<<

#90 ; Ĉu mi eble posedos bonan elektro-mekanikan futuron?

>>

He, nun mi estas gaja posedanto de "The Arduino Starter Kit". Prezo estis ĉirkaŭ 100€, inkluzive "everything you need for your first Arduino projects". Arduino Uno estas ia malgranda komputero kiu kapablas gvidi ekzemple malgrandan elektran motoron, kun fonto de elektra energio, konvena komputera programo kaj eble aliaj partoj.

Ekzistas diversaj modeloj, pli grandaj kaj ankaŭ pli malgrandaj. Eblas komunikadi kun Arduino tra USB-kunigo el norma komputero. Arduino enhavas sian propran surprize progresitan programan sistemon.

Mi mendis ĝin en komputera reto Internet kaj 2 tagoj poste ĝi jam aperis en loka kiosko en urboparto Vähärauma de urbo Pori. Mi antaŭpagis la mendon en Internet.

En universitata centro de Pori ni havas kurson kie eblas lerni kaj sin ekzerci por uzi ekzemple Arduino Uno. Mi intencas uzi Arduino en la konstrua projekto de kurso. Mi tamen havas ankaŭ miaj propraj ambicioj kaj tial mi volas mem posedi la aparaton por povi libere uzi ĝin por miaj propraj intencoj dum libera tempo, ankaŭ post la kurso.

Nuntempe ĉi tiu ne plu estas tre multekosta kaj kara hobio, en malgranda skalo. Eĉ kun preskaŭ mikroskope malgranda budĝeto de studanto eblas konstrui, disvolvi kaj lerni. Sole la Arduino Uno kostas nur kelkaj dekoj da €, sen aliaj partoj, kvankam estas tre komplika tutaĵo. Eble oni povas uzi senpage kelkaj malnovaj kaj uzitaj ekzemple elektraj partoj en novaj konstruaĵoj kaj tiel ŝpari monon?

Oni ja aldone bezonas norman komputeron, sed studanto ja bezonas norman komputeron ĉiuokaze. Sen propra komputero kaj Internet-kontakto estus nune tre malfacile studadi en teknika universitato.

Kiel malnova programisto mi ne kredas ke programado de Arduino estus io granda problemo. La problemoj estas plejparte mekanikaj. Ideo nome estas gvidi kaj uzi eksteraj mekanismoj. Bonkvalita mekaniko kaj bonaj mekanismoj ne estas tre facilaj temoj en praktiko, malgraŭ la ĝenerale malalta respekto de tradicia mekaniko. Komputeroj kaj elektroniko neniam preterlasos mekanikon.

Tiel nomata "Inteligenta hejmo" certe bezonos ankaŭ mekanikon kaj mekanismojn. Nura rapida reta komunikado kaj multe da teksto kaj kolosa kvanto da komputera grafiko ne ŝanĝos la hejmon pli inteligenta. Ni daŭre vivas en fizika kaj mekanika mondo.

La mekanismo kiun mi pensas estas astronomia horloĝo. Tian oni povas vidi en muroj de kelkaj malnovaj eŭropaj preĝejoj (kaj en magiaj Harry Potter -filmoj). Estas ja facile programadi astronomian horloĝon kiu funkcias nur en grafiko en komputera montrilo, sed vera mekanika horloĝo estas multe pli fajna kaj respektinda.

Kaj certe ĉi tio estas bona studaĵo por pli postulemaj elektro-mekanikaj konstruaj projektoj.

Do mi intencas iom post iom efektivigi malgrandan astronomian horloĝon kiun Arduino Uno gvidas kaj kies indikilojn malgrandaj elektraj motoroj movigas. La unuaj modeloj sendube estos tre simplaj. Unue mi devus sukcesi turni rondan stelan mapon bride kaj detene kun programo kaj motoro.

Oni ne bezonas multe da energio kaj forto por turni malgrandan rondan mapon. Tia ronda plato estas en ekvilibro en ĉiuj pozoj kaj pozicioj. En praktiko en ĉi tiu mondo de frikcio oni ne bezonas forton por konservi la pozon de ronda mapo kiu turnas ĉirkaŭ sia centra akso.

Projekcio de ĉielo ne estas kiel eble plej konvena en tiu malnova primitiva grafika provo. Tiu estas "projekcio de Dio" kaj ĝi prezentas kiel Dio vidus nin kaj nian lokon sur Tero malantaŭ steloj, rigardante suben.

Pli bone estus prezenti la ĉielon rekte tiel kiel ni mem ĝin vidas kiam ni rigardas supren el surfaco de Tero. La vidaĵo estas ĉiuokaze tute loka. Mi kompreneble uzos lokan horizonton de Pori. La mapo de ĉielo povas ja esti simpla, "artista" kaj eĉ infane naiva. Ĝi ne bezonas plenumi la plej altajn postulojn de precizeco. Grandaj principoj estas pli gravaj ol etaj detaloj.

Krudan principon de ciferplato de intencita astronomia horloĝo ni vidas en la apuda desegnaĵo. Mapo de ĉielo el norda ĉiela poluso ĝis nur iom suda deklinacio -30° sufiĉas por Finnlando. Pli sudaj steloj neniam vidiĝas ĉi tie.

Stela mapo rotacias ĉirkaŭ sia centro kie estas poluso de ĉielo. Bluaj strekoj prezentas stelan mapon kies centro estas poluso. Ekvatoro estas la pli malgranda blua rondo kie la deklinacio estas nulo.

Ĉielaj objektoj movas proksime al ekliptiko kiu estas ruĝa en la desegnaĵo. Punkto de printempa ekvinokso (markita ekv) situas en unu kruciĝo de ekvatoro kaj ekliptiko. Tie la Suno leviĝas super (norden) ekvatoro dum printempo.

Ekliptiko estas fiksa en la stela mapo kaj ĝi rotacias kun ekvatoro. Poluso de ekliptiko tamen ne estas la sama kiel poluso de ekvatoro, kiu estas ankaŭ nomita poluso de ĉielo.

La plej bona loko por akso de montrilo de objekto kiu situas ie en la ekliptiko estas en poluso de ekliptiko, ruĝa sfero. Pro la selektita projekcio la distanco el poluso de ekliptiko ĝis ekliptiko ne restas tute sama, sed iom varias.

La loka horizonto estas la verda cirklo. Malantaŭ la fiksa horizonto rotacias la ĉielo kaj steloj. Ni vidas nur tiun parton de ĉielo kiu estas en interno de verda cirklo. Aliaj partoj de ĉielo estas sub loka horizonto kaj tial por ni nevideblaj.

Oni povas uzi la saman stelan mapon kun diversaj lokaj horizontoj. La plej suda loko kiun oni uzu kun tia mapo ĝis deklinacio δ = -30° havas geografian latitudon φ = 60°N. La horizonto por areo proksima al norda poluso de nia planedo la Tero estus cirklo kies centro estas la sama kiel la centro de stela mapo.

Sube en la desegnaĵo ni vidas la direkton sudo S apud horizonto. Supre estas la direkto nordo N.

Dekstre apud la verda horizonto en la desegnaĵo ni vidas la direkton uesto U aŭ okcidento. Maldekstre en la kontraŭa direkto estas direkto eosto E aŭ oriento. Ni ja vidas ke la blua ĉiela ekvatoro krocas la verdan horizonton en okcidento kaj en oriento. Pozicio de ruĝa ekliptiko rilate al horizonto varias notinde kiam la ĉielo turnas.

Ni memoru ke ni rigardas mapon de ĉielo kiu estas super niaj kapoj. La mapo de steloj turnas maldekstrume, "el maldekstra mano al dekstra mano", rigardante la sudan parton. La vera ĉielo ja turnas horloĝdirekte ĉi tie en nordo. Ni memoru ke ni rigardas supren, al ĉielo.

Horloĝdirekte propradire signifas "el oriento al okcidento". Kiam ni en nia kara norda hemisfero rigardas iom suben al tero kaj al direkto sudo, estas ja oriento en direkto de maldekstra mano ja okcidento dekstre. La Suno movas sur ĉielo en sama direkto kiel indikiloj de malnovstila horloĝo. Se ni kuŝas sur dorso tiel ke nia kapo estas en direkto nordo ja rigardas rekte supren, movas la Suno fakte en la kontraŭa direkto ĉirkaŭ la poluso de horizonto, nomita la zenito. Ĝi tamen ankoraŭ movas el oriento al okcidento, do horloĝdirekte. Tio sendube povas esti iom konfuza.

La selektita projekcio al ebeno havas kelkaj bonaj kvalitoj. Ĉiuj rondoj sur surfaco de ĉiela sfero restas rondoj en ĉi tiu ebena projekcio. Mekanike la efektivigo tamen estas iom problema. La mapo de steloj rotacias ĉirkaŭ sia centra akso, sed la plej bona loko de akso de montriloj de objektoj en la ekliptiko ne estas en la sama punkto. Tial la loko de akso de montriloj varias, tio estas poluso de ekliptiko. Oni tamen ne volas ke elektraj motoroj rotaciu kaj movu kun la stela mapo. Motoroj prefere situu fikse sur la subaĵo de konstruaĵo.

La strukturo certe fariĝos mekanike komplika, sed kelkaj eblaj solvoj jam formiĝas. Suno kaj Luno sufiĉas. Planedoj estus tro ĝenaj. Restos multe da eblecoj por plibonigo. La vojo ĝis bona elektro-mekanika astronomia horloĝo sundube estos longa. Nur valorajn celojn tamen indas pretendi.

Mi plenkore sentas ke nia nacieto Mueleja Insulo povas fariĝi pli forta dank'al ĉi tiuj elektro-mekanikaj provoj kaj ekzercoj. Se nia nacio rimarkinde riĉiĝos, ni eble povos en futuro produkti veran bonkvalitan kaj multe pli grandan elektro-mekanikan astronomian horloĝon.

Kaj nerezistebla fakto ja estas ke ni fine venkos!

La Ambasadoro en Pori
de sendependa nacio
Mueleja Insulo


Menuo
Ĉefa paĝo (finna lingvo)