Маячные часы LIndesnes Fyr: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Я нашел эту очень симпатичную бумажную модель маяка (спасибо, Gunnar Sillén!) На странице Lindesnes Fyr: https://bildrum.se/lindesnes.htm и, поскольку меня также интересуют модели поездов (размер H0), я решил масштабировать модель до 1:87. Пока хорошая модель.

Но как насчет функции света? Одним из решений могло быть просто добавить мигающий диод или, что более сложно, воспроизвести исходную вывеску маяка (FFl W 20s), как указано на морской карте.

Но для моего дома это было не очень полезно. Так мне пришла в голову идея использовать модель маяка в качестве часов.

Что вам понадобится: Для электроники:

1 arduino nano V3 или совместимый

1 модуль 1307 RTC с I2C

1 транзистор универсальный NPN

2 резистора 150 Ом

1 резистор 1кОм

1 небольшой макет и соединительные кабели

1 светодиод 2812b

2 светодиода 20 мА желтый

1 небольшой динамик 8 Ом / 0,25 Вт или пьезоэлектрический преобразователь

Для картонной модели:

Цветной принтер

цветной или белый картон для изготовления бумажной модели

если вы умеете резать картон ножницами и ножом, воспользуйтесь ими.

Если у вас есть доступ к лазерному резаку - прекрасно. Но вы должны подготовить пилки для резки - руда используйте шахту.

Шаг 1. Подготовка бумажной модели

Если у вас нет доступа к лазерному резаку, распечатайте вырезанный PDF-файл, предоставленный Гуннаром. Масштаб 1: 250 для A4 или масштаб 1: 180 для A3

Вырежьте все детали острым ножом и ножницами.

Если вы используете тонкую бумагу, возможно, придется выстелить стены и крыши алюминиевой фольгой, чтобы они не загорались полностью при установленных светодиодах. Только окна должны быть прозрачными.

Я использовал красный картон для верхней части маяка, белый или желтоватый картон для всего остального.

Для фонаря и окон я использовал полипропиленовый лист, а для внешнего фонаря-окна - прозрачный акриловый лист толщиной 0,5 мм. Вырежьте оконные стекла и приклейте прозрачные детали за картоном внутри зданий, чтобы получить «настоящие» окна.

Для лазерной резки: вам нужно будет преобразовать PDF-файл в векторный файл, пригодный для использования на станке. Я использую CorelDraw, и вы найдете мой файл в приложении к этому руководству. В преобразованном PDF-файле есть множество двойных линий и заполненных форм, которые можно преобразовать в простые линии, и у вас будет возможность настроить цвета, чтобы лазер получал соответствующие инструкции из вашего файла.

Я использую красный слой для резки, зеленый слой для лазерной точки (линии изгиба!) И черный слой для гравировки.

Регулировка мощности и скорости лазера зависит от доступного станка.

Шаг 2: Изготовление бумажной модели

При необходимости согните детали и склейте их в соответствии с инструкциями Гуннара на вырезанном листе. Рекомендуется использовать быстро затвердевающий клей, так как картон часто немного натянут, и вам нужно фиксировать детали, пока клей не затвердеет.

Башня открыта с нижней стороны, так что вы можете получить доступ к фонарю и внутренней части электростанции для установки светодиодов.

Если все пойдет хорошо, у вас скоро будет симпатичный маленький маяк - все еще без красной части фонарика наверху …

Не рекомендуется устанавливать фонарь без предварительной установки 2812b Neopixel. Просто сделайте часть фонаря отдельно и установите ее после тестирования Neopixel, а затем надлежащим образом закрепите на дне прозрачного фонаря.. Я вернусь к этому позже, когда мы поговорим о схемах.

Шаг 3: Подключение схем и программирование Arduino

Подключите вашу схему в соответствии с макетом платы.

Светодиоды не будут размещаться непосредственно на макетной плате, так как вы захотите, чтобы они находились внутри модельных зданий. Просто припаяйте несколько выводов к светодиодам на достаточную длину, чтобы установить их внутри зданий.

Один из желтых светодиодов предназначен для нижней части башни маяка, а другой - для электростанции.

Neopixel должен быть установлен непосредственно в нижней части сборки прозрачного фонаря. Между фонарем и нижней частью башни вы поместите кусок картона, чтобы окна башни не мигали. Неопикселем должен светиться только фонарь.

Теперь подключите USB-кабель к arduino и вашему компьютеру, загрузите скетч с помощью среды arduino Environment и посмотрите, все ли функции работают должным образом. Вы захотите взглянуть на серийный монитор.

Часы RTC должны получать фактическое время с компьютера и настраиваться при первом использовании.

Если по какой-либо причине настройку необходимо повторить (например, если буферная батарея должна быть заменена или в случае какой-либо неисправности), закомментируйте соответствующую if-структуру в коде настройки и перезагрузите скетч. После этого удалите комментарий, чтобы восстановить исходный код. Загрузите код еще раз.

Затем последовательный монитор распечатает текущее время, например. 12:48. Затем неопиксель начнет мигать, и вы увидите количество миганий на последовательном мониторе, например. 12 4 8.

В течение каждого полного часа с нуля до двенадцати будет продолжительное мигание белым светом. Затем следует один синий мигающий сигнал, означающий, что теперь вы получаете следующее значение: минуты, разделенные на десять. Neopixel замигает зеленым цветом, а затем один раз мигнет синим. В последнюю очередь вы увидите короткие красные мигания, указывающие на остаток от деления минут. Чтобы узнать время по миганию, просто добавьте: час (а), десять (с) минут и оставшиеся минуты.

Например. если вы получите два мигания белым, три зеленых и четыре красных мигания, это будет означать 2:34.

Индикатор am или pm не делал. Вы можете изменить код, если хотите, например изменив одиночный синий мигающий сигнал на розовый, если это утро, и на синий, если сейчас вечер.

Теперь вы увидите звуковую функцию, которая включает «туманный рожок» каждый полный час, кроме ночи, так как вы можете спать без туманного рожка. Это строка кода (все еще в 24-часовом режиме):

если (Stunde 9)

Желтый свет внутри башни и электростанции загорится, в то время как туманный горн будет тихим ночью, и наоборот. Измените код, чтобы эти функции запускались в разное время, если хотите.

Шаг 4: Подвал - место для проводов

Макетная плата и проводка не поместятся внутри модели. Можно установить схемы внутри электростанции, но я предпочел сделать подходящую коробку для макетной электроники с вырезом в крышке, чтобы закрепить бумажную модель на коробке и при этом иметь доступ к отверстиям для выводов. Отверстие на задней панели позволит позже подключить кабель micro-USB к Arduino. Также я предоставляю пилку для лазерной резки коробки из фанеры 3,2 мм.

Шаг 5: Сборка электроники и бумажной модели

Установите электронику внутри коробки и совместите USB-разъем Arduino с отверстием в задней части коробки. Большинство макетов снабжено самоклеящейся лентой, поэтому ее очень легко установить.

Я приклеил к динамику небольшой деревянный рог, чтобы звук «туманного рожка» был более реалистичным, но вам не нужно этого делать.

Теперь проверьте работоспособность всех частей перед тем, как приклеить верхнюю (красную) часть маяка на вершину башни. После того, как вы установили красный фонарь на башню, вы больше не сможете получить доступ к неопикселю.

Шаг 6: Рисование и поиск подходящего места для размещения модели

Теперь ваш маяк закончен, огни мигают, временной код, а туманный горн будет звучать в полные часы. Остается немного покрасить, чтобы модель выглядела более реалистично. Я использовал акриловую краску для ландшафта и крыш, а для «камней» смешал белый клей с небольшим количеством песка. Зеленые хлопья губки подойдут для крохотных растений.

Подключите USB к подходящей розетке для подачи питания 5 вольт 500 мА, и поскольку RTC сохраняет время до тех пор, пока хватает встроенной батареи, вы можете поместить рабочую модель в любое место без подключения к компьютеру.

Не забудьте сохранить код на тот день, когда резервная батарея выйдет из строя или если по какой-то причине вам придется перенастроить RTC.

Наслаждаться!

И, возможно, вы захотите побывать в настоящем Lindesnes Fyr, чтобы услышать мощный диафон в «День туманного рога», который ежегодно отмечается несколькими тысячами посетителей, чтобы услышать звук пропавшей, но когда-то важной навигационной помощи.