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 Il plastico USA in Z di Raffaele Picollo
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Luca Peloso

Italy
1597 Posts

Posted - 11 May 2015 :  07:55:52  Show Profile  Reply with Quote
Complimenti ancora
Adesso mi studio bene il tuo messaggio e poi con calma ti farò un sacco di domande. Ora devo andare al lavoro.

Luca
(avana)
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Carlo Rastelli

Italy
1663 Posts

Posted - 12 May 2015 :  17:23:17  Show Profile  Reply with Quote
Grazie per la chiara ed esaustiva spiegazione Raf, sinceri complimenti per l'ottimo lavoro, alle mostre farà un figurone!!!!

Ciao!
Carlo
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Carlo Mussi

Italy
389 Posts

Posted - 12 May 2015 :  18:58:17  Show Profile  Reply with Quote
Veramente un lavoro eccellente. Complimenti.
Spero di poterlo ammirare dal vero prossimamente.
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Raffaele Picollo

Italy
1027 Posts

Posted - 14 May 2015 :  01:16:19  Show Profile  Visit Raffaele Picollo's Homepage  Reply with Quote
Vediamo adesso come viene gestita l'illuminazione del plastico.
Nella plafoniera ho installato una serie di strisce a LED per la risproduzione dei vari colori della luce in corrispondenza di alcuni scenari.
L'alimentazione delle strisce deve avvenire attraverso componenti di potenza, in quanto le uscite di Arduino sopportano al massimo 40mA di corrente, mentre una striscia al LED di quelle scelte per questa applicazione, assorbono anche 1700mA al metro lineare. Ho così individuato una scheda già bella e pronta, basata su MOSFET di potenza, acquistata qui.



I colori delle strisce a LED che ho scelto sono i seguenti:
  • Bianco caldo
  • Bianco freddo
  • RGB
  • Ultravioletto
Notate come ho preferito avere due colorazioni di bianco, in modo da potere modulare con precisione la componente gialla della luce solare.
Inoltre, piccolo suggerimento per chi si avventurasse in un'impresa simile alla mia, considerate che mai e poi mai possiamo fare affidamento sulle strisce RGB per realizzare il bianco. Infatti, mentre sulla carta tali LED possono ricreare la luce bianca, accendendo in egual misura le componenti R-G-B, in pratica, invece, otterremo degli effetti di disallineamento delle componenti della luce in corrispondenza della proiezione delle ombre.
Infatti, dato che ciascun LED RGB è composto da tre sorgenti LED ravvicinate e NON coincidenti, questo disallineamento creerà raggi di luce, e quindi ombre, differenti, con la creazione di antiestetiche luci rosse, verdi e blu sulle ombre.
Questo effetto, ovviamente, può essere ridotto interponendo tra i LED ed il plastico, per esempio, un plexiglas opale, che consente di distribuire uniformemente la luce perdendo un po' del rendimento del sistema.

Io, comunque, anche per esigenze di maggiore flessibilità, ho preferito installare le strisce bianche comunque, nonostante abbia poi montato il plexiglas che mi consente di evitare l'abbagliamento diretto negli occhi dell'osservatore).

Ma torniamo all'impianto.

Per quanto riguarda gli scenari, ho individuato 5 fasi del giorno:
  • Alba
  • Giorno
  • Golden hour (Si tratta di una tipica colorazione della luce solare dorata, nel tardo pomeriggio
  • Tramonto
  • Notte
Per ciascuna di queste fasi, ho reso possibile impostare specifiche regolazioni della luce LED, espresse in valori da 0 a 255.
In questo modo è possibile personalizzare completamente questi valori, che consentiranno una giusta illuminazione del plastico.

Inoltre, ho programmato il sistema affinché siano anche personalizzabili le durate di queste fasi, in secondi. Ovviamente, più lunghi saranno questi intervalli e più durerà la "giornata" del nostro plastico. I valori di default che ho impostato sono di 25 secondi per ciascuna fase.
Infatti, nella modalità Manuale, l'operatore può scegliere e mantenere una a scelta di queste fasi, eventualmente variandone i valori, mentre, nella modalità Automatica, il sistema si farà carico di passare in rassegna tutte le fasi del giorno, all'infinito.

Per esempio, ecco come si presenta la pagina relativa alla fase del tramonto:


Per potere graduare la luminosità degli scenari, ho aggiunto la possibilità di gestire le transizioni tra le fasi del giorno.
L'operatore non deve fare altro che impostare la durata in secondi di queste transizioni (io le ho impostate a 45 secondi), durante le quali il sistema varierà la potenza di ogni singola strisca di LED seguendo l'interpolazione lineare tra il valore iniziale e quello finale.
Il risultato è, così, quello di potere passare gradualmente da una fase all'altra, modulando le varie componenti della luce in modo quanto più naturale possibile.

La pagina del menù, durante una fase di transizione, è la seguente dove è possibile verificare, in tempo reale, la variazione di ogni valore dei LED:


In definitiva, i vettori che esprimono la potenza dei LED per le diverse fasi del giorno sono:

Alba {4, 6, 53, 15, 7, 15} (Ovvero Bianco caldo=4, Bianco freddo=6, Rosso=53, Verde=15, Blu=7, UV=15)
Giorno {225, 105, 140, 30, 30, 35}
Golden hour {110, 40, 190, 30, 0, 35}
Tramonto {7, 0, 24, 0, 2, 35}
Notte {0, 0, 0, 0, 3, 6}

E l'andamento delle luci del giorno, durante tutte e 5 le fasi e le relative transizioni, può essere rappresentato dal seguente grafico:



In questo modo, durante il movimento dei treni, è possibile o impostare un particolare scenario, oppure lasciare che Arduino si occupi della gestione automatica dell'illuminazione, che seguirà alla perfezione le impostazioni che abbiamo prescelto. Tutto questo con un limitato impiego del processore, che potrà così gestire sia il treno, che l'illuminazione, che altre cose che potranno essere spiegate in seguito...

Per ora vi ho annoiato fin troppo, ci sarebbe qualcosa da dire sulla dissipazione termica dei LED (che scaldano molto e che quindi vanno raffreddati) ma forse è meglio rimandare e quindi passo e chiudo!

Raf
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Piero Chionna

Italy
7134 Posts

Posted - 14 May 2015 :  07:43:36  Show Profile  Visit Piero Chionna's Homepage  Reply with Quote
Grazie Raf, è tutto molto interessante, continua pure.
Ely ha parlato anche di movimento di piante con il vento.
Ci puoi raccontare qualcosa in proposito?

Piero
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Raffaele Picollo

Italy
1027 Posts

Posted - 14 May 2015 :  15:54:28  Show Profile  Visit Raffaele Picollo's Homepage  Reply with Quote
quote:
Originally posted by Piero Chionna

Grazie Raf, è tutto molto interessante, continua pure.
Ely ha parlato anche di movimento di piante con il vento.
Ci puoi raccontare qualcosa in proposito?



Il discorso del vento è presto detto: è possibile riprodurre il suono del fischio del vento, che dura una decina di secondi, durante il quale un piccolo compressore d'aria fa girare le pale del mulino a vento ed un altro meccanismo fa muovere un sagebrush, ovvero il tipico cespuglio secco che c'è sempre in ogni film western degno di questo nome.

Ovviamente dietro a questo c'è il solito Arduino che comanda opportunamente le tre funzioni.

Il compressore non è altro che un aeratore da acquario, collegato con un tubetto ad un ugello nascosto in una baracca posta nello scalo della miniera. Da qui viene quindi raggiunto il mulino le cui pale girano in modo piuttosto realistico.

Per il cespuglio, invece ho realizzato un meccanismo tale da fare ruotare una calamita, posizionata al di sotto del piano del plastico, che trascina un piccolo frammento di calamita nascosto nella gommapiuma che funge da cespuglio.

Il movimento che se ne ottiene è quasi del tutto casuale, in quanto la calamita si muove su una epicicloide (quindi non su una pura traiettoria circolare) e le asperità del terreno fanno si che l'attrazione non sia continua e quindi il cespuglio si muove in modo irregolare.

Ecco la costruzione del meccanismo, ho usato un motorino a 12V con riduttore di velocità, un alberino e qualche ingranaggio. Ho scelto questa soluzione anche perchè, usando un pezzo di plexiglas, sono riuscito ad assemblare ed allineare le ruote dentate senza impazzire, date le piccole dimensioni.
Formidabili i magneti in neodimio, davvero potentissimi.




Raf
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Carlo Rastelli

Italy
1663 Posts

Posted - 14 May 2015 :  17:01:36  Show Profile  Reply with Quote
Certo che la Arduino la fai trottare bene e ci fai veramente di tutto...ottime le idee per rendere ancora più realistico il plastico....di sicuro riscuoterà un grande successo, complimenti!!!!

Ciao!
Carlo
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Raffaele Picollo

Italy
1027 Posts

Posted - 17 July 2015 :  18:51:48  Show Profile  Visit Raffaele Picollo's Homepage  Reply with Quote
Sul numero di Mondo Ferroviario di luglio/agosto 2015 c'è un articolo di ben 8 pagine dedicato al Red Spider Canyon!

Purtroppo in tutto il testo è stato scritto male il mio cognome (è un classico... ma qui è un vero peccato) e questo comporta anche che tutti i link che puntano al mio dominio siano ovviamente sbagliati.

Quindi, ricordatevi, nel caso voleste visitare questi link, di scrivere "picollo.it" e non "piccolo.it"

Per comodità, riporto qui i link presenti nel testo, corretti:
Riassunto in stile Wikipedia
Pagina principale del sito
Sezione dedicata alla scala Z

Non tutte le ciambelle riescono col buco... ma va bene lo stesso!

Un grazie ad Emilio di MF per lo spazio che ha voluto dedicare al mio plastico.

Raf
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Riccardo Bastianelli

Italy
2929 Posts

Posted - 17 July 2015 :  19:37:51  Show Profile  Reply with Quote
Grande Raf! E chissà cosa diranno le riviste tedesche

Riccardo
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Marino Di fazio

Italy
1347 Posts

Posted - 17 July 2015 :  19:48:29  Show Profile  Reply with Quote
Un numero da comprare! Grande Raffaele.

Marino
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