Астрофотография үчүн Arduino Powered 'Scotch Mount' Star Tracker: 7 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Мен кичинекей кезимде Шотландия тоосу жөнүндө билгем жана 16 жашымда атам менен чогуу болчумун. Бул астрофотографияны баштоонун эң арзан, жөнөкөй ыкмасы. окту көзөмөлдөө, ж.б. Мен биринчи жолу бул монтажды 90 -жылдарда кайттым, андыктан кинокамераны колдонуп, ошол камераны жергиликтүү камера дүкөнүндө иштеп чыгууга туура келди, бул кымбат жана узак процесс (сүрөттөрдү тартуу, бүт түрмөктү колдонуңуз, таштаңыз, бир нече күндөн кийин алып, жыйынтыктарын көрүңүз), бул санарип камералар менен сыноодон жана катадан үйрөнүү ушунчалык тез, арзан жана оңой. Сиз акыркы баскычта 1997 -жылдагы кээ бир эски кадрларды көрө аласыз.

Мен ошол кезде жана бүгүн колдонгон дизайн ушул Ware китебинен келди:

Бул Instructable үчүн мен дагы бардык Arduino активдери үчүн Github репозиторийи: коду, схемасы жана URL'дери бар бөлүктөр тизмеси.

github.com/kmkingsbury/arduino-scotch-mount-motor

Скотч тоосу белгилүү бир убакта сааттын дөңгөлөгүн буруунун абдан жөнөкөй принциби боюнча иштейт, бирок мен билгендей, сүрөттөрдүн кантип пайда болушунда туруктуулук чоң роль ойнойт. Сааттын дөңгөлөгүн туруксуз же ийкемдүү конструкцияга буруу, айрыкча жогорку масштабда жылдыздардын издерин киргизет жана сүрөттө чырылдайт. Муну жеңүү жана бүт процессти жеңилдетүү жана автоматташтыруу үчүн, мен DC моторуна жана кээ бир пластикалык тиштерге негизделген жөнөкөй Arduino кыймылдаткычын түздүм (мен сынган оюнчук вертолеттон бирөөмдү сууруп алдым).

Scotch Mount же Barndoor Tracker үчүн башка көрсөтмөлөр бар, бирок менин дизайным үчүн мен кичинекей жана портативдүү болгум келген, ошондуктан мен аны рюкзакка ыргытып, Остин TXтин булгануусунан алыскы аймактарга алып кете алам.

1 -кадам: "Мага математика болбойт деп айтышты!"

Жер болжол менен 360 саатта 24 саатта айланат, эгерде биз аны бузсак, анда ал бир саатта 15 °, же 20 мүнөт ичинде 5 ° болот.

Азыр 1/4-20 бурамасы кадимки жабдыктын бир бөлүгү болуп саналат, анын дюймунда 20 жип бар, андыктан мүнөтүнө 1 айлануу ылдамдыгына бурулса, анда 1 дюймду басып өтүүгө 20 мүнөт кетет.

Тригонометрия бизге илгичтин борборундагы айлануу чекитинен 11.42 дюйм (же 29.0 см) турган биздин сааттын тешиги үчүн сыйкырдуу номерди берет.

2 -кадам: материалдар

Скотч тоосу:

• Top Board, 3 дюймдан 12 дюймга чейин (3/4 дюйм)
• Төмөндөгү такта, 3 дюймдан 12 дюймга чейин (3/4 дюйм)
• Топсолор, 3 дюймдук бир узун илгич сунушталат, анын "ойноо" көп эмес экенине ишениңиз, мен эки жөнөкөй илгичти колдондум, бирок көп кыймылдаса болот, мен аларды бекемирээк илгичке алмаштырып коюшум мүмкүн.
• Тангенс винти, 1/4-20-by-4-дюймдук тегерек баштуу бурама
• 2 xTee гайкасы, 1/4-20 ички жип
• Screw Eyes & Rubber band
• Штативдин башы (жеңил салмагын алыңыз, бирок анын бекем экенине көзүңүз жетсин, арзан камеранын кымбат камераны түшүрүшүн каалабаңыз, же атуу учурунда тоосу бошоп, ийилип кетсин).
• Clockwheel Gears (мен 3тү колдондум: мотор үчүн кичинекей, кичинекей жана чоңу бар ортоңку, ал эми саат дөңгөлөгүнүн өзү үчүн чоң).
• Пластикалык мотор стенддери. 1 дюйм менен башталып, туура бийиктикке жеткенден кийин аларды керектүү өлчөмгө чейин кыскартыңыз.
• Жука хобби фанерасы - мотор жана тиштүү орнотмолор үчүн (Radioshackтын схемасын колдондум, ичке, жеңил жана күчтүү, эң жакшы иштегенин колдонуңуз).
• Ассорти Спрингс (мен тиштерге/бурамаларга жардам берип, тиштүү тетиктерди сактап турчумун). Мен Лоусадан бир жуп алдым жана кээ бирөөлөрүн калемсаптан сууруп чыгып, керектүү өлчөмдөргө кесип алдым.
• Ассорти шайбалар кыймылдуу бөлүктөрдү жыгачка каршы майдалап калбоо үчүн.
• Моторду орнотуу үчүн жөнөкөй кронштейн.

Arduino Motor Driver (белгилүү бир бөлүктөр Github бөлүктөрүнүн тизмесинде, аларды онлайнда кайдан алса болот):

• Arduino
• Motor Drive
• H-Bridge Motor Driver 1A (L293D)
• баскычын басыңыз
• күйгүзүү/өчүрүү

3 -кадам: Үстүнкү жана астыңкы такталарды өлчөп, кесиңиз

Ар бир тактада 12 дюймду ченеп, белгилеп, кыркып, четтерин кумдаңыз.

4 -кадам: Тешиктерди бургулап, жабдыктарды кошуңуз

Бургула турган бир топ тешиктер бар жана так өлчөө талап кылынгандыктан, мен сизге Саат дөңгөлөгүн акыркы жолу жасоону сунуштайм (ошентип, илгичтен 29 см так өлчөй аласыз)!

Кеңеш: Мен тешикти туура жеринде жетектөөгө жардам берүү үчүн тешикти таптоону сунуштайм.

Сиз төмөнкү тешиктерди бургулап жатасыз:

• Топсолор - Аларды бурап эле койбоңуз, анткени такта бөлүнүп кетиши мүмкүн, эки тактайдын тең четиндеги тешиктерди бургулаңыз, тешик бураманын бурамасынын өлчөмүнө, бураманы өлчөп, бир аз кичирээк бургулоону колдонуңуз.
• Саат дөңгөлөгү - илгичтин ортосунан 29 см алыстыкта, T -гайканы алат, бул тешиктин орду тактай менен асманды буроо 1 айлануу учурунда бирдей ылдамдыкта бурулушу үчүн абдан маанилүү. Т-гайка тактанын ылдый караган тарабында (жерге карай) болушу керек.
• Tripod Head - Үстүнкү тактада, Өлчөмү штативдин башына жараша болот, мен аны кенен кармоо үчүн шахтадагы шайбаны колдондум.
• Tripod Mount-Төмөнкү бортто, 5/16 дюймда жайгашкан жана бул тешик T-гайканы алат. T-гайкасы да тактанын ылдый караган тарабында болушу керек (жерге карай).

Т-жаңгактарды кошуп жатканда, аны чапкандан мурун бир аз клей салып, жумшак кагууңузду сунуштайм. Мен оңдоо керек болгон астынкы тактайымда бөлүп баштадым (сүрөттү караңыз).

Сиз аны штативге орноткондо, штативдин тешиги жана гайкасы эң көп стрессти алат (бурчта камеранын салмагынан артка жана артка бурулат), ошондуктан T гайкасы бошоп кетиши же толугу менен чыгып кетиши мүмкүн ишеничтүү түрдө жабыштырып, тоону колдонууда салмагын борбордо сактоого аракет кылыңыз. Жакшы стабилдүү орнотуу жылдыз чыйырлары жок/сүрөттөр үчүн өтө маанилүү.

5 -кадам: Motor Mount жана Gears

Биринчиден, тиштүү тетиктердин бирине 1/4-20 стандарттуу гайканы жабыштырыңыз, бул негизги саат тетиги болот, бул үчүн мен горилла клейинин кеңири өлчөмүн колдондум (сиз сүрөттө көрө аласыз).

Экинчи клей башка чоң тишке кичинекей тиш бергич, бул биздин орто тетик, мен аксель катары жыгачтан жасалган жөнөкөй мык колдондум.

Моторду кронштейнге орнотуңуз (мен тыгыз байлап, кийинчерээк туура тегиздөө болгондо чаптап койгом).

Орнотуу - мотор чоң тишти салыштырмалуу тез ылдамдыкта бурат (1 айлануу / 5 секунд же андан көп), бул кичинекей тишке туташкан, ал ошол эле ылдамдыкта барат. Кичинекей тиш негизги сааттык тиштүү тетиктерге дал келет, бирок айланасы башка болгондуктан, саат дөңгөлөгү тиштери бир кыйла жайыраак ылдамдыкта айланат. Биз 1 айлануу/мүн ылдамдыкты көздөп жатабыз жана мотор бул үчүн бир аз өтө тез жүрөт. Ошентип, Arduino кодун өчүрүү жана күйгүзүү менен мен тетиктерди жайлатып койдум. Бул орнотуу Gear Train деп аталат жана бул жөнүндө бир аз көбүрөөк биле аласыз (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) Сиз кандай баалуулуктар иштээрин сынап көрүшүңүз керек. моторуңузга жана тиштүү тиштериңизге туура ылдамдыкта айлануу үчүн күйгүзүү жана өчүрүү үчүн.

Баарын тизип, тегиз айлануу үчүн жакшы турак жай керек. Тешиктериңизди тизип коюңуз жана тиштерди тегиз беттерде жылдырып туруу үчүн жана тактайга каршы майдалабаш үчүн булактарды жана шайбаларды колдонуңуз. Бул, балким, мага долбоордон эң көп убакытты алды.

6 -кадам: Motor Circuitry

Circuitry абдан жөнөкөй, H-Bridge мотор драйверине туташкан көпчүлүк байланыштар менен, тиркелген сүрөттү колдонуңуз же Fritzing долбоорунун файлы Github пакетине киргизилген.

Багытты басуу үчүн баскыч кошулду (же саат дөңгөлөгүн кол менен "артка" айландырсаңыз болот).

Күйгүзүү/Өчүрүү күйгүзүү/иштетүү эмес кезде дисктин күйгүзүлүшүн жеңилдетти, ошондой эле кубаттуулукту Arduinoго да тарта аласыз.

Мотордун багыты анын кантип туташканына жараша болот, эгер сиз туура эмес багытта айлансаңыз, полярдыкты артка кайтарыңыз.

7 -кадам: Жыйынтыгын, кеңештерин жана амалдарын токтотуңуз

Жана колдон! Штативди тегиздеңиз, түндүк жылдызын илгичтен ылдый караңыз, илгич орнотуунун сол жагында (антпесе сиз карама -каршы багытта жүрөсүз).

Бүт орнотууну тең салмактуу жана туруктуу сактоого аракет кылыңыз. Тартуу учурунда ага тийбеңиз, же кабелдерди тартпаңыз (камераңыз үчүн алыстан триггерди колдонуңуз), ошондой эле ачык чайпалуу кадрларды алуу үчүн Mirror Lockup (эгер камераңыз колдоп турса) сыяктуу ыкмаларды колдонууга аракет кылыңыз. Астрофотография боюнча көптөгөн окуу куралдары бар жана сиз тажрыйбаңыздан бат үйрөнөсүз.

Сүрөттөрдө мен бардык орнотууну колдонгон эки кадрды көрсөтөм, бул Остин ТХнын жарык булганган чет жакаларында болгон эмес, бирок эң сонун түнү, бирок алар жакшы чыкты. Ориондун узундугу болжол менен 2,5 мүнөт жана чоң асманга атуу 5 мүнөт болгон (бирок жарыктын булгануусунан улам өтө узун болгон жана Lightroomдо кайра масштабдаштырылышы керек болчу). 1997-жылдан тартып Хейл-Бопп кометасынын 3 сүрөтү бар, бул колго бурулган монтаж, ошондой эле салттуу кинокамера менен болгон. Сиз вибрация же туура эмес тегиздөө кадрга эмне кыла аларын көрө аласыз.

Акыркы кеңештер жана ойлор:

• Линзалардагы камералар жана айнектер ООР, мен булактарды колдонуп, сааттын тишинен салмакты түшүрүп, тиштүү тетиктерге жардам берүүм керек болчу. Мен колдонгон мотордун моменти/күчү жинди эмес болчу, эгерде ашыкча салмак болсо же редуктор тактайларда бирдей болуп калса, анда тиштүү бурулуш кыйын болчу же түз эле бекитип коёт. Күчтүү мотор жардам берет, бирок бул менде болгон нерсе.
• Полярдык тегиздөө ачкыч болуп саналат. Эгер туура шайкеш келтирилбесе, орнотуу туура эмес болот. Сизге бекем штатив керек, салмактуу жана борборлоштурулган (көбүкчөсү бар бирөө жардам берет)!
• Узак экспозицияда көрүнүүчү тангенттик орнотууга мүнөздүү ката бар, аны тууралоо үчүн түзөтүүчү камераны колдоно аласыз, бул жерде: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. Мен бул жөнүндө тынчсызданып жаткан жокмун, анткени мен абдан кең бурчтуу линзаны (50ммге салыштырмалуу 20мм) жана 5 мүнөт чокуларынын узактыгын колдонуп жатам.
• Астрофотография табиятынан кыйын жана көңүлдү чөгөрөт. Биринчи жолу укмуштуудай сүрөттөрдү күтпөңүз, үйрөнүүнүн ийри сызыгы бар, кымбатыраак жана так жабдуулар жардам бере алат, бирок эгер сиз алардын кантип иштээрин билбесеңиз же баалабасаңыз. Бирок кичинеден баштагыла, негиздерди өздөштүргүлө, ошондо кымбат жабдууларды кантип колдонууну билесиңер жана аны жакшы колдоно аласыңар. Сиз дагы эле жөнөкөй орнотуулар менен сонун кадрларды ала аласыз. 1997 -жылдагы эски кадрлар 100гө жакын кадрлардын ичинен "эң мыктысы" болгондуктан, бул окуу процесси болгон. Санариптин жардамы менен сиз сүрөткө кийин сүрөткө түшүп, жөндөмүңүздү өркүндөтүү үчүн каталарыңыздан жана жеңиштериңизден сабак ала аласыз.

Окуганыңыз үчүн рахмат, эгер сиз менин долбоорлорумдун сүрөттөрүн жана видеолорун көбүрөөк көргүңүз келсе, менин Инстаграммды жана YouTube каналымды карап көрүңүз