Model Tepat Bintang Pembolehubah Cepheid: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Ruang besar. Sangat besar. Secara astronomi, seseorang mungkin mengatakan. Itu tidak ada kaitan dengan projek ini, saya hanya mahu menggunakan pun.

Tidak mengejutkan bahawa terdapat banyak bintang di langit malam. Akan tetapi, mungkin mengejutkan beberapa orang yang baru mengenal bidang Astrofizik atau Astronomi apabila mengetahui bahawa terdapat banyak jenis bintang. Satu jenis tertentu disebut Cepheid Variable Star dan ini cantik, menarik dan berguna semuanya dalam satu. Sepintas lalu Cepheids kelihatan seperti bintang lain, tetapi jika anda memerhatikan Cepheid selama beberapa malam berturut-turut, anda akan melihat bahawa ia kelihatan berdenyut, kecerahannya berubah menjadi lebih malap dan keadaan yang lebih cerah selama beberapa hari. Perhatikan cukup lama dan anda akan perhatikan bahawa 'tempoh berdenyut' ini tidak berubah. Inilah yang menjadikan Cepheids unik dan berguna - ternyata tempoh denyutan mereka secara langsung berkaitan dengan ukurannya, jadi jika kita mengira masa yang diperlukan bintang untuk berubah dari terang ke redup dan kembali lagi, kita dapat mengetahui seberapa besarnya. Kami kemudian dapat menggunakannya untuk mengetahui lebih banyak maklumat mengenai bintang seperti sejauh mana, kecerahan sebenarnya (Luminosity), dll. Itu sahaja yang perlu anda ketahui untuk memahami apa yang sedang berlaku dengan projek ini, tetapi jika anda berminat untuk bersandar lebih banyak, lihat halaman Wikipedia ini di Cepheids.

Juga, hanya untuk bersenang-senang, bolehkah anda mengetahui model Cepheid yang saya model dalam projek ini? (Petunjuk ada pada gambar di atas dan jawapannya ada di bahagian terakhir)

Bekalan

- Kertas (18x54cm atau 7.1x21.3 )

- Arduino UNO & Kabelnya

- LED putih x3

- Perintang 220 Ω x3

- LCD segmen 2x16

- Potensiometer 10 kΩ

- Papan Roti Solderless

- Wayar Papan Roti M-M x12

- Kawat Papan Roti M-F x18

- Bateri 9v dan penyambung kuasa

- Sebilangan kadbod

- Sebotol Plastik 500ml

- Cat Hitam & Sharpie

- Pita pelekat

- Superglue & Lem panas (Pistol gam juga diperlukan di sini)

- Gunting

Langkah 1: Bintang

Masalah pertama yang harus diselesaikan adalah bintang itu sendiri: Bagaimana kita membuat objek berbentuk sfera yang baik secara estetik dan menyenangkan melalui cahaya? Saya memutuskan origami akan melakukan tugas itu dan dengan demikian mencari dalam talian untuk bidang origami. Saya menjumpai sebilangan besar tetapi iklan itu sangat sukar atau diiklankan secara salah (serius, jumlah 'sfera' kuboid yang saya dapati di seluruh Google tidak menyenangkan). Namun, setelah beberapa ketika saya menjumpai satu yang saya suka, dan yang agak mudah untuk ditarik setelah beberapa latihan berjalan. Petunjuknya adalah seperti berikut, dan ada templat untuk melipat pada gambar di atas.

1. Lipat kertas anda menjadi 24 jalur yang sama. Saya akan mengesyorkan membahagikannya kepada 3 kemudian melipat setiap bahagian menjadi separuh. Teruskan separuh sehingga terdapat 24 bahagian segi empat secara keseluruhan. Lipatan harus membuat lembah kecil di kertas. (Lihat garis merah pada gambar 2).

2. Balikkan kertas dan buat tanda di sudut kanan atas kertas. Kemudian hitung 4 kali lipat dan buat tanda lain di bahagian bawah lipatan keempat. Buat lipatan pepenjuru antara dua tanda ini. Kemudian gerakkan tanda dua lipatan lurus ke atas dan buat lipatan pepenjuru yang lain di sana. Teruskan ini sehingga anda sampai di hujung kertas. (Lihat garis hijau pada gambar kedua).

3. Setelah mencapai hujung kertas, buat lipatan yang sama tetapi condong ke arah yang bertentangan. (iaitu mulakan di sudut kiri atas dan ulangi lipatan pepenjuru dari langkah 2 ke arah yang bertentangan). Lihat garis biru pada gambar kedua di atas.

4. Cari bahagian tengah tepi kanan dan tandakannya. Kemudian buat lipatan pepenjuru ke bahagian bawah lipatan lurus dua kali lipat ke atas. Kemudian buat lipatan lain dari bahagian atas lipatan lurus ini ke tengah tepi. Ulangi ini untuk tepi kiri, sekali lagi ke bahagian atas dan bawah lipatan lurus dua kali lipat. (Lihat garis coklat pada gambar kedua untuk panduan).

5. Akhirnya anda perlu melipat kertas untuk membuat sfera. Saya cadangkan untuk melakukan setiap lipatan yang anda buat untuk memastikan semuanya dapat ditentukan dengan baik. Melihat gambar terakhir untuk panduan, lipat kertas sehingga wajah segitiga berlabel A menyentuh wajah segitiga B. Selepas set lipatan pertama, pinggir pendek harus melengkung menjadi separuh bulatan dan apabila anda melipat semuanya, hasilnya harus terbentuk menjadi bentuk jambatan pada gambar 4.

6. Untuk menuju dari jambatan ke sfera, sambungkan hujung jambatan. Saya melakukan ini dengan meletakkan wajah berlian pertama dari setiap hujung ke satu sama lain dan melekatkannya bersama. Pegang kedua muka bersama-sama dan letakkan beberapa tetes superglue di antara mereka untuk menahannya di tempat. Terakhir, selamatkan semua titik di bahagian atas bintang dengan meletakkan setetes superglue di hujung bintang. Saya akan mengesyorkan superglue untuk ini kerana anda tidak perlu memegang kertas itu selama bertahun-tahun sementara gam perlahan-lahan kering dan anda mula mempersoalkan pilihan hidup anda. Titik dasarnya adalah di mana wayar masuk sehingga biarkan terbuka.

Saya dapati menjadikan bintang sebagai bahagian paling kompleks dalam projek ini, tetapi tidak begitu teruk apabila saya mengetahui bagaimana cara melipat kertas itu bersama-sama. Saya secara peribadi akan menilai bola ini dengan kesukaran 3 helai kertas. Bersenang-senang dan cuba untuk tidak menjerit kecewa.

Langkah 2: Pangkalan

Untuk membuat pangkalan saya, saya memulakan dengan buaian kecil yang saya dapati di dalam kotak telur Paskah yang saya dapat beberapa minggu yang lalu. Saya hanya membalikkannya ke luar, memangkasnya ke ukuran sehingga tingginya 7cm (2,8 ") dan kemudian melukisnya hitam. Anda mungkin tidak mempunyai barang yang aneh ini jadi saya membuat templat kasar untuk anda buat sendiri keluar dari kadbod (Lihat gambar 2). Setelah anda membuatnya, potong lubang bulat di hujung nipis muka atas dengan diameter 4cm (1.6 "), titik tengah kira-kira 3.5cm (1.4") dari atas tepi (Gambar 4). Selanjutnya potong lubang segiempat 7x2.5cm (2.8x0.1 ") berpusat pada jarak 0.5cm (0.2") dari tepi bawah. Lampu akan melalui lubang bulat dan LCD di dalam segi empat tepat.

Seterusnya kita memerlukan sesuatu untuk menahan bintang di tempat. Saya memilih untuk tidak meletakkannya terus ke lubang kerana bentuk bintang tidak menutup lubang sepenuhnya, jadi kami mungkin dapat melihat litar di dalam pangkalan, yang sedikit pengerjaannya buruk jika anda bertanya kepada saya. Untuk mengatasi ini, anda memerlukan kubah dari bahagian atas botol air 500ml (Buat potongan kira-kira 4 cm dari atas, Gambar 6) dan cat hitam (Gambar 8). Saya meninggalkan tingkap kecil di dalam lombong sehingga saya masih dapat melihat pangkal bintang. Saya fikir ia akan kelihatan lebih baik daripada jika bahagian bawahnya hilang ke jurang. Saya dapati cat hitam tidak melekat pada botol dengan baik sehingga saya melapisi pada primer (Gambar 7) sebelum menambahkan warnanya. Sayangnya saya menggunakan primer berasaskan minyak dan hasilnya lebih lancar seperti sebelumnya. Jangan gunakan primer berasaskan minyak.

Selepas melukis, saya membuat sedikit tiub kertas dan mewarnakannya dengan warna hitam. Kemudian dilekatkan pada leher botol seperti pada gambar 9 dengan gam panas. Tujuannya adalah untuk menyamarkan wayar ketika masuk melalui lubang dan masuk ke dalam bintang, sehingga tiub perlu cukup tinggi untuk menyembunyikan semua pendawaian yang terdedah, tetapi tidak cukup tinggi untuk menggantikan bintang ketika kita meletakkannya di dalam bahagian atas botol (untuk ketinggian saya memotong botol saya ialah 3.5cm / 1.4 ). Anda tidak memerlukan tiub jika anda tidak meninggalkan tingkap di dalam botol anda.

Langkah terakhir adalah mengikat sokongan ke lubang di pangkalan. Sapukan gam panas ke bahagian bawah kotak untuk mengelakkan daripada melihat kekacauan yang tidak sedap dipandang (Gambar 10).

Setelah anda selesai memasang pangkalan, gunakan alat tajam untuk sebarang titik yang tidak dicapai cat. Jangan terlalu banyak menoreh tajam, tetapi memberikan kemasan yang lebih berkilau daripada cat dan ini akan ditunjukkan dalam jumlah yang banyak. Terdapat beberapa titik di sana-sini.

Langkah 3: Kodnya

Lampirkan di bawah ini anda harus mencari kod untuk elektronik. Cukup muat turun dan pasangkannya di Arduino anda. Sekiranya anda tidak mempunyai IDE Arduino, anda boleh memuat turun versi rasmi di sini. Cukup pilih versi yang paling sesuai dengan peranti dan OS anda (saya menggunakan versi 1.8.12 untuk Windows 7 ke atas).

Sebelum memuat naik program ke papan anda, anda juga mesti mempunyai perpustakaan LiquidCrystal. Sekiranya anda belum mempunyai perpustakaan ini, saya telah melampirkan pautan ke pautan yang saya gunakan di bawah. Cukup muat turun fail.zip dan masukkan ke dalam folder yang sama dengan lakaran arduino. Tidak perlu menyahzipnya. Sekiranya program tidak dijalankan maka berikut adalah panduan arduino rasmi untuk memasang dan menjalankan perpustakaan.

Perpustakaan LCD. (Saya tidak membuat perpustakaan ini, tetapi berfungsi dengan baik dengan projek. Cukup pergi ke pautan dan muat turun versi 1.0.7 dari bawah bahagian Muat turun. Kredit Penuh diberikan kepada pengarang Perpustakaan, bukan saya).

Langkah 4: Litar

Gambar pertama ialah gambarajah Litar projek. Satu perkara yang harus anda perhatikan ialah LED dipasang pada hujung wayar untuk menghubungkannya ke papan roti semasa berada di dalam bintang. Anda harus menggunakan wayar M-F untuk ini dan juga untuk LCD. Namun, seperti yang anda dapat lihat pada gambar kedua, saya tidak mempunyai wayar M-F yang cukup untuk semua sambungan, jadi saya berimprovisasi dengan pita elektrik dan blu-tack. Saya menggunakan pita elektrik untuk menahan wayar ke kaki LED (Gambar 3) dan saya menggunakan blu-tack untuk menahan wayar ke pin LCD kerana mereka terus jatuh, mungkin kerana pin terlalu kecil sehingga pita tidak melekat dengan baik cukup untuk menyokong berat wayar. Anda mesti menggunakan wayar M-F, ini lebih sedikit tekanan. Juga, kod warna wayar, ia menyebabkan kekeliruan yang jauh lebih sedikit.

Seperti yang dapat dilihat pada gambar kedua, saya menggunakan bateri 9v untuk menyalakan papan kerana sukar untuk menghidupkannya melalui kabel komputer.

Potensiometer diatur sekitar setengah jalan hingga maksimum (~ 5 kΩ), yang memberikan tahap kontras yang baik untuk layar.

Langkah 5: Perhimpunan Akhir