นาฬิกาประภาคาร LINdesnes Fyr: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ฉันพบโมเดลกระดาษประภาคารที่น่ารักมาก (ขอบคุณคุณ Gunnar Sillén !) ที่หน้าของ Lindesnes Fyr: https://bildrum.se/lindesnes.htm และเนื่องจากฉันสนใจโมเดลรถไฟ (มาตรวัด H0) ฉันจึงตัดสินใจ เพื่อปรับขนาดโมเดลเป็น 1:87 จนถึงตอนนี้เป็นโมเดลที่ดี

แต่แล้วฟังก์ชั่นแสงล่ะ? วิธีแก้ปัญหาหนึ่งอาจเป็นแค่การเพิ่มไดโอดกะพริบหรือสร้างป้ายดั้งเดิมของประภาคาร (FFl W 20s) ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นตามที่ระบุไว้ในแผนที่ทะเล

แต่สำหรับบ้านของฉันนั้นดูไม่ค่อยมีประโยชน์เท่าไหร่ ดังนั้นฉันจึงมีความคิดที่จะใช้แบบจำลองประภาคารเป็นนาฬิกา

สิ่งที่คุณต้องการ: สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์:

1 arduino nano V3 หรือเข้ากันได้

1 1307 โมดูล RTC พร้อม I2C

1 ทรานซิสเตอร์สากล NPN

ตัวต้านทาน 2 ตัว 150 โอห์ม

1 ตัวต้านทาน 1k โอห์ม

1 เขียงหั่นขนมขนาดเล็กและสายเชื่อมต่อ

1 LED 2812b

2 LED 20mA สีเหลือง

ลำโพงขนาดเล็ก 1 ตัว8Ohm/0.25W หรือตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซ

สำหรับรุ่นกระดาษแข็ง:

เครื่องพิมพ์สี

กระดาษแข็งสีหรือสีขาวเพื่อทำแบบกระดาษ

หากคุณเก่งในการตัดกระดาษแข็งด้วยกรรไกรและมีด

หากคุณมีเครื่องตัดเลเซอร์ – ได้ แต่คุณต้องเตรียมไฟล์ตัด - แร่ใช้ของฉัน

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมแบบจำลองกระดาษ

ถ้าคุณไม่สามารถเข้าถึงเครื่องตัดเลเซอร์

พิมพ์ PDF แผ่นตัดที่จัดทำโดย Gunnar มาตราส่วน 1:250 บน A4 หรือมาตราส่วน 1:180 บน A3

ตัดชิ้นส่วนทั้งหมดออกด้วยมีดและกรรไกรที่คม

หากคุณใช้กระดาษบาง อาจจำเป็นต้องปูผนังและหลังคาด้วยอลูมิเนียมฟอยล์ เพื่อไม่ให้ไฟติดทั้งหมดเมื่อติดตั้งไฟ LED เฉพาะหน้าต่างเท่านั้นที่ควรโปร่งใส

ฉันใช้กระดาษแข็งสีแดงสำหรับส่วนบนของประภาคาร ส่วนที่เหลือใช้กระดาษแข็งสีขาวหรือสีเหลือง

สำหรับโคมและหน้าต่าง ฉันใช้แผ่นโพลีโพรพิลีน และสำหรับโคมนอกหน้าต่าง แผ่นอะครีลิคใสขนาด 0, 5 มม. ตัดบานหน้าต่างและทากาวส่วนโปร่งใสด้านหลังกระดาษแข็งที่ด้านในของอาคารเพื่อให้ได้หน้าต่าง "ของจริง"

สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์: คุณจะต้องแปลง PDF เป็นไฟล์เวกเตอร์ที่ใช้งานได้สำหรับเครื่อง ฉันใช้ CorelDraw และคุณจะพบไฟล์ของฉันที่แนบมากับคำแนะนำนี้ มีเส้นคู่และรูปร่างที่เติมจำนวนมากจาก PDF ที่แปลงแล้วเพื่อแปลงเป็นเส้นง่ายๆ และคุณจะต้องปรับสีเพื่อให้เลเซอร์ได้รับคำแนะนำที่เหมาะสมจากไฟล์ของคุณ

ฉันใช้เลเยอร์สีแดงสำหรับการตัด ชั้นสีเขียวสำหรับจุดเลเซอร์ (เส้นดัด!) และชั้นสีดำสำหรับการแกะสลัก

การปรับกำลังและความเร็วของเลเซอร์ขึ้นอยู่กับเครื่องที่มีอยู่

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างแบบจำลองกระดาษ

งอชิ้นส่วนตามต้องการและกาวเข้าด้วยกันตามคำแนะนำของกุนนาร์บนแผ่นตัด แนะนำให้ใช้กาวแห้งเร็ว เนื่องจากกระดาษแข็งมักจะตึงเล็กน้อย และคุณต้องยึดชิ้นส่วนต่างๆ จนกว่ากาวจะบ่ม

หอคอยเปิดจากด้านล่าง เพื่อให้คุณสามารถเข้าถึงตะเกียงและส่วนด้านในของโรงไฟฟ้าเพื่อติดตั้งไฟ LED

หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ในไม่ช้าคุณก็จะมีประภาคารเล็กๆ ที่น่ารัก ซึ่งยังไม่มีโคมแดงอยู่ด้านบน..

ขอแนะนำว่าอย่าติดตั้งตะเกียงโดยไม่ได้ติดตั้ง 2812b Neopixel ไว้ล่วงหน้า เพียงสร้างส่วนโคมไฟแยกจากกัน และติดตั้งหลังจากทดสอบ Neopixel แล้วจึงติดแน่นที่ด้านล่างของตะเกียงโปร่งใส. ฉันจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลังเมื่อเราพูดถึงวงจร

ขั้นตอนที่ 3: การเดินสายวงจรและการเขียนโปรแกรม Arduino

ต่อวงจรของคุณตามเค้าโครงเขียงหั่นขนม

ไฟ LED จะไม่ถูกวางบนเขียงหั่นขนมโดยตรง เนื่องจากคุณจะต้องการภายในอาคารจำลอง เพียงบัดกรีสายนำบางส่วนไปยัง LED ให้นานพอที่จะติดตั้งภายในอาคาร

ไฟ LED สีเหลืองดวงหนึ่งสำหรับส่วนล่างของหอคอยประภาคาร และอีกดวงสำหรับโรงไฟฟ้า

Neopixel จะต้องถูกติดตั้งโดยตรงที่ด้านล่างของชุดโคมไฟโปร่งใส คุณจะต้องจัดเตรียมกระดาษแข็งระหว่างโคมไฟและส่วนล่างของหอคอยเพื่อป้องกันการกะพริบของหน้าต่างหอคอย เฉพาะโคมไฟเท่านั้นที่ควรจุดด้วยนีโอพิกเซล

ตอนนี้เชื่อมต่อสาย USB กับ Arduino และคอมพิวเตอร์ของคุณ โหลดภาพร่างโดยใช้ Arduino Environment และดูว่าฟังก์ชั่นทั้งหมดทำงานตามที่ตั้งใจหรือไม่ คุณจะต้องการดูที่จอภาพแบบอนุกรม

นาฬิกา RTC ควรได้รับเวลาจริงจากคอมพิวเตอร์และปรับเมื่อใช้งานครั้งแรก

หากจำเป็นต้องทำการปรับซ้ำด้วยเหตุผลบางประการ (เช่น หากต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่บัฟเฟอร์หรือในกรณีที่มีการทำงานผิดพลาด) ให้แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับโครงสร้าง if ที่สอดคล้องกันในรหัสการตั้งค่าและโหลดภาพร่างใหม่ หลังจากนี้ให้ลบความคิดเห็นเพื่อรับรหัสเดิม อัปโหลดรหัสอีกครั้ง

ถัดไป Serial monitor จะพิมพ์เวลาปัจจุบันเช่น 12:48. จากนั้นนีโอพิกเซลจะเริ่มกะพริบและคุณจะเห็นตัวเลขการกะพริบที่จอภาพแบบอนุกรมเช่น 12 4 8.

จะมีสีขาวกะพริบยาวๆ ทุกๆ ชั่วโมงเต็มจากศูนย์ถึงสิบสอง จากนั้นจะกะพริบสีน้ำเงินหนึ่งครั้ง แสดงว่าคุณได้รับค่าถัดไปแล้ว: นาทีหารด้วยสิบ Neopixel จะกะพริบเป็นสีเขียวตามด้วยการกะพริบสีน้ำเงินหนึ่งครั้ง สุดท้ายคุณจะกะพริบเป็นสีแดงสั้นๆ เพื่อแสดงการแบ่งนาทีที่เหลือ หากต้องการบอกเวลาจากการกะพริบตา ให้เติมชั่วโมง สิบนาที และนาทีที่เหลือ

เช่น. หากคุณได้รับกะพริบสีขาวสองครั้ง สีเขียวกะพริบสามครั้ง และกะพริบสีแดงสี่ครั้ง แสดงว่าเป็น 2:34

ฉันไม่ได้สร้างตัวบ่งชี้สำหรับ am หรือ pm คุณสามารถเปลี่ยนรหัสได้หากต้องการเช่น โดยการเปลี่ยนสีฟ้าเดียวกะพริบเป็นสีชมพูถ้าเป็น am และสีน้ำเงินถ้าเป็น pm

ตอนนี้ คุณจะเห็นฟังก์ชันเสียงที่กระตุ้น "หมอกหมอก" ทุกชั่วโมงเต็ม ยกเว้นตอนกลางคืน เนื่องจากคุณอาจต้องการนอนหลับโดยไม่มีเขาหมอก เป็นรหัสบรรทัดนี้ (ยังอยู่ในโหมด 24 ชั่วโมง):

ถ้า (Stunde 9)

ไฟสีเหลืองภายในหอคอยและโรงไฟฟ้าจะสว่างขึ้นในขณะที่แตรหมอกจะเงียบในเวลากลางคืนและในทางกลับกัน เปลี่ยนรหัสเพื่อให้ฟังก์ชันเหล่านี้ทำงานในเวลาที่ต่างกันหากคุณต้องการ

ขั้นตอนที่ 4: ชั้นใต้ดิน - ห้องสำหรับสายไฟ

เขียงหั่นขนมและการเดินสายไฟจะไม่พอดีกับโมเดลอย่างง่ายดาย สามารถติดตั้งวงจรภายในโรงไฟฟ้าได้ แต่ฉันชอบที่จะสร้างกล่องที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับเขียงหั่นขนมที่มีช่องเจาะในฝาเพื่อยึดรุ่นกระดาษบนกล่องและยังคงสามารถเข้าถึงช่องเปิดสำหรับลีดได้ รูที่ด้านหลังจะช่วยให้เชื่อมต่อสาย micro-usb กับ Arduino ได้ในภายหลัง ฉันเตรียมไฟล์สำหรับตัดกล่องด้วยเลเซอร์จากไม้อัดหนา 3.2 มม. ด้วย

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และโมเดลกระดาษ

ติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในกล่องและเก็บ USB ของ Arduino ให้อยู่ในแนวเดียวกับรูที่ด้านหลังของกล่อง เขียงหั่นขนมส่วนใหญ่มีเทปกาวในตัว ติดตั้งง่ายมาก

ฉันติดฮอร์นไม้เล็กๆ กับลำโพงเพื่อทำให้เสียง "ฮอร์นหมอก" สมจริงยิ่งขึ้น แต่คุณไม่จำเป็นต้องทำเช่นนี้

ตอนนี้ ทดสอบการทำงานของทุกส่วนก่อนที่จะติดส่วนบน (สีแดง) ของประภาคารที่ด้านบนของหอคอย เมื่อคุณติดตั้งส่วนโคมสีแดงเข้ากับหอคอยแล้ว คุณจะไม่สามารถเข้าถึงนีโอพิกเซลได้อีก

ขั้นตอนที่ 6: วาดภาพและค้นหาสถานที่ที่สวยงามเพื่อวางโมเดล

ตอนนี้ประภาคารของคุณสร้างเสร็จแล้ว ไฟจะกะพริบตามรหัสเวลา และแตรหมอกจะส่งเสียงเต็มชั่วโมง สิ่งที่เหลืออยู่คือการวาดภาพบางส่วนเพื่อให้โมเดลดูสมจริงยิ่งขึ้น ฉันใช้สีอะครีลิคสำหรับภูมิประเทศและหลังคา และสำหรับ "หิน" ฉันผสมกาวสีขาวกับทราย สะเก็ดฟองน้ำสีเขียวจะทำกับพืชขนาดเล็ก

เสียบ USB เข้ากับวอลล์วอตที่เหมาะสมเพื่อจ่ายไฟ 5 โวลต์ 500mA และในขณะที่ RTC รักษาเวลาไว้ตราบที่แบตเตอรี่ในตัวใช้งานได้นาน คุณจึงวางรูปแบบการทำงานในที่ที่คุณต้องการได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์

อย่าลืมบันทึกรหัสสำหรับวันที่แบตเตอรี่สำรองไม่ทำงาน หรือหากคุณต้องปรับ RTC ใหม่ด้วยเหตุผลบางประการ

สนุก!

และบางทีคุณอาจต้องการไปเยี่ยมชม Lindesnes Fyr ตัวจริงเพื่อฟังไดอะโฟนอันทรงพลังที่ "Day of the Fog Horn" ซึ่งมีการเฉลิมฉลองทุกปีโดยมีผู้เข้าชมหลายพันคนเพื่อสัมผัสกับเสียงของความช่วยเหลือการนำทางที่สำคัญที่หายไป