Астрофотография Raspberry Pi Zero менен.: 11 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Мен [1] [2] чейин Raspberry Pi негизиндеги дагы эки камера долбоорун түзгөм. Бул менин үчүнчү камера идеям, менин биринчи Raspberry Pi Zero долбоорум. Бул менин астрофотографияга биринчи жолу барышым!

Жакында болгон "Супер айга" шыктандырып, инимдин эски Celestron Firstscope 70 EQ кызматына кайра алууну кааладым. Акыркы 10 же андан ашык жылдар ичинде окулярлардын баары жоголгон, бирок телескоптун капкактары чаңды сактап калуу үчүн ордунда калган.

Менин пайдалуу электроника ваннасында Pi Zero жана дал келген камера кабели бар. LiPo, Powerboost 1000 жана камера модулу менен бирге. Жасалуу үчүн бышкан компоненттердин эң сонун уюушу ….

Кыскача дизайн

Raspberry Pi Zero тегерегине курулган зымсыз камераны түзүңүз, ал 1.25 дюймдук окулярдык идишке ылайыкташтырылган.

1 -кадам: Компоненттер

Электроника

• Raspberry Pi Zero.
• Raspberry Pi Камерасы, (Amazon Affiliate Link).
• Raspberry Pi Zero Камерасы FFC.
• Raspberry Pi USB Wifi Dongle, (Amazon Affiliate Link).
• Adafruit Powerboost 1000, (Amazon Affiliate Link).
• LiPo батареясы.
• MicroSD картасы, (Amazon Affiliate Link).
• Башка Wire.
• Miniature Slide Switch (SPDT), (Amazon Affiliate Link).

Raspberry Pi 3 | Кошумча, (Amazon Affiliate Link)

Аппараттык

• 4 х 20мм Аял-Аял M3 жез Hex Spacers, (Amazon Affiliate Link).
• 8 x M3 10мм сокет капкак бурамалары, (Amazon Affiliate Link).
• 1 x SpoolWorks Негизги Кара PLA жипчеси.
• 1 x NinjaTek NinjaFlex жипчеси.

Файлдар

STL, STP жана 123dx файлдары | thingiverse.com

Сураныч, Instructables жана Thingiverse боюнча менин жумушумду колдоого жардам бериңиз

сатып алууда төмөнкү өнөктөштүк шилтемелерди колдонуу менен. Рахмат:)

eBay.com | eBay.co.uk | eBay.fr | Amazon.co.uk

2 -кадам: Бөлүктү даярдоо

Жөнөкөй нерселерге жардам берүү жана USB WiFi Dongle'деги байланыштарга жетүү үчүн, биз корпусту донглден алып салышыбыз керек. Пластикалык корпусту бычак менен бөлүп, ПХБны кылдаттык менен алып салыңыз.

Ошондой эле камера модулунан линзаны алып салуу керек. Муну кантип кылуу керек экенин көрсөткөн Raspberry Torte викиде гид бар. Камеранын линзасы чаңды чогултушун каалабасаңыз, бул кадамды монтажга чейин калтыра аласыз.

3 -кадам: Дизайн

Мен бөлүктөрдү моделдөө үчүн 123D дизайнын колдонуп жатам.

Эске алчу жагдайлар ФФКнын жолу. SD картага, Powerboostтогу MicroUSB уячасына, кабелдик жолдорго, LiPo сайгычына жана Wifi Dongleге өтүү үчүн бир жерге жетүү. Мындан тышкары, камера телескоптун стандарттуу 1,25 дюймдук уячасына туура келиши керек.

Мен SD картасынын уячасын жана камеранын ФФКнын абалын белгилеп, нөлдүн тегерегине туура келүүчү корпусту моделдей баштадым.

Башка камера долбоорлорумдагыдай эле, мен дагы жаңы компоненттин же компоненттердин алкагын түзгөн катмар тибиндеги дизайнды колдондум.

Электрониканы бириктирүү үчүн зымдар керек болорун унутуу оңой. Андыктан кабелдик маршрутту кошууну унутпаңыз.

Дененин акыркы өзгөчөлүгү - бул баарын чогуу кармоо ыкмасы. Жез алты бурчтукту колдонуп, камеранын сыртында жаңгак жок нерселерди таза сактайт.

Эч бир камера кээ бир аксессуарларсыз толук болбойт. Мен ийилчээк басууга ылайыкталган линзанын капкагын жана чоңураак 2 окулярдык телескоптор үчүн адаптер шакегин түздүм.

Жыйын учурунда камера кабелинин узундугу жетишсиз экенин байкадым! Узунураак стандарттык эмес кабелди колдонуп, өз камерасын кургусу келгендердин бардыгын татаалдаштыруунун ордуна, дизайнды FFCдин узундугунун жоктугун толтуруу үчүн тууралайм. Мен камеранын ордун дененин ортосунан, капталына жылдырдым.

4 -кадам: Басып чыгаруу

Мен моделдерди басып чыгаруу үчүн Simplify3D колдонуп жатам. Алар E3D BigBoxто басылган.

Моделдерди кескичке импорттоңуз. Менде BigBox болгондуктан, алардын баары басмага биригет. Кесүүчүңүздү конфигурациялаңыз.

Slicer Орнотуулары

• 0,25 мм катмар бийиктиги.
• 15% толтуруу.
• 3 Периметрлер.
• 3 Жогорку катмар.
• 3 Төмөнкү катмар.
• 50мм/с Басып чыгаруу ылдамдыгы.

Басып чыгаруу 8 бөлүктү жасоо үчүн ~ 10 саатка созулган. Эгерде сизде бош Raspberry Pi бар болсо, укмуштай OctoPrint менен принтериңизди алыстан көзөмөлдөп жана башкара аласыз!

Кузов жана адаптер SpoolWorks Basic Black PLA Filament менен басылган. Капкак NinjaTek NinjaFlex Filament менен басылган.

Басып чыгаруунун бүтүшүн күтүп жатканда, Программаны иреттөө үчүн эң сонун учур.

5 -кадам: Программалык камсыздоо

SD картаны камерага даярдоо үчүн сизге Raspberry Pi стандарттуу болушу керек.

Биз Raspberry Pi веб -сайтынан Jessie Lite сүрөт файлын жүктөп алуу менен баштасак болот. Сүрөттү SD картага жазуу үчүн алардын орнотуу көрсөтмөсүн аткарыңыз.

Биз камерага WiFi аркылуу кире турган болсок, азыр камера үчүн веб интерфейсин орнотушубуз керек. Мен RPi-Cam-Web-Interfaceти колдоном. Программаны сүрөтүңүзгө орнотуу үчүн алардын көрсөтмөсүн ээрчиңиз.

WiFi Dongle туташуу чекити катары конфигурацияланышы керек. Фил Мартиндин RPiди hotspot катары конфигурациялаган пайдалуу көрсөтмөсү бар | WiFi HotSpot. CONFIGURE HOSTAPD бөлүмүндө мен ssidдин атын Pi3-APден Телескопко алмаштырам.

Акырында ар кандай чыракты токтотуу үчүн камеранын бортундагы LEDди бул көрсөтмөнү аткаруу менен өчүрсө болот | LED өчүрүү.

MicroSD картасын стандарттык RPiден туура өчүрүп, RPi Zero'го салып койсоңуз болот. Анын иштеши үчүн программалык камсыздоого өзгөртүүлөрдү киргизүүнүн кажети жок.

Ошондой эле Raspberry Pi Zero сиздин телескоптун диапазонунда болсо, үйүңүздөгү WiFi тармагына туташтыруу мүмкүнчүлүгү бар.

6 -кадам: Ассамблея

Басылган бөлүктөр

Мен акыркы катмарды кошпогондо, бардык басылган бөлүктөрдүн үстүңкү бетине ийне файлын алдым. Бул бардык бийик жерлерди чечип, катмарларды бириктирүүдө тегиз жана тегиз жайгашууну камсыз кылат.

Raspberry Pi Zero Wiring

Биз төрт зымдын Пи менен ширетилишин талап кылабыз, эки кубат кабели жана эки USB кабели. Мен зымдарды эски USB кабелинен кайра иштеттим. Raspberry Pi Zeroго профили төмөн Wi -Fi кошуу үчүн Крис Робинсондун көрсөтмөсүн колдонуп, биз туура ширетүүчү аянтчаларды тандай алабыз.

Кристин көрсөтмөсүндө ал ылдый жагындагы ширеткичтерди колдонот, бирок биз GPIO аркылуу 5v RPiге киргизебиз. Бул колдонмону RPi GPIO жана Pins үчүн колдонуп, биз +5v (кызыл зым) 2 -пинге жана GND (кара зым) 6 -пинге туташтырууну каалайбыз.

Катмарлар 1-3

Төрт 20mm Brass Hex аралыкты 4 х M3 10мм сокет капкак бурамалары менен биринчи басылган бөлүккө тиркеңиз. Бөлүктү жерге коюңуз. FFC'ди RPiге тууралаңыз жана басып чыгарылган бөлүккө салыңыз. MicroSD картасын орнотууну унутпаңыз!

Кабатты жана FFCди тешиктер аркылуу өткөрүүнү текшерип, үстүңкү эки катмарды орнотуңуз.

3 -катмарды стекке коюңуз, кайра кабелдер менен кабелди алыңыз.

Катмар 4

Крис жетектөөчүсүнүн Pinout шилтемесин колдонуп, биз электр кабелдерин WiFi Dongleге ширете алабыз.

4 -катмарды стекке коюп, зымдарга кам көрүңүз.

Эки кабелди RPi'дин USB подкладкаларынан WiFi Dongleге туташтырыңыз. Күчтү Powerboost 1000 менен бирге стекке салыңыз.

Төрт электр зымын узундугуна чейин кесип, Powerboostко кошуңуз. Adafruit's Pinouts Guide менен байланыштарды эки жолу текшериңиз.

Күч которгучка үч туташуу керек. Мен 4-кабатка батпай туруп, 3-жолу лента кабелин коммутаторго туташтырдым. Зымдарды Powerboostко тегеретип, соляркага киргизиңиз. Adafruitтин ON/OFF көрсөтмөсүнө каршы туташууларды эки жолу текшериңиз.

Батарея

Батареядагы зымдар өтө узун жана идеалдуу түрдө кыскартылышы керек.

Бул потенциалдуу коркунучтуу кадам жана сиз аны коопсуз кылуу үчүн жөндөмүңүз менен ыңгайлуу болгон учурда гана аракет кылышыңыз керек

Батарейканын PCB жана ширетүүчү терминалдарын жапкан Каптон тасмасын алып салуу менен баштаңыз. Эгерде сизде жеке рулон жок болсо, алынып салынган лентаны пакет кайра чогултулганда сактаңыз.

Зымдарды ПХБдан чыгарбаңыз жана туташтыргычты Powerboostко орнотуңуз.

Зымдарды 5 -катмардагы тешик аркылуу өткөрүңүз жана ашыкчасын кесүүдөн мурун керектүү узундукка жакындатыңыз. Сизге керек деп ойлогондон бир аз көбүрөөк зым калтыруу коопсуз.

Батареяга зымдарды кайра сатыңыз жана ПКБны ноутбукка ороп коюңуз.

Layer 5

Мен Powerboostтун ары -бери жылышына жол бербөө үчүн 5 -катмардын астына эки пенопластты коштум.

Батарейканын сайгычын 5 -катмардын тешигинен өткөрүп, Powerboostко туташтырыңыз.

ФФКны 5 -катмардагы тешиктен өткөрүңүз жана стекке коюңуз.

Батарейканы катмардагы боштукка коюңуз.

Тест

Азыр баары иштей тургандыгын текшерүү үчүн жакшы убакыт. Кыскача камераны ФФКга туташтырып, которгучту басыңыз. Powerboostтогу жарык күйүшү керек (3 -кабатта кичинекей тешик бар, ал аркылуу сиз көк кубаттуу LEDди көрүшүңүз керек).

Бир аз күтө туруңуз, телефонуңузду, же мобилдик телефонуңузду же башка WiFi түзмөгүңүздү колдонуп, телескоптун ссидин издеңиз. Сиз туташа алышыңыз керек жана браузериңизди 127.24.1.1ге көрсөтүү менен сизге RPi-Cam-Web-Interface көрсөтүлүшү керек.

Эгерде баары жакшы болсо, тутумду өчүрүңүз, камераны алып салууну улантыңыз. Эгер сиз пландаштырылбаган нерселерди тапсаңыз, нускамаларды кайра карап чыгып, көйгөйлөрүңүздү чечиңиз.

Катмар 6

Эгерде сиз буга чейин мындай кыла элек болсоңуз, анда линзаны камера модулунан алып салыңыз. Көрсөтмөлөрдү алуу үчүн Raspberry Torte Wikiге кайрылыңыз.

Стекке 6 -катмарды коюңуз, ФФК аркылуу азыктандырыңыз жана камераны ФФКга тиркеңиз.

Катмар 7

Камераны 6 -катмарга кармап туруп, стекке 7 -катмарды кошуңуз.

Катмар 8

7 -катмардын абалын кармап туруңуз жана үстүңкү катмар 8 -катмарын кармаңыз. Камеранын 8 -катмардын тешигине туураланышына уруксат бериңиз.

Коопсуз катмар 8 4 х M3 10мм сокет капкак бурамаларын колдонуу.

Камера капкагы

Баары чогулуп бүтөрү менен камерага капкак туура келет. Бул сезгич CCDдан чаңды жана башка чаңды сактоого жардам берет.

7 -кадам: Даяр болуу

Биз баштаардан мурун

Батарея толугу менен заряддалганын текшеришиңиз керек. Powerboostтогу туташтыргычка Micro USB кубаттагычын сайыңыз. Бош жерден толук кубаттоо үчүн эки сааттан бир аз көбүрөөк убакыт талап кылынат. Кичинекей жашыл LEDди толук заряддалганда күйгүзүңүз, сиз аны боштуктан көрө аласыз.

Белгилей кетчү нерсе, бул электр кубатын жаныңызда алып жүрүү эмес. Powerboost толук кандуу кубатты башкарууга ээ жана батарейканы кубаттай алат жана камераны бир убакта кубаттай алат. Эгерде сиз электр станциясынын жанында болсоңуз, USB заряддагычты камерага чексиз жаздыруу үчүн эч нерсе тоскоолдук кыла албайт. Жөн эле PSU жана батарейка пакети 2A же андан көп нерселерди бере ала тургандыгын текшериңиз.

8 -кадам: Британ аба ырайы

Кээ бир нерселерди көзөмөлдөөгө болбойт

Соооо, булут каптап турат.

Мындан да жаман болушу мүмкүн деп ойлойм.

Жок дегенде жамгыр жаабайт.

Бирок.

Ой Жок. Күтө туруңуз, азыр жамгыр жаап жатат.

9 -кадам: Астрофотографиядагы биринчи аракетим

Эртең менен ай асманда көрүнүп турганда, мен камерамды сынап көрүүнү чечтим, жана өзүмдү, күндүз, мен эмне кылып жатканымды көрө алам. Бул жаңы болгондуктан, мен муну күндүз кылууну эң жакшы сезчүмүн.

Телескопту орнотуп, камераны диагоналга орноткондон кийин, мен WiFi кирүү чекитине туташкан камерамды күйгүздүм, браузеримди жүктөдүм, анан айды издей баштадым (эгер сен уюлдук телефонуңда мендей болсоң, мен таптым. Мен мобилдик дайындарды өчүрүшүм керек, антпесе телефон RPi веб -серверине кошулбайт жана анын ордуна мобилдик маалымат тармагы аркылуу чыгып кетүүгө аракет кылат).

Буга чейин мындай кылган эмесмин, эмне кылып жатканымды так билбей калдым. Камеранын иштешин текшерүү үчүн мен алдыңкы бетин жаап, сүрөт телефонумда караңгы болгондо камеранын иштеп жатканын ырастадым. Андан кийин мен жөн гана телескопту чайкап, жарыктын өзгөрүшүн же жарык жерин издедим. Албетте, мен бирөөнү таптым жана бир аз убакыттан кийин телескоптордун башкаруу элементтери менен алпурушуп, аны туруктуу кармоого жетиштим.

Кийинки фокус. Телескоптун чоң фокустук диапазону бар жана арткы фокустун тетиктери айды оңой эле фокуска алып келген (мен муну диагоналсыз эле сынап көргөм, бирок жетиштүү саякат жок экенин жана ал тарабынан берилген кошумча аралыкты талап кылганын байкадым. багытын өзгөртүү).

Азыр менде ай бар болчу, мен кээ бир сүрөттөрдү алдым. Тиркелген сүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, жарык жолунда чаң жана кир көп. Бардык толкундануумда линзаларды жана диагоналдуу күзгүнү тазалоону унутуп койдум! Кызыл түс дагы бар, мен буга эмне себеп болгонун так билбейм …

Мен телескопко жакшы чаң берем жана кийинки өйдө кароого даярдануу үчүн камеранын эң жакшы жөндөөлөрүн изилдейм …

Сүрөттөр Photoshopто туураланган. Мен болгону Photoshopтун орнотулган сүрөттөгү Auto Tone функциясын колдонуу гана кылдым. Мен бардык чийки оңдолбогон сүрөттөрдү zip файлы катары тиркеп койдум.

Сүрөттөрдө көрсөтүлгөн убакыт жана күн туура эмес, анткени камерада RTC жок. Сүрөттөр 2016 -жылдын 19 -ноябрында эртең менен болжол менен 0900 UTCте тартылган.

10 -кадам: Жаркын идеялар …

Жамгырдын, булуттун жана күндүн ортосундагы аралык күндөрдө мен телескопко күн чыпкасын бекитүү үчүн тез дизайнды тарттым. Чыпка диаметри 100 мм (4 ) чейин шүүдүрүм калканы бар телескоптор үчүн иштелип чыккан, ошондой эле фильтр колдонулбай турганда коопсуз болушу үчүн корпусту камтыйт.

Thingiverse.com | дан жүктөп алуу

Sun Spot

Мен күндүн чыгышын бир нече күн күтүп, чыпканы телескопко бекитип, асманга караттым. Мен камераны тиркөөдөн мурун линзалар менен диагоналдарды абдан жакшы тазаладым.

Адам өзгөчө этият болушу керек жана эч качан күнгө тике карабашы керек, бул акылсыздык!

Күнгө чалкалап телескопту орнотуп, чыпкасын орнотуп, камераны тиркеп койдум. Көзүмө күн тийгенде, күн так бар экенин көрдүм! Мен бир нече сүрөткө тартуудан мурун колумдан келишинче көңүл топтоого аракет кылдым. Мен дагы бир нече видеолорду башкардым.

Мен дагы эле камерага басым жасоодо көйгөйлөргө дуушар болуп жатам, бул телескоптун фокусун туура колдоно албаганымданбы же өтө көп туман барбы же башка нерсеби, билбейм. Телескопту соккон шамалдан да бир аз термелүү бар.

Мен кызыл шооланын кеткенин байкадым, бирок бул телескопту туура көрсөтүп жаткандыгым үчүн болушу мүмкүн.

Мен муну кийинки караңгыда сынап көрөм …

Сүрөттөр 2016 -жылдын 25 -ноябрында түштөн кийин болжол менен 1300 UTC боюнча тартылган.

11 -кадам: Жинди чөптө

"Көчөнү" сыртка чыгаруу үчүн шарттар туура болгондон бери үч жумага жакын убакыт өттү.

Бул убакыт караңгы! Мурунку эки экскурсиядан үйрөнгөн нерселеримди эске алып, мен жакшы сүрөттөрдү жана бир нече жакшы видеолорду алууга жетиштим.

Мен дагы эле фокус жана кызыл түс менен көйгөйлөргө туш болом. Эгерде кимде эмне бар экенин билсе, мен чын эле билгим келет.

Мен термелүү же моторлонгон фокустукка жардам берүү үчүн мага дагы учтуу штатив керек деп ойлойм …….

Сүрөттөр жана видеолор 2016 -жылдын 14 -декабрында 1830 UTC боюнча тартылган.