Tarkka malli kefeidimuuttujasta: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Avaruus on suuri. Hyvin iso. Tähtitieteellisesti niin voisi jopa sanoa. Tällä ei ole mitään vaikutusta tähän projektiin, halusin vain käyttää sanamuotoa.

Ei ole yllätys, että yötaivaalla on monia tähtiä. Se voi kuitenkin yllättää joitakin, jotka ovat uusia astrofysiikan tai tähtitieteen aloilla, kun he oppivat, että tähtiä on monia erilaisia. Yhtä tiettyä tyyppiä kutsutaan Cepheid Variable Stariksi, ja nämä ovat kauniita, mielenkiintoisia ja hyödyllisiä yhdessä. Ensisilmäyksellä kefeidit näyttävät aivan kuten muutkin tähdet, mutta jos havaitset kefeidin muutaman yön peräkkäin, huomaat, että se näyttää sykkivältä ja sen kirkkaus muuttuu himmeämmäksi ja kirkkaammaksi muutamassa päivässä. Tarkkaile tarpeeksi kauan ja huomaat, että nämä 'sykkeenjaksot' eivät muutu. Tämä tekee kefeideistä ainutlaatuisia ja hyödyllisiä - käy ilmi, että niiden sykkeen ajanjakso liittyy suoraan niiden kokoon, joten jos laskemme ajan, joka kuluu tähdellä kirkkaasta hämärään ja takaisin, voimme kertoa, kuinka suuri se on. Voimme sitten käyttää tätä selvittääksemme lisätietoja tähdestä, kuten kuinka kaukana se on, sen todellinen kirkkaus (Luminosity) jne. Se on kaikki mitä sinun tarvitsee tietää ymmärtääksesi mitä tässä projektissa tapahtuu, mutta jos olet kiinnostunut Jos haluat nojata enemmän, tutustu tähän Wikipedian Cepheids -sivulle.

Lisäksi, huvin vuoksi, voitko selvittää, mitä Cepheidia mallinnan tässä projektissa? (Vihje on yllä olevassa kuvassa ja vastaus on viimeisessä osassa)

Tarvikkeet

- Paperi (18x54cm tai 7,1x21,3 )

- Arduino UNO ja sen kaapeli

- Valkoinen LED x3

- 220 Ω vastukset x3

- 2x16 segmentin LCD

- 10 kΩ: n potentiometri

- Juotamaton leipälauta

- M-M Breadboard -johdot x12

- M-F Breadboard -johdot x18

- 9 V: n akku ja virtaliitin

- Vähän pahvia

- 500 ml: n muovipullo

- Musta Paint & Sharpie

- Maalarinteippi

- Superliima ja kuuma liima (liimapistoolia tarvitaan myös täällä)

- Sakset

Vaihe 1: Tähti

Ensimmäinen ongelma, joka ratkaistiin, oli tähti itse: Kuinka voimme tehdä suunnilleen pallomaisen esineen, joka on sekä esteettisesti miellyttävä että valoa läpäisevä? Päätin, että origami tekisi tämän työn ja etsin siis netistä origami -alueita. Löysin melko paljon, mutta ne olivat joko erittäin vaikeita tai väärin mainostettuja (vakavasti ottaen Googlesta löytämäni kuutioisten pallojen määrä oli huolestuttava). Kuitenkin jonkin ajan kuluttua löysin sellaisen, josta pidin ja joka oli suhteellisen helppo vetää pois muutaman harjoituksen jälkeen. Ohjeet ovat seuraavat, ja yllä olevien kuvien taittamiseen on malli.

1. Taita paperi 24 yhtä suureen nauhaan. Suosittelen jakamaan sen kolmeen ja taittamaan jokaisen osan kahtia. Jatka puolittamista, kunnes on yhteensä 24 suorakulmaista leikkausta. Taitosten tulisi tehdä paperista pieniä laaksoja. (Katso punaiset viivat kuvassa 2).

2. Käännä paperi ympäri ja tee merkintä paperin oikeaan yläkulmaan. Laske sitten 4 taitetta ja tee toinen merkki neljännen taitoksen alaosaan. Tee diagonaalinen taitto näiden kahden merkin väliin. Siirrä sitten merkit kahden suoran taitoksen yli ja tee toinen lävistäjä. Jatka tätä, kunnes olet paperin lopussa. (Katso vihreät viivat toisessa kuvassa).

3. Kun olet saavuttanut paperin loppuun, tee samat taitokset, mutta kalteva vastakkaiseen suuntaan. (eli aloita vasemmasta yläkulmasta ja toista diagonaaliset taitokset vaiheesta 2 päinvastaiseen suuntaan). Katso siniset viivat toisessa kuvassa yllä.

4. Etsi oikean reunan keskikohta ja merkitse se. Tee sitten vinosti taitto suoran taitoksen pohjaan kaksi taitetta. Tee sitten toinen taitto tämän suoran taitoksen yläreunasta reunan keskelle. Toista tämä vasemman reunan kohdalla, jälleen suoran taitoksen ylä- ja alareunaan. (Katso toisessa kuvassa olevat ruskeat viivat saadaksesi ohjeita).

5. Lopuksi sinun on taitettava paperi palloksi. Suosittelen käymään läpi kaikki tekemäsi taitokset varmistaaksesi, että ne ovat kaikki hyvin määriteltyjä. Katso viimeistä kuvaa ohjeena ja taita paperi niin, että A -merkittyjen kolmioiden kasvot koskettavat B -kolmioiden kasvoja. Ensimmäisen taittosarjan jälkeen lyhyen reunan tulisi kaartua puolipyöreksi ja kun olet taittanut kaiken, tuloksen pitäisi avautua sillan muotoiseksi kuvassa 4.

6. Päästäksesi sillasta palloon yhdistä sillan päät. Tein tämän asettamalla ensimmäisten timanttien kasvot kummastakin päästä toisiinsa ja liimaamalla ne yhteen. Pidä molemmat kasvot yhdessä ja laita niiden väliin muutama tippa superliimaa. Kiinnitä lopuksi kaikki tähdet yläosan pisteisiin asettamalla tippa superliimaa tähden kärkeen. Suosittelen superliimaa tähän, koska sinun ei tarvitse pitää paperia yhdessä vuosikausia, kun liima kuivuu hitaasti ja alat kyseenalaistaa elämäsi valintoja. Alempi kohta on johtojen sisäänpääsy, joten jätä se auki.

Löysin tähden tekemisen tämän projektin monimutkaisimmaksi osaksi, mutta se ei ollut niin paha, kun sain tietää, kuinka taittaa paperi yhteen. Arvioisin henkilökohtaisesti tämän pallon vaikeusasteella 3 paperiarkkia. Pidä hauskaa ja yritä olla huutamatta turhautuneena.

Vaihe 2: Pohja

Perustani varten aloitin pienellä kehdolla, jonka löysin pääsiäismunan laatikosta, jonka sain muutama viikko sitten. Käänsin sen yksinkertaisesti nurinpäin, leikkasin sen kokoon niin, että se oli 7 cm (2,8 tuumaa) pitkä ja maalasin sen sitten mustaksi. Sinulla ei ehkä ole käsilläsi tätä erikoista esinettä, joten tein karkean mallin, jonka avulla voit tehdä oman pois pahvista (katso kuva 2). Kun olet tehnyt sen, leikkaa pyöreä reikä yläpinnan ohueseen päähän, halkaisijaltaan 4 cm (1,6 "), keskipiste noin 3,5 cm (1,4") pois päältä Leikkaa seuraavaksi suorakulmainen reikä 7x2,5 cm (2,8x0,1 tuumaa) keskellä 0,5 cm: n (0,2 tuuman) päässä alareunasta. Valot kulkevat pyöreän reiän läpi ja suorakulmaisen nestekidenäytön.

Seuraavaksi tarvitsemme jotain pitämään tähti paikallaan. Päätin olla laittamatta sitä suoraan reikään, koska tähden muoto ei peitä reikää kokonaan, joten olisimme voineet nähdä piirin pohjan sisällä, mikä on vähän tylsä ammattitaito, jos minulta kysytään. Tämän kiertämiseksi tarvitset kupolin 500 ml: n vesipullon yläosasta (Tee leikkaus noin 4 cm: n päästä ylhäältä, kuva 6) ja maalaa se mustaksi (kuva 8). Jätin pienen ikkunan omaani, jotta voisin silti nähdä tähden juuren. Luulin, että se näyttäisi paremmalta kuin jos pohja katoaisi syvyyteen. Huomasin, että musta maali ei tarttunut pulloon liian hyvin, joten päällystin sen pohjamaalilla (kuva 7) ennen värin lisäämistä. Valitettavasti käytin öljypohjaista pohjamaalia ja tulos oli melko yhtä sileä kuin ennen. Älä käytä öljypohjaista pohjamaalia.

Maalauksen jälkeen tein pienen putken paperia ja värjäsin sen mustaksi. Sitten se liimattiin pullon kaulaan, kuten kuvassa 9, kuumalla liimalla. Tämän tarkoituksena on naamioida johdot, kun ne kulkevat reiän läpi ja tähtiin, joten putken on oltava juuri niin korkea, että se piilottaa kaikki paljaat johdot, mutta ei tarpeeksi korkea siirtämään tähtiä, kun lepäämme sen sisällä pullon kansi (leikatun pullon korkeus oli 3,5 cm). Et tarvitse putkea, jos et ole jättänyt ikkunaa pulloosi.

Viimeinen askel oli kiinnittää tuki pohjassa olevaan reikään. Levitä kuumaa liimaa laatikon alapuolelle, jotta et näe epämiellyttävää sotkua (kuva 10).

Kun olet koonnut pohjan, käytä teräväpistettä paikkoihin, joihin maali ei päässyt. Älä kuitenkaan liioittele teräväpiirtoa, se antaa kiiltävämmän viimeistelyn kuin maali ja tämä näkyy suurina määrinä. Muutama piste täällä ja siellä on kuitenkin hyvä.

Vaihe 3: Koodi

Alla on elektroniikan koodi. Lataa se ja asenna se Arduinollesi. Jos sinulla ei ole Arduino IDE: tä, voit ladata virallisen version täältä. Valitse vain laitteeseen ja käyttöjärjestelmään parhaiten sopiva versio (käytän versiota 1.8.12 Windows 7: lle ja uudemmille).

Ennen kuin lataat ohjelman taulullesi, sinulla on oltava myös LiquidCrystal -kirjasto. Jos sinulla ei vielä ole tätä kirjastoa, olen liittänyt linkin alla käyttämääni kirjastoon. Lataa vain.zip -tiedosto ja aseta se samaan kansioon kuin arduino -luonnos. Sitä ei tarvitse purkaa. Jos ohjelma ei toimi, tässä on virallinen arduino -opas kirjastojen asentamiseen ja käyttöön.

LCD -kirjasto. (En tehnyt tätä kirjastoa, mutta se toimii hyvin projektin kanssa. Siirry linkkiin ja lataa versio 1.0.7 Lataukset -osiosta. Täysi hyvitys kuuluu kirjaston tekijälle, ei minulle).

Vaihe 4: Piiri

Ensimmäinen kuva on projektin piirikaavio. Yksi asia, joka sinun pitäisi huomata, on, että LEDit on kiinnitetty johtimien päihin, jotta ne voidaan liittää leipälevyyn tähtien sisällä. Käytä M-F-johtoja tähän ja myös nestekidenäyttöön. Kuitenkin, kuten saatat nähdä toisessa kuvassa, minulla ei ollut tarpeeksi M-F-johtoja käsillä kaikkiin liitäntöihin, joten improvisoin sähköteipillä ja blu-tackilla. Käytin sähköteippiä pitämään johdot LED-jalkoihin (kuva 3) ja blu-tack-tekniikalla pidin johdot kiinni LCD-nastoista, kun ne putosivat jatkuvasti, luultavasti siksi, että nastat olivat liian pieniä, jotta nauha tarttuisi hyvin tarpeeksi kantamaan lankojen painon. Sinun pitäisi käyttää M-F-johtoja, se on paljon vähemmän stressaavaa. Myös värikoodit johdot, se johtaa paljon vähemmän sekaannusta.

Kuten toisesta kuvasta näkyy, käytin 9v paristoa levyn virransyöttöön, koska sen käyttäminen tietokoneen kaapelin kautta olisi ollut vaivaa.

Potentiometri oli asetettu noin puoleen maksimiinsa (~ 5 kΩ), mikä antoi näytölle hyvän kontrastin.

Vaihe 5: Lopullinen kokoonpano