lai zvaigzne pārietu no gaišas uz blāvu un atkal atgrieztos, mēs varam pateikt, cik tā ir liela. Pēc tam mēs varam to izmantot, lai noskaidrotu vairāk informācijas par zvaigzni, piemēram, cik tālu tā ir, tās faktisko spilgtumu (spožumu) utt. Tas ir viss, kas jums jāzina, lai saprastu, kas notiek ar šo projektu, bet, ja jūs interesē vairāk noliecoties, apskatiet šo Wikipedia lapu par cefeīdiem.

Turklāt, sava prieka pēc, vai jūs varat saprast, kuru Kefeidu es modelēju šajā projektā? (Norāde ir attēlā iepriekš, un atbilde ir pēdējā sadaļā)

Piegādes

- papīrs (18x54cm vai 7,1x21,3 collas)

- Arduino UNO un tā kabelis

- balta LED x3

- 220 Ω rezistori x3

- 2x16 segmentu LCD

- 10 kΩ potenciometrs

- bez lodēšanas maizes dēlis

- M-M maizes dēļu vadi x12

- M-F maizes vadi x18

- 9 V akumulators un strāvas savienotājs

- nedaudz kartona

- 500 ml plastmasas pudele

- Melna krāsa un šarpi

- maskēšanas lente

- Superglue & Hot līme (šeit būs nepieciešams arī līmes pistole)

- Šķēres

1. solis: zvaigzne

Pirmā problēma, kas jāatrisina, bija pati zvaigzne: kā mēs varam izgatavot aptuveni sfērisku objektu, kas ir gan estētiski pievilcīgs, gan izlaiž gaismu? Es nolēmu, ka origami darīs šo darbu, un tāpēc tiešsaistē meklēju origami sfēras. Es atradu diezgan daudzus, bet tie bija vai nu ārkārtīgi sarežģīti, vai nepatiesi reklamēti (ja nopietni, tad Google tīklā atrastā kubveida “sfēru” daudzums bija satraucošs). Tomēr pēc kāda laika es atradu vienu, kas man patika un kuru bija viegli noņemt pēc dažām praksēm. Norādījumi ir šādi, un iepriekš redzamajos attēlos ir veidne, kā to salocīt.

1. Salokiet papīru 24 vienādās sloksnēs. Es ieteiktu to sadalīt 3, tad salocīt katru sadaļu uz pusēm. Turpiniet uz pusi, līdz kopā ir 24 taisnstūrveida sekcijas. Salokām vajadzētu veidot nelielas ielejas papīrā. (Skatiet sarkanās līnijas 2. attēlā).

2. Apgrieziet papīru un atzīmējiet papīra augšējā labajā stūrī. Pēc tam saskaitiet 4 reizes un ceturtās reizes apakšā izdariet vēl vienu atzīmi. Starp šīm divām atzīmēm izveidojiet diagonālu locījumu. Pēc tam pārvietojiet zīmes divas taisnas krokas un izveidojiet tur vēl vienu diagonālu locījumu. Turpiniet to, līdz esat sasniedzis papīra beigas. (Skatiet zaļās līnijas otrajā attēlā).

3. Kad esat sasniedzis papīra galu, veiciet tās pašas krokas, bet slīpi pretējā virzienā. (t.i., sāciet augšējā kreisajā stūrī un atkārtojiet diagonālās krokas no 2. darbības pretējā virzienā). Skatiet zilās līnijas otrajā attēlā iepriekš.

4. Atrodiet labās malas centru un atzīmējiet to. Pēc tam izveidojiet diagonālu locījumu līdz taisnas krokas apakšai divas reizes. Pēc tam izveidojiet vēl vienu locījumu no šīs taisnās krokas augšdaļas līdz malas vidum. Atkārtojiet to kreisajai malai, atkal līdz taisnas krokas augšai un apakšai divas reizes. (Vadlīnijas skatiet brūnās līnijas otrajā attēlā).

5. Visbeidzot, jums vajadzēs salocīt papīru, lai izveidotu sfēru. Es iesaku pāriet uz katru jūsu veikto locījumu, lai pārliecinātos, ka tie visi ir precīzi definēti. Paskatoties uz pēdējo attēlu, lai iegūtu norādījumus, salieciet papīru tā, lai trīsstūri, kas apzīmēti ar A, saskaras ar B trīsstūra virsmām. Pēc pirmā salocīšanas komplekta īsajai malai vajadzētu izliekties puslokā, un, kad esat visu salocījis, rezultātam jāatvērās, lai tā būtu tilta forma 4. attēlā.

6. Lai nokļūtu no tilta līdz sfērai, savienojiet tilta galus. Es to izdarīju, novietojot pirmo dimantu sejas no katra gala uz otru un salīmējot kopā. Turiet abas sejas kopā un ielieciet starp tām dažus pilienus superlīmes, lai tās noturētos vietā. Visbeidzot, nostipriniet visus zvaigznes augšdaļā esošos punktus, uzliekot pilienu superlīmes uz zvaigznes gala. Šim nolūkam es ieteiktu superlīmi, jo jums nevajadzēs ilgi turēt papīru kopā, kamēr līme lēnām izžūst un jūs sākat apšaubīt savu dzīves izvēli. Apakšējais punkts ir vietā, kur ieiet vadi, tāpēc atstājiet to atvērtu.

Es atklāju, ka zvaigznes veidošana ir šī projekta vissarežģītākā daļa, tomēr nebija tik slikti, kad sapratu, kā salocīt papīru kopā. Es personīgi novērtētu šo bumbu ar grūtībām - 3 papīra lapas. Izklaidējieties un mēģiniet nekliegt neapmierinātībā.

2. solis: bāze

Lai izveidotu savu pamatu, es sāku ar mazo šūpuli, ko atradu Lieldienu olu kastē, ko ieguvu dažas nedēļas atpakaļ. Es vienkārši pagriezu to uz āru, nogriezu to līdz izmēram tā, lai tas būtu 7 cm (2,8 collas) garš, un pēc tam nokrāsoju to melnā krāsā. Iespējams, jums nav šī neparasti specifiskā priekšmeta, tāpēc es izveidoju aptuvenu veidni, lai jūs varētu izveidot savu. no kartona. mala (4. attēls). Pēc tam izgrieziet taisnstūra caurumu 7x2,5 cm (2,8x0,1 collas) centrā, kas atrodas 0,5 cm (0,2 collu) attālumā no apakšējās malas. Gaismas iet caur apaļo caurumu un taisnstūra šķidro kristālu displeju..

Tālāk mums ir nepieciešams kaut kas, lai noturētu zvaigzni vietā. Es izvēlējos to nelikt tieši uz cauruma, jo zvaigznes forma pilnībā nenosedz caurumu, tāpēc mēs būtu varējuši redzēt shēmu pamatnes iekšpusē, kas, ja man jautā, ir nedaudz slikta. Lai to novērstu, jums būs nepieciešams kupols no 500 ml ūdens pudeles augšdaļas (griezumu veiciet apmēram 4 cm no augšas, 6. attēls) un krāsojiet to melnā krāsā (8. attēls). Es atstāju nelielu logu manā, lai es joprojām varētu redzēt zvaigznes pamatni. Es domāju, ka tas izskatīsies jaukāk nekā tad, ja dibens vienkārši pazustu bezdibenī. Es atklāju, ka melnā krāsa nav pārāk labi pieķērusies pudelei, tāpēc pirms krāsas pievienošanas es to pārklāju ar grunti (7. attēls). Diemžēl es izmantoju eļļas bāzes grunti, un rezultāts bija gandrīz tikpat gluds kā iepriekš. Nelietojiet eļļas bāzes grunti.

Pēc krāsošanas es izveidoju nelielu papīra caurulīti un iekrāsoju to melnā krāsā. Pēc tam tas tika pielīmēts pudeles kaklā, kā parādīts 9. attēlā, ar karstu līmi. Tā mērķis ir maskēt vadus, kad tie iet caur caurumu un iekļūst zvaigznē, tāpēc caurulei jābūt tik garai, lai paslēptu visu atklāto elektroinstalāciju, bet ne pietiekami garai, lai izspiestu zvaigzni, kad to noliekam iekšā. pudeles vāks (augstumam, kurā es sagriezu pudeli, tas bija 3,5 cm / 1,4 collas). Jums nav nepieciešama caurule, ja neesat atstājis pudelē logu.

Pēdējais solis bija nostiprināt balstu tā atverē pamatnē. Uzklājiet karstu līmi kastes apakšpusē, lai neredzētu neizskatīgo putru (10. attēls).

Kad esat pabeidzis pamatnes salikšanu, izmantojiet asinātāju visiem plankumiem, kurus krāsa nesasniedza. Tomēr nepārspīlējiet asumu, tas dod spīdīgāku apdari nekā krāsa, un tas parādīsies lielos daudzumos. Tomēr daži punkti šeit un tur ir labi.

3. darbība: kods

Tālāk pievienots elektronikas kods. Vienkārši lejupielādējiet to un instalējiet to savā Arduino. Ja jums nav Arduino IDE, oficiālo versiju varat lejupielādēt šeit. Vienkārši izvēlieties versiju, kas vislabāk atbilst jūsu ierīcei un operētājsistēmai (es izmantoju versiju 1.8.12 operētājsistēmai Windows 7 un jaunākām versijām).

Pirms programmas augšupielādes savā dēlī jums ir nepieciešama arī LiquidCrystal bibliotēka. Ja jums vēl nav šīs bibliotēkas, es pievienoju saiti uz zemāk izmantoto. Vienkārši lejupielādējiet.zip failu un ievietojiet to tajā pašā mapē kā arduino skice. Nav nepieciešams to izpakot. Ja programma nedarbojas, šeit ir oficiālais arduino ceļvedis bibliotēku instalēšanai un palaišanai.

LCD bibliotēka. (Es neesmu izveidojis šo bibliotēku, bet tas labi darbojas ar projektu. Vienkārši dodieties uz saiti un lejupielādējiet versiju 1.0.7 no sadaļas Lejupielādes. Pilns kredīts ir bibliotēkas autoram, nevis man).

4. solis: ķēde

Pirmais attēls ir projekta shēma. Viena lieta, kas jums jāņem vērā, ir tā, ka gaismas diodes ir piestiprinātas pie vadu galiem, lai tās savienotu ar maizes dēli, atrodoties zvaigznes iekšpusē. Jums vajadzētu izmantot M-F vadus šim un arī LCD ekrānam. Tomēr, kā jūs, iespējams, redzēsiet otrajā attēlā, man nebija pie rokas pietiekami daudz FM vadu visiem savienojumiem, tāpēc es improvizēju ar elektrisko lenti un blu-tack. Es izmantoju elektrisko lenti, lai noturētu vadus pie LED kājām (3. attēls), un es izmantoju blu-tack, lai noturētu vadus pie LCD tapām, jo tie nepārtraukti nokrita, iespējams, tāpēc, ka tapas bija pārāk mazas, lai lente varētu labi pielipt. pietiekami, lai izturētu vadu svaru. Jums vajadzētu izmantot FM vadus, tas ir daudz mazāk stresa. Arī krāsu kodējiet vadus, tas rada daudz mazāk neskaidrību.

Kā redzams otrajā attēlā, dēļa barošanai izmantoju 9v akumulatoru, jo ar datora kabeli būtu bijis apgrūtinoši to barot.

Potenciometrs tika iestatīts aptuveni uz pusi līdz maksimumam (~ 5 kΩ), kas nodrošināja labu ekrāna kontrastu.

5. solis: galīgā montāža