Занятие29-30

Автоматизированная модель маяка Толбухин в Кронштадте (около г. Санкт-Петербург)

Маяк - это башня с сигнальными огнями на берегу моря, на острове для указания пути судам.

Древнейший из известных маяков – Александрийский, построенный древнегреческим зодчим Состратом на острове Фарос, – стал седьмым из чудес света. 

Он появился около 283 г. до н. э. и верно служил морякам до начала XIV в. н. э. Выдающийся маяк был построен в виде трехъярусной колоннады высотой 170 м. В эти и более поздние времена башни-маяки наряду с выполнением своей четко обозначенной функции играли чрезвычайно важную градостроительную роль в развитии приморских поселений и городов.

Маяк Толбухин в Кронштадте

К западу от острова Котлин, на искусственном острове возвышается, пожалуй, старейший в Ленинградской области и один из самых старых маяков по всей России — маяк Толбухин. Его история началась с эскиза, нарисованного самим Петром I.

К неказистому рисунку император приложил записку: «Прочее даётся на волю архитектору». В 1719 году на острове, что расположился к западу от Котлина, возвели деревянную конструкцию, увенчал которую огромный фонарь — это и был некий прототип будущего каменного маяка. 

Ежегодно с началом навигации на косе стали зажигать огонь, за которым присматривали сторожа или караульные. Бытует предположение, что фонари со свечами подвешивались на деревянных столбах или на жердях. Важно отметить, что именно этот маяк стал первым в России сооружением, где свет появлялся постоянно и в определенное время. Так как огонь от свечей был слишком слаб, то начиная с 1723 г. стали использовать масляные лампады.

В сентябре 1810 года деревянную конструкцию все же заменили камнем. Увенчал башню современный 12-гранный фонарь с 24 серебряными отражателями.

Словно повинуясь воле Петра I, который нарисовал эскиз маяка, инженеры не прекращали свою работу, и в 1867 году у маяка появился диоптрический аппарат, а в 1970 построили причал и укрепили остров бетонными плитами.

В 1868 г. на маяке установили светооптическое оборудование и новое металлическое фонарное сооружение, закупленное в Англии на заводе братьев Чанс. Аппарат снабдили масляной лампой, изготовленной в специальной мастерской Дирекции маяков Балтийского моря.На фонаре появился вертящийся «огонь» с минутным интервалом блистания. По существу, это сооружение явилось полигоном, где испытывались образцы новой аппаратуры, в частности керосинокалильная лампа «Россия», позволившая повысить эффективность всех маячных ламп.

В 1900–05 гг. на Толбухине подвесили колокол для сигналов в туман.

Во время первой мировой войны маяк зажигался периодически. Как наблюдательный пункт он служил и в ходе сражений на Балтике 1941–45 гг. 

С башни, которая устояла при мощных обстрелах, отслеживали вспышки вражеских батарей, корректировали орудийный огонь с фортов, засекали места падения мин.

Посмотрите видео:

Задание:

Постройте по 3D-модели максимально похожую лего-модель маяка Толбухин.

Зажгите на маяке сигнальный огонь так, чтобы он постепенно загорался и затухал.

Для этого надо сначала понять, 

чем отличается аналоговый сигнал от цифрового. 

Аналоговый сигнал непрерывно изменяется во времени. Вся информация в природе аналоговая — волны на воде, колебание струны и т.д. Изначально человек записывал информацию (звуки, изображения, видео) с помощью аналоговых устройств. Но аналоговые сигналы чувствительны к воздействию шумов и помех.

Цифровой сигнал передается в виде единиц и нулей, для компьютеров и цифровой техники это проще реализовать (есть сигнал или нет сигнала). 

Аналоговые и цифровые выходы на Ардуино

Если вы хотите регулировать выходное напряжение на порте, то следует использовать пины, помеченные символом «~». Для Arduino Uno — это 3, 5, 6, 9, 10, 11. С помощью аналоговых портов на Arduino можно выдавать любое напряжение 0 до 5 Вольт. Цифровые выходы Arduino можно только включать (5 Вольт) и выключать (0 Вольт)

На прошлом занятии мы использовали цифровой выход 13.

В описании устройств это реализуется так:

void setup()

{ 

pinMode (13, OUTPUT); 

}

В алгоритме работы это реализуется так:

void loop()

{ 

digitalWrite (13, HIGH); //Включить

delay(500); //Задержать полсекунды 

digitalWrite (13, LOW); //Выключить

delay(500);

}

Сегодня мы будем использовать аналоговый выход  11.

В описании устройств это реализуется так:

void setup() 

{ 

pinMode (11, INPUT); 

}

В алгоритме постепенного загорания светодиода это реализуется так:

void loop()

{

for (int i=0; i<=250; i=i+10) //i - мощность свечения светодиода i=255 - самый яркий свет

{

analogWrite(11, i); //включается аналоговый сигнал мощности i на пин 11

delay(250); //Задержать четверть секунды

}

}

Результаты работы: