Tsefeidi muutuva tähe täpne mudel: 5 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Kosmos on suur. Väga suur. Astronoomiliselt võib isegi öelda. See ei mõjuta seda projekti, ma tahtsin lihtsalt sõnamängu kasutada.

Pole üllatav, et öötaevas on palju tähti. Siiski võib üllatada astrofüüsika või astronoomia valdkondades uusi inimesi, kes saavad teada, et tähti on palju erinevaid. Ühte konkreetset tüüpi nimetatakse Cepheid Variable Stariks ja need on ilusad, huvitavad ja kasulikud ühes. Lühidalt näevad tsefeiidid välja nagu kõik teisedki tähed, kuid kui jälgite tsefeidi paar ööd järjest, märkate, et see tundub pulseerivat, selle heledus muutub mõne päeva jooksul tuhmimaks ja seejärel heledamaks. Jälgige piisavalt kaua ja märkate, et need pulseerimisperioodid ei muutu. See teebki tsefeiidid ainulaadseks ja kasulikuks - selgub, et nende pulseerimisperiood on otseselt seotud nende suurusega, nii et kui arvestada ajaga, mis kulub tähel heledast hämaraks ja tagasi, siis saame öelda, kui suur see on. Seejärel saame selle abil välja selgitada tähe kohta lisateavet, näiteks kui kaugel see on, selle tegelik heledus (heledus) jne. See on peaaegu kõik, mida peate teadma, et mõista, mis selle projektiga toimub, kuid kui olete huvitatud rohkem kaldudes vaadake seda Wikipedia lehte Cepheidsist.

Samuti saate nalja pärast aru saada, millist Cepheidi ma selles projektis modelleerin? (Vihje on ülaltoodud pildil ja vastus on viimases osas)

Tarvikud

- paber (18x54cm või 7,1x21,3 )

- Arduino UNO ja selle kaabel

- Valge LED x3

- 220 Ω takistid x3

- 2x16 segmendi LCD

- 10 kΩ potentsiomeeter

- jooteta leivalaud

- M-M Leivaplaadi juhtmed x12

- M-F leivaplaadi juhtmed x18

- 9 V aku ja toitepistik

- natuke pappi

- 500 ml plastpudel

- Must värv ja Sharpie

- Maskeeriv lint

- superliim ja kuumliim (ka siin on vaja liimipüstolit)

- Käärid

Samm: täht

Esimene probleem, mida lahendada, oli täht ise: Kuidas me teeme umbes sfäärilise eseme, mis on esteetiliselt meeldiv ja laseb valgust läbi? Otsustasin, et origami teeb selle töö ära ja otsisin veebist origami sfääre. Leidsin üsna palju, kuid need olid kas äärmiselt rasked või valesti reklaamitud (tõsiselt öeldes oli kõikjal Google'is leitud risttahukujuliste sfääride hulk murettekitav). Kuid mõne aja pärast leidsin ühe, mis mulle meeldis ja mille oli pärast paari harjutust suhteliselt lihtne maha tõmmata. Juhised on järgmised ja ülaltoodud piltide voltimiseks on olemas mall.

1. Voldi paber 24 võrdseks ribaks. Soovitan jagada see kolmeks ja seejärel iga osa pooleks voltida. Jätkake poolitamist, kuni kokku on 24 ristkülikukujulist lõiku. Voldid peaksid paberisse tegema väikesed orud. (Vaata punaseid jooni pildil 2).

2. Pöörake paber ümber ja tehke paberi paremasse ülanurka märk. Seejärel loendage 4 voldit ja tehke neljanda voltimise allservas teine märk. Tehke nende kahe märgi vahele diagonaalne volt. Seejärel liigutage märgid kahe sirge voldi kohal ja tehke sinna teine diagonaalvolt. Jätkake seda, kuni olete jõudnud paberi lõppu. (Vaata rohelisi jooni teisel pildil).

3. Pärast paberi lõppu jõudmist tehke samad voldid, kuid kaldu vastupidises suunas. (st alustage vasakust ülanurgast ja korrake diagonaalseid voltimisi 2. sammust vastupidises suunas). Vaadake ülaltoodud teisel pildil olevaid siniseid jooni.

4. Leidke parema serva keskpunkt ja märkige see. Seejärel tehke sirge voldiku põhjaga diagonaalvolt kahe voldi võrra. Seejärel tehke selle sirge voltimise ülaosast teise serva keskele teine volt. Korrake seda vasaku serva jaoks, uuesti sirge voltimise üla- ja alaosale kaks korda üle. (Vaadake juhiseid teise pildi pruunid jooned).

5. Lõpuks pead sfääri tegemiseks paberi kokku voltima. Soovitan üle vaadata iga kord, kui olete veendunud, et need kõik on täpselt määratletud. Vaadates juhiseid viimaselt pildilt, voltige paber kokku nii, et A -ga tähistatud kolmnurkade näod puudutaksid B -kolmnurkade nägusid. Pärast esimest voltimiskomplekti peaks lühike serv kaarduma poolringiks ja kui olete kõik kokku voltinud, peaks tulemus olema pildil 4 sillakujuline.

6. Sillast kerani jõudmiseks ühendage silla otsad. Tegin seda nii, et panin esimeste teemantide näod mõlemast otsast üksteise külge ja liimisin kokku. Hoidke kaks nägu koos ja pange nende vahele mõni tilk superliimi, et neid paigal hoida. Lõpuks kinnitage kõik tähe ülaosas olevad punktid, pannes tähe otsa tilga superliimi. Mina soovitaksin selleks superliimi, kuna te ei pea paberit kaua koos hoidma, kui liim aeglaselt kuivab ja hakkate oma eluvalikuid kahtluse alla seadma. Alumine punkt on koht, kus juhtmed tulevad, nii et jätke see lahti.

Leidsin, et staari tegemine on selle projekti kõige keerulisem osa, kuid see polnudki nii hull, kui sain aru, kuidas paberit kokku voltida. Mina hindaksin seda palli isiklikult 3 paberilehe raskusega. Nautige ja proovige mitte pettunult karjuda.

2. samm: alus

Aluse valmistamiseks alustasin väikese hälliga, mille leidsin lihavõttemunade karbist, mille sain paar nädalat tagasi. Keerasin selle lihtsalt tagurpidi, kärpisin selle suuruseks nii, et see oleks 7 cm (2,8 tolli) pikk ja värvisin selle siis mustaks. Teil ei pruugi seda kummaliselt spetsiifilist eset käepärast olla, nii et tegin teie jaoks ligikaudse malli. kartongist välja (vt joonis 2). Kui olete selle teinud, lõigake ümmargune auk pealispinna õhukesse otsa läbimõõduga 4 cm (1,6 tolli), keskpunkt umbes 3,5 cm (1,4 tolli) kaugusel ülaosast. serv (joonis 4). Seejärel lõigake ristkülikukujuline ava 7x2,5 cm (2,8x0,1 tolli), mille keskel on 0,5 cm (0,2 tolli) alumisest servast. Tuled läbivad ümmarguse ava ja ristkülikukujulise LCD.

Järgmisena vajame midagi, mis tähte paigal hoiaks. Valisin, et ei pane seda otse auku, kuna tähe kuju ei kata auku täielikult, nii et me oleksime saanud näha aluse sees olevat vooluringi, mis on minu jaoks natuke nõme töö. Sellest mööda pääsemiseks vajate 500 ml veepudeli ülaosast kuplit (tehke lõige ülalt umbes 4 cm, pilt 6) ja värvige see mustaks (joonis 8). Jätsin omale väikese akna, et saaksin ikkagi näha tähe alust. Ma arvasin, et see näeb kenam välja kui siis, kui põhi lihtsalt kuristikku kaob. Leidsin, et must värv ei kleepunud pudeli külge liiga hästi, nii et katsin selle enne värvi lisamist kruntvärviga (joonis 7). Kahjuks kasutasin õlipõhist praimerit ja tulemus oli peaaegu sama sile kui varem. Ärge kasutage õlipõhist praimerit.

Pärast maalimist tegin väikese paberitoru ja värvisin selle mustaks. Seejärel liimiti see kuuma liimiga pudeli kaela, nagu on näidatud pildil 9. Selle eesmärk on juhtmete maskeerimine, kui need läbivad auku ja tähe sisse, nii et toru peab olema piisavalt kõrge, et varjata kogu avatud juhtmestik, kuid mitte piisavalt kõrge, et tähte nihutada, kui me selle sees asetame. pudeli ülaosa (kõrguse jaoks, mille ma lõikasin, oli see 3,5 cm). Te ei vaja toru, kui te pole pudelisse akent jätnud.

Viimane samm oli toe kinnitamine aluses olevasse auku. Kandke kuuma liimi karbi alumisele küljele, et vältida inetu segaduse nägemist (joonis 10).

Kui olete aluse kokkupaneku lõpetanud, kasutage teravate kohtade jaoks kohti, kuhu värv ei jõudnud. Ärge siiski teravaga liialdage, see annab läikivama viimistluse kui värv ja see ilmneb suures koguses. Paar punkti siin ja seal on siiski hea.

3. samm: kood

Allpool peaksite leidma elektroonika koodi. Lihtsalt laadige see alla ja installige see oma Arduino seadmesse. Kui teil pole Arduino IDE -d, saate selle ametliku versiooni alla laadida siit. Valige lihtsalt teie seadmele ja operatsioonisüsteemile kõige sobivam versioon (Windows 7 ja uuemate versioonide puhul kasutan versiooni 1.8.12).

Enne programmi tahvlile üleslaadimist peab teil olema ka teek LiquidCrystal. Kui teil pole veel seda raamatukogu käepärast, olen lisanud lingi allpool kasutatavale. Lihtsalt laadige alla.zip -fail ja pange see arduino visandiga samasse kausta. Seda pole vaja lahti pakkida. Kui programm ei tööta, siis siin on ametlik arduino juhend raamatukogude installimiseks ja käitamiseks.

LCD raamatukogu. (Ma ei teinud seda raamatukogu, kuid see töötab projektiga hästi. Minge lihtsalt lingile ja laadige alla versioon 1.0.7 allalaadimiste jaotisest. Kogu krediit kuulub raamatukogu autorile, mitte mulle).

4. samm: vooluring

Esimene pilt on projekti skeem. Üks asi, mida peaksite tähele panema, on see, et LED -id on juhtmete otste külge kinnitatud, et need tähe sees olles leivaplaadiga ühendada. Selleks ja ka vedelkristallekraani jaoks peaksite kasutama M-F juhtmeid. Kuid nagu te teisel pildil näete, ei olnud mul kõigi ühenduste jaoks piisavalt M-F juhtmeid käepärast, nii et improviseerisin elektrilindi ja blu-tack'iga. Kasutasin LED-jalgade juhtmete hoidmiseks elektrilinti (joonis 3) ja blu-tack abil juhtmeid LCD-nööpnõelte külge, kuna need kukkusid pidevalt maha, ilmselt seetõttu, et tihvtid olid liiga väikesed, et lint hästi kinni jääks piisab juhtmete raskuse kandmiseks. Peaksite kasutama M-F juhtmeid, see on palju vähem stressi tekitav. Samuti värvige juhtmeid värvikoodiga, see toob kaasa palju vähem segadust.

Nagu teisel pildil näha, kasutasin tahvli toiteks 9v akut, sest arvuti toitekaabli kaudu toiteallikas oleks olnud tülikas.

Potentsiomeeter oli seatud umbes poolele maksimumile (~ 5 kΩ), mis andis ekraanile hea kontrasti.

5. samm: lõplik kokkupanek