Orologio del faro di Lindesnes Fyr: 6 passi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Ho trovato questo modello di carta del faro molto carino (grazie Gunnar Sillén!) alla pagina di Lindesnes Fyr: https://bildrum.se/lindesnes.htm e, poiché sono interessato anche ai modellini di treni (scala H0) ho deciso per ridimensionare il modello a 1:87. Finora un bel modello.

Ma per quanto riguarda la funzione luce? Una soluzione poteva essere quella di aggiungere solo un diodo lampeggiante o, più sofisticatamente, riprodurre la segnaletica originale del faro (FFl W 20s) come indicato nella mappa del mare.

Ma per la mia casa non sembrava molto utile. Così mi è venuta l'idea di utilizzare il modello del faro come orologio.

Cosa ti serve: Per l'elettronica:

1 arduino nano V3 o compatibile

1 modulo 1307 RTC con I2C

1 transistor NPN universale

2 resistori 150 Ohm

1 resistenza 1k Ohm

1 piccola breadboard e cavi di collegamento

1 LED 2812b

2 LED 20mA gialli

1 piccolo altoparlante8Ohm/0.25W o trasduttore piezo

Per il modello in cartone:

Stampante a colori

cartoncino colorato o bianco per realizzare il modellino in carta

se sei bravo a tagliare il cartone con forbici e coltello usali.

Se hai accesso a un laser cutter, va bene. Ma devi preparare i file di taglio - o usa il mio.

Passaggio 1: preparazione del modello di carta

Se non hai accesso a un laser cutter, stampa il PDF del foglio ritagliato fornito da Gunnar. Scala 1:250 su A4 o scala 1:180 su A3

Tagliare tutte le parti con un coltello affilato e le forbici.

Se si utilizza carta sottile potrebbe essere necessario rivestire le pareti e i tetti con un foglio di alluminio in modo che non si illuminino completamente con i LED installati. Solo le finestre dovrebbero essere trasparenti.

Ho usato cartoncino rosso per la parte superiore del faro, cartoncino bianco o giallastro per il resto.

Per la lanterna e le finestre ho usato un foglio di polipropilene e per la finestra esterna della lanterna, un foglio acrilico trasparente da 0,5 mm. Ritaglia i vetri delle finestre e incolla le parti trasparenti dietro il cartone all'interno degli edifici per ottenere finestre "vere".

Per il taglio laser: dovrai convertire il PDF in un file vettoriale utilizzabile per la macchina. Uso CorelDraw e troverai il mio file allegato a questo istruibile. Ci sono molte doppie linee e forme piene dal PDF convertito da convertire in linee semplici e avrai i colori da regolare in modo che il laser ottenga le istruzioni appropriate dal tuo file.

Uso lo strato rosso per il taglio, lo strato verde per il punto laser (linee di piegatura!) e lo strato nero per l'incisione.

La regolazione della potenza e della velocità del laser dipendono dalla macchina disponibile.

Passaggio 2: realizzazione del modello di carta

Piega le parti secondo necessità e incollale insieme secondo le istruzioni di Gunnar sul foglio ritagliato. È consigliabile una colla a polimerizzazione rapida poiché il cartone spesso è un po' teso e devi fissare le parti fino a quando la colla non si è asciugata.

La torre è aperta dal lato inferiore in modo da poter accedere alla lanterna e alla parte interna della centrale elettrica per installare i LED.

Se tutto va bene, presto avrai un piccolo faro carino, ancora senza la parte superiore della lanterna rossa..

Si consiglia di non montare la lanterna senza aver prima installato il 2812b Neopixel. Basta realizzare la parte della lanterna separatamente e montarla dopo che il Neopixel è stato testato e quindi fissato correttamente nella parte inferiore della lanterna trasparente.. Ne parlerò più avanti quando parleremo dei circuiti.

Passaggio 3: cablaggio dei circuiti e programmazione di Arduino

Collega il circuito in base al layout della breadboard.

I LED non verranno posizionati direttamente sulla breadboard poiché li vorrai all'interno degli edifici modello. Basta saldare alcuni cavi ai LED abbastanza a lungo da montarli all'interno degli edifici.

Uno dei LED gialli è per la parte inferiore della torre del faro e l'altro è per la centrale elettrica.

Il Neopixel deve essere montato direttamente nella parte inferiore del gruppo lanterna trasparente. Fornirai un pezzo di cartone tra la luce della lanterna e la parte inferiore della torre per evitare di far lampeggiare le finestre della torre. Solo la lanterna dovrebbe essere illuminata dal neopixel.

Ora collega un cavo USB all'arduino e al tuo computer, carica lo schizzo usando l'ambiente arduino e verifica se tutte le funzioni funzionano come previsto. Ti consigliamo di dare un'occhiata al monitor seriale.

L'orologio RTC dovrebbe ricevere l'ora effettiva dal computer ed essere regolato al primo utilizzo.

Se per qualche ragione è necessario ripetere la regolazione (es. se la batteria tampone deve essere sostituita o in caso di qualche malfunzionamento), commentare la struttura if corrispondente nel codice di setup e ricaricare lo sketch. Dopodiché rimuovi i commenti per recuperare il codice originale. Carica di nuovo il codice.

Successivamente, il monitor seriale stamperà l'ora corrente, ad es. 12:48. Quindi il neopixel inizierà a lampeggiare e vedrai i numeri dei lampeggi sul monitor seriale, ad es. 12 4 8.

Ci sarà un lungo lampeggio bianco per ogni ora intera da zero a dodici. Quindi segue un singolo lampeggio blu, che indica che ora ottieni il valore successivo: Minuti divisi per dieci. Il Neopixel lampeggerà di conseguenza in verde seguito da un singolo lampeggio blu. Alla fine si ottengono brevi lampeggi rossi che indicano il resto della divisione dei minuti. Per sapere l'ora dai lampeggi basta aggiungere: Ore, dieci minuti e minuti rimanenti.

Per esempio. se ricevi due lampeggi bianchi, tre verdi e quattro rossi, indicherà 2:34.

Non ho fatto un indicatore per am o pm. Puoi modificare il codice se lo desideri, ad es. cambiando il singolo lampeggio blu in rosa se è la mattina e in blu se è la sera.

Ora vedrai la funzione sonora che alimenta la "sirena da nebbia" ad ogni ora intera, tranne di notte, poiché potresti voler dormire senza sirene da nebbia. È questa riga di codice (ancora in modalità 24 ore):

se (Stunde 9)

La luce gialla all'interno della torre e della centrale si accenderà mentre la sirena da nebbia tace di notte e viceversa. Se lo desideri, modifica il codice per attivare queste funzioni in momenti diversi.

Fase 4: Seminterrato - Stanza per i cavi

Breadboard e cablaggio non si adattano facilmente all'interno del modello. È possibile montare i circuiti all'interno della centrale, ma ho preferito realizzare una scatola adatta per l'elettronica breadboard con un ritaglio nel coperchio per montare il modello di carta sulla scatola e poter comunque accedere alle aperture per i cavi. Un foro sul lato posteriore consentirà il collegamento di un cavo micro-usb all'arduino in un secondo momento. Fornisco anche un file per il taglio laser della scatola da compensato da 3,2 mm.

Passaggio 5: assemblaggio dell'elettronica e del modello di carta

Montare l'elettronica all'interno della scatola e mantenere l'usb dell'arduino allineato con il foro sul retro della scatola. La maggior parte delle breadboard è dotata di nastro adesivo, quindi è molto facile da montare.

Ho incollato un piccolo corno di legno all'altoparlante per rendere più realistico il suono del "corno da nebbia", ma non è necessario farlo.

Ora prova la funzione di tutte le parti prima di incollare la parte superiore (rossa) del faro in cima alla torre. Una volta montata la parte della lanterna rossa sulla torre, non potrai più accedere al neopixel.

Passaggio 6: dipingere e trovare un posto carino dove posizionare il modello

Ora il tuo faro è finito, le luci lampeggiano con il codice temporale e la sirena da nebbia suonerà a ore intere. Ciò che rimane è un po' di pittura per rendere il modello più realistico. Ho usato vernice acrilica per il terreno e i tetti e per le "rocce" ho mescolato della colla bianca con della sabbia. I fiocchi di spugna verde andranno bene per le piante minuscole.

Collega l'USB a un wallwart adatto per fornire alimentazione a 5 volt 500 mA e poiché l'RTC mantiene il tempo finché dura la batteria integrata, puoi mettere il modello funzionante dove vuoi senza connessione al computer.

Ricordarsi di salvare il codice per il giorno in cui la batteria di backup si guasta o se per qualche motivo è necessario regolare nuovamente l'RTC.

Divertiti!

E forse vuoi visitare il vero Lindesnes Fyr per ascoltare il potente diafono al "Giorno del corno da nebbia" che si celebra ogni anno con alcune migliaia di visitatori per sperimentare il suono di un aiuto alla navigazione andato ma una volta importante.