Telegrafo Morse luminoso
Contenuto:
2 base in legno (1 a/b)
2 supporti in legno con foro di 5 mm ( 2 a/b)
2 quadrati in legno con foro di 1 mm ( 3 a/b)
4 rettangoli in legno (4 a/b/c/d)
2 pezzi di legno con un lato inclinato (5 a/b)
2 specchietti quadrati (6 a/b)
2 LED (7 a/b)
2 resistori (8 a/b)
2 interruttori (9 a/b)
10 metri di fibra ottica
14 puntine da disegno
1 pezzo di legno per fissare le puntine
2 elastici
1 cavo
6 adesivi
2 morsetti da batteria (+ / -)
2 fogli con codice Morse
1 tubetto di colla
1 libretto istruzioni
Materiale occorrente
Oltre al materiale contenuto nella confezione ti serviranno un paio di pinzette, un chiodo e un martelletto per segnare i punti dove
andranno fissate le puntine, un coltellino affilato, un tagliafili o un vecchio paio di forbici per tagliare il cavo e una batteria da 9 volt.
Per realizzare questo telegrafo Morse, utilizziamo LED e resistori, che consumano pochissima energia, prolungando la vita della
nostra batteria.
Informazioni generali
Sia in tempo di pace che in tempo di guerra, si è sempre avvertita la necessità di inviare messaggi da un angolo all'altro di una
nazione. I primi messaggi venivano portati dagli esseri umani, a piedi oppure in groppa a qualche animale. Un esempio noto è quello
di Filippide, che corse da Maratona ad Atene per avvertire i Greci dell'arrivo dell'esercito persiano, nel 490 a.C. Già nel 530 a.C., i
Persiani avevano creato un sistema di stazioni di posta distribuite nel territorio da essi controllato, che garantiva la disponibilità
costante di cavalli freschi e riduceva i tempi di viaggio del messaggero. Pur essendo una distanza considerevole per quei tempi, nella
migliore delle ipotesi questi non poteva comunque coprire più di 450 km al giorno.
Vennero elaborati altri metodi per coprire grandi distanze riducendo lo sforzo. A volte era necessario consegnare il messaggio
personalmente al destinatario, in forma orale o scritta. Se invece si trattava di informazioni di interesse generale che non dovevano
restare segrete, come nel caso di un segnale di allarme o di una celebrazione, si potevano accendere dei falò che tutti potevano
vedere. Questo sistema venne utilizzato nel 1588 per segnalare alla flotta inglese che l'Armada spagnola era giunta in prossimità delle
coste britanniche.
Luci e bandiere vennero impiegate nel tempo in diversi sistemi di segnalazione su lunghe distanze: era possibile inviare un messaggio
in codice utilizzando specchi con il sole (eliografo) oppure torce. È accertato che i Greci, intorno al 410 a.C., nelle battaglie navali
utilizzavano bandiere da diverse altezze e diversi punti delle navi e in diversi colori per inviare ordini. E tuttora le bandiere vengono
utilizzate in mare per inviare messaggi.
Con la scoperta dell'elettricità, si arrivò ben presto all'invenzione di diversi dispositivi per la trasmissione di messaggi su grandi
distanze. Nel 1837, Morse brevettò il suo nuovo telegrafo basato su un sistema di punti e linee che rappresentavano numeri; in
seguito lo stesso Morse elaborò un nuovo codice di punti e linee per rappresentare lettere, che gli consentiva di trasmettere fino a
dieci parole al minuto. Prima che questo codice diventasse lo standard mondiale, vennero apportate alcune modifiche. Nel 1843,
venne costruita la prima linea telegrafica tra Baltimora e Washington D.C. (USA). Ben presto sistemi simili si diffusero in tutto il mondo
e quando lo sviluppo della trasmissione senza fili sostituì la vecchia tecnologia del telegrafo, il codice Morse continuò ad essere
utilizzato. Quando il Titanic urtò l'iceberg e cominciò ad affondare, inviò una richiesta di aiuto in codice Morse utilizzando il sistema di
trasmissione senza fili. L'uso di tecnologie di comunicazione più moderne ha reso ampiamente superato il codice Morse, che viene
però utilizzato tuttora in alcune zone del mondo.
Informazioni tecniche
Il telegrafo Morse luminoso utilizza un semplice circuito elettrico per produrre una luce brillante che viene trasmessa lungo una fibra
ottica.
La luce viene prodotta da un LED (diodo emettitore di luce) brillante.
La corrente viene controllata e mantenuta ad un livello contenuto da un resistore inserito nel circuito.
Le fibre ottiche sono costituite da due tubi inseriti l'uno dentro l'altro come illustrato nella figura. La luce corre lungo il tubo perché
viene riflessa completamente all'interno. Prova a pensare a ciò che accade quando guardi dall'alto verso il basso una strada asfaltata
in una giornata calda e assolata: vedrai il riflesso del piano stradale come se la strada fosse uno specchio. In effetti lo è diventata, per
la stessa proprietà che produce la riflessione interna: se la luce colpisce una superficie con un angolo sufficientemente basso, non
penetra nella superficie ma viene da essa respinta
Il funzionamento dei LED
I LED sono una forma di semiconduttore semplice. Come puoi intuire dal loro nome, si tratta di materiali dotati di una diversa capacità
di condurre l'energia elettrica in una direzione univoca. Durante il processo di conduzione elettrica, si ottiene la produzione di energia
sotto forma di luce. Il semiconduttore infatti è composto di atomi dotati di elettroni che si muovono lungo orbite o livelli attorno ad essi.
Gli elettroni più lontani dal centro dell'atomo sono più carichi di energia. Lo spostamento di un elettrone da un'orbita più bassa a
un'orbita più alta e più lontana dal centro dell'atomo, comporta un consumo di energia necessaria per portare l'elettrone al livello
energetico superiore. Analogamente, quando un elettrone passa da un livello più alto a un livello più basso, si verifica un rilascio di
energia. Questo vale per tutti i diodi, tuttavia nella maggior parte dei casi, l’energia liberata viene riassorbita dal diodo oppure viene
rilasciata con una lunghezza d’onda non visibile all'occhio umano (ad esempio sotto forma di raggi infrarossi). I LED sono invece stati
realizzati espressamente per liberare energia sotto forma di un fotone visibile all'occhio che viene concentrato nell'alloggiamento
plastico del diodo per produrre una luce più brillante. I LED sono produttori di luce molto efficienti dal momento che non richiedono di
essere riscaldati, al contrario delle comuni lampadine che, una volta accese, non si possono toccare perché sono troppo calde.
Questo, in effetti, è uno spreco di energia quindi è probabile che l'illuminazione fornita dai LED verrà utilizzata sempre più
diffusamente nella vita di tutti i giorni.
I LED inclusi in questa confezione sono molto brillanti ma il loro funzionamento richiede pochissima energia. Questo significa che
dureranno a lungo prima di dover essere sostituiti. Inoltre, dal momento che utilizziamo una batteria da 9 volt e i LED richiedono solo 2
o 3 volt, dobbiamo ridurre il voltaggio per evitare che si brucino.
I resistori sono tra gli elementi più ampiamente utilizzati in elettronica. Un resistore permette il passaggio della corrente diretta e
alternata quindi può essere inserito in un circuito in qualsiasi posizione.
La costruzione del telegrafo Morse
Prima di tutto, distribuisci sul tavolo il contenuto della confezione per riconoscere tutti i pezzi illustrati. Quindi prendi le due basi (1) e
appoggiale sul tavolo. Puoi costruire entrambe le basi contemporaneamente o, se preferisci, in successione. Queste istruzioni sono
relative alla costruzione di una base alla volta, quindi non dovrai fare altro che costruire la seconda nello stesso modo.
SPIEGEL= specchio
Prendi il pezzo di legno con i fori da 5 mm che costituisce il supporto (2) della lampada e dello scivolo per la fibra ottica. Se usi la
mano destra, ti sarà più comodo incollarlo sul lato sinistro della base. Applica la colla lungo uno dei lati lunghi e incolla il supporto
appoggiandolo in perpendicolare lungo la parte esterna della base. Lascia asciugare la colla per qualche minuto.
GRUNDGESTELL= base
SPIEGEL= specchio
Mentre la colla si asciuga, puoi prendere il pezzo con un lato inclinato (5) ossia il supporto dello specchietto. Prendi due degli adesivi
e togli la protezione da un lato, appoggiali sul lato inclinato del pezzetto di legno quindi togli la protezione all'altro lato degli adesivi e
premi lo specchietto su di essi come mostrato nella figura, allineando il lato dello specchio con il lato superiore del pezzetto di legno.
Quindi applica un po' di colla sul lato del pezzetto di legno opposto al lato inclinato (la "base" del pezzetto di legno) e, tenendo lo
specchietto allineato al supporto (2), incollalo sul lato della base più vicino a te. In questo modo potrai vedere meglio il segnale in
arrivo a montaggio completato.
SCHIEBER= cursore
La
parte successiva da montare è lo scivolo per la fibra ottica. Quando
invii un messaggio dalla tua stazione, dovrai inclinare la fibra ottica di
fronte ai LED per permettere al messaggio di correre lungo la fibra.
Quando vuoi invece ricevere un messaggio, dovrai inclinare lo scivolo
della fibra ottica davanti allo specchio per vedere il segnale in arrivo.
Per costruire lo scivolo, incolla il quadrato di legno con il foro da 1 mm
(3) ai due rettangoli di legno (4). Un rettangolo viene incollato sul lato
superiore del quadrato (3), mentre l'altro viene incollato al lato più
sottile del primo rettangolo, come mostrato nell'illustrazione. È meglio
incollare un rettangolo in posizione, tenerlo fermo per permettere alla
colla di asciugarsi un poco quindi incollare il secondo rettangolo in
posizione. Lascia asciugare lo scivolo ma controlla se lo hai
assemblato correttamente in modo tale che scorra avanti e indietro quando viene appoggiato sul supporto (2).
Prima di collegare la fibra ottica in posizione, controllane le estremità. Se non sono tagliate di netto dovrai rifinirle con un coltello
affilato. Appoggia l'estremità della fibra su un tagliere e cerca di praticare un taglio il più netto possibile. Per questo, è meglio usare un
coltello che non le forbici.
La fibra ottica deve essere fissata dentro lo scivolo; se non dovesse bloccarsi nel foro, puoi stendere un poco di colla sul foro,
lasciarla asciugare quindi appoggiarvi la fibra ottica. L'estremità della fibra ottica dovrebbe spuntare leggermente dal foro, ma non
troppo, per non ostacolare lo scorrimento dello scivolo lungo il supporto.
Schema del circuito
LED= led
BATTERIE= batteria
WIDERSTAND= resistenza
SCHALTER= interruttore
Ora devi assemblare il circuito elettrico per il dispositivo Morse, come mostrato nell’illustrazione.
Prima di tutto, prendi il LED: vedrai che ha un braccio più lungo dell'altro. I LED funzionano solo se la corrente
scorre in una direzione specifica. Osserva lo schema del circuito e fai attenzione quando fissi il LED in posizione: il
braccio lungo è sempre il polo positivo, mentre il polo negativo ha sempre un lato leggermente appiattito sul collo alla base
dell'alloggiamento di plastica. Con il resistore non è necessario prestare altrettanta attenzione, dal momento che funziona in entrambe
le direzioni. Una volta verificato quale sia il braccio più lungo (positivo), divarica leggermente i bracci del LED, quindi ripiegali verso il
basso e ripiega le estremità ad angolo retto, per poterle fissare in posizione con le puntine. Il LED deve essere spinto nel foro del
sostegno lungo, con i bracci che toccano la base e il braccio più lungo verso sinistra (guarda la figura). Per piegare le estremità dei
bracci possono esserti utili delle pinzette. Questo vale anche per il resistore: entrambe le estremità devono essere ripiegate in forma
di piccoli uncini da fissare in posizione con le puntine. Dove il braccio sinistro del LED è in contatto con la base, devi praticare un
forellino con il chiodo e il martello per poter inserire la puntina in posizione. Appoggia il resistore a sinistra del braccio del LED e
assicurati che sia ben in contatto con i cavi, quindi premi la puntina con il pezzo di legno in dotazione. All'estremo opposto del
resistore, dovrai praticare un altro forellino nel legno. Dovrai usare i 7 cm di cavo in dotazione, dopo aver tolto l'isolante da entrambe
le estremità. Usa le pinze per piegare le estremità e formare degli uncini, quindi fissali in posizione con le puntine. Una delle estremità
del cavo deve essere fissata a un'estremità del resistore, mentre l'altra ad un braccio dell'interruttore. L'interruttore viene collocato
nell'angolo in basso a destra della base. Prima di tutto dovrai piegare i bracci dell'interruttore ad angolo retto per fare in modo che si
appoggi di piatto sulla base. Se lo rovesci, vedrai che vi sono delle tacche orientate nella plastica: piega i cavi in modo da poterli
inserire in queste tacche.
LED= led
WIDERSTAND= resistenza
BATTERIECLIP= clip batteria
SCHALTER= interruttore
Piega con le pinze le estremità dei bracci verso l'esterno a formare degli uncini, quindi fissali in posizione con le puntine. Fissa
l'interruttore alla base con uno degli adesivi. Togli la protezione da entrambi i lati dell'adesivo e appoggialo sulla base dove dovrà
essere fissato l'interruttore, premi l'interruttore sull'adesivo e blocca i piedini n posizione con due puntine. Cerca di tenere le puntine
più vicine possibile tra di loro senza che si tocchino per mantenere ben fermo l'interruttore. Un braccio dell'interruttore sarà collegato
al cavo e l'altro sarà collegato al polo positivo (+, filo rosso) della batteria. Il polo negativo (-, filo nero) dovrà essere premuto affinché
sia in contatto con il braccio corto (negativo) del LED. Una volta collegata la batteria, quando premerai il pulsante dell'interruttore il
LED dovrebbe emettere luce finché non rilasci il pulsante. Se il LED non funziona, controlla i contatti – che la batteria e il LED siano
collegati positivo a positivo e negativo a negativo. A questo punto puoi ritagliare e incollare il foglio di carta che riporta il codice Morse
sul lato superiore destro della base per poter decifrare i messaggi in arrivo.
Le ultime due puntine e l'elastico servono per fissare in posizione la batteria tra l'interruttore e lo specchio. È più facile fissare l'elastico
con le puntine, lasciando una distanza di circa 35 mm tra di esse quindi far scivolare la batteria sotto all'elastico. Quando non usi il
telegrafo Morse o decidi di ritirarlo, ricordati sempre di scollegare la batteria per evitare che si scarichi.
Ora ripeti il procedimento per allestire la seconda stazione Morse.
Se tutto funziona correttamente, puoi utilizzare il tuo telegrafo Morse sia all'aperto che al coperto, puoi fissarlo permanentemente in
una data posizione oppure spostarlo a tuo piacimento. In questo caso, devi fare attenzione a non piegare troppo la fibra ottica per non
limitare la riflessione interna del segnale luminoso: in questo caso, la fibra ottica risulterebbe visibile, dandoti l'impressione di una
"perdita di luce", e chiunque potrebbe intercettare il tuo messaggio.
Se decidi di usare la fibra ottica a più di cinque metri di distanza, puoi tagliarla a metà e configurare le stazioni Morse come illustrato.
In questo caso, ogni stazione sarà sempre dotata di una fibra ottica per inviare e di una per ricevere.
Inviare messaggi
Il codice Morse è riportato sulla tabella che hai incollato sulla base. Al punto corrisponde un lampo breve, mentre alla lineetta
corrisponde un lampo di luce più prolungato.
Puoi anche creare un tuo codice personale, per spedire rapidamente messaggi: non devi fare altro che stabilire di comune accordo
con il destinatario a cosa corrisponde ciascun segnale e poi spedire il messaggio senza dover scandire le singole lettere. Proprio
come il famoso segnale di richiesta di soccorso inviato dalle navi in difficoltà, abbreviato in … --- … ovvero SOS, sigla che corrisponde
alla frase inglese "Save Our Souls" (salvate le nostre anime). Dovrai anche individuare una formula di chiusura che permetta al tuo
interlocutore di sapere che il tuo messaggio è concluso, ad esempio .--. .- … … --- che sta per "fine".
L'invio di messaggi Morse richiede un po' di pratica e dovrai avere pazienza per imparare a comporre parole complete, ma vedrai che
con il tempo i codici ti risulteranno più familiari.
Quindi non dovrai fare altro che impostare l'apparato e…
... .--. . .-. .. .- -- --- / -.-. .... . / - .. / -.. .. ...- . .-. - .. .-. .- .. / .- / .. -. ...- .. .- .-. . / .. / - ..- --- .. / -- . ... ... .- --. --. .. / ... . --. .-. . - ..
Attenzione! Non usare il telegrafo Morse vicino a degli apparecchi elettrici! Non guardare mai direttamente il LED e non tenere la
fibra ottica vicino agli occhi quando la usi.
L'uso della batteria
Usa solo una batteria da 9 volt. Fai attenzione a collocare correttamente la polarità della batteria (poli positivo e negativo). Non porre
mai in cortocircuito la batteria.
Non ricaricare le batterie ricaricabili.
Le batterie ricaricabili devono essere rimosse dal telegrafo Morse prima di essere ricaricate.
Le batterie devono essere smaltite correttamente.
Non connettere i fili a una presa di corrente.
Non adatto ai bambini di età inferiore a 3 anni per la presenza di parti piccole.
Prodotto in Germania
© Traduzione Italiana – Selegiochi srl – Casarile Mi