Spletni sistem IOT za nadzor teleskopov: 10 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Oblikovali smo in izdelali spletni sistem IOT za nadzor vseh vrst teleskopov po internetu in ogled z teleskopa z minimalnimi stroški

Naša motivacija za ta projekt je bila ta, da smo imeli v našem astronomskem klubu inženirske fakultete tri teleskope in želeli smo, da bi jih upravljali kjer koli iz našega kampusa. Potrebovali smo čim manjše stroške in bi moral delovati s katerim koli teleskopom

Tako lahko ta sistem IOT nadzira katero koli vrsto teleskopa s spletnega mesta na kateri koli vrsti naprave. prav tako si lahko s te spletne strani ogledamo pogled teleskopa v živo. za to uporablja stellarium (odprtokodna programska oprema), ki deluje na malini pi 3 (deluje kot strežnik), ki je priključena na Arduino mega v glavni podrejeni povezavi, plošča RAMPS 1.4 pa je kot ščit povezana z Arduino mega, ki nadzoruje koračne motorje prek voznikov motorjev

Zaloge

Malina pi 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPS 1.4 ščit

2 koračna motorja (400 korakov)

Motorni potapljači (voznik A4988)

Napajalnik ATX

Dobra spletna kamera

Dostojna internetna povezava

1. korak: Arduino povezave in kodiranje

povezave moramo naložiti trdno in kodo, preden povežemo vse komponente skupaj. zato prenesite in namestite programsko opremo Arduino IDE na svoj računalnik. povežite Arduino MEGA R3 z računalnikom prek kabla USB.

Tu uporabljamo programsko opremo za nadzor teleskopov onstep, ki smo jo nekoliko spremenili. našo različico lahko prenesete na naslednji povezavi

drive.google.com/open?id=1n2VnSgii_qt1YZ1Q…

A zasluga gre ustvarjalcem na korakih. pravkar smo si izposodili njihovo kodo in jo glede na naše potrebe spremenili. spodaj so povezave za izvirne ustvarjalce korakov

www.stellarjourney.com/index.php?r=site/equ…

groups.io/g/onstep/wiki/home

ko prenesete naš spremenjeni onstep, odprite datoteko onstep.ino v arduino ide. mega povežite z računalnikom in naložite datoteko onstep v arduino mega

2. korak: Povezave in nastavitve RAMPS 1.4 in gonilnika motorja

Ramps 1.4 plošča se večinoma uporablja za krmiljenje motorjev 3D tiskalnikov, zato je zelo natančna, zato jo lahko uporabljamo za natančno krmiljenje teleskopa.

zato morate izbrati ustreznega gonilnika motorja glede na vaš koračni motor ter vaše črve in zobnike na teleskopskem nosilcu, zato smo izdelali excel list, ki lahko poda želene vrednosti upora in hitrosti obračanja, ki jih je treba prilagoditi v arduino kodi in povezavo na naslednji način

Po naših raziskavah je gonilnike motorjev DRV 8825 in A4988 mogoče uporabiti z večino teleskopa in večino nosilcev

povežite gonilnike motorjev na danem mestu, kot je prikazano na sliki na plošči ramps 1.4, in ga uporabite kot ščit za arduino mega. rampe se ločeno napajajo z 12V ATX napajanjem.

3. korak: Povezave in nastavitve Raspberry Pi

Naš Raspberry pi 3 je bil naložen z najnovejšim OS OS in nanj smo na naslednji povezavi namestili Linux stellarium

stellarium.org/

in nato preko kabla USB povežite Arudino mega z malinovim pi

naložite tudi programsko opremo arduino ide na malinovo pi

aslo spletna kamera je povezana z raspberry pi preko USB kabla in namestite tudi programsko opremo webcam-streamer-master na raspberry pi. zlahka ga najdete na githubu

Raspberry pi se napaja ločeno od drugih komponent

4. korak: Nastavitve programske opreme Stellarium

Stellarium je programska oprema, ki vam daje natančne lokacije in položaje vseh predmetov nočnega neba z vaše lokacije, prav tako pa vam daje vrednosti Ra/Dec za vsak predmet nočnega neba.

Ko prenesete stellarium, v to programsko opremo vnesite svojo točno lokacijo

nato v programski opremi omogočite vtičnike za daljinsko upravljanje in daljinsko upravljanje, tako da v meniju vtičnikov izberete ta dva vtičnika in pri možnosti zagona izberete tudi obremenitev

Ko omogočite vtičnik za nadzor teleskopa, pojdite na konfiguracijo možnosti teleskopa in nato izberite DODAJ za priključitev novega teleskopa. nato izberite teleskop, ki ga upravljate neposredno prek serijskih vrat, nato izberite serijska vrata, to je vrata USB št. na katerega je priključen arduino. in nato izberite model svojega teleskopa. če vašega modela ni, lahko neposredno izberete možnost LX200. izberite OK in pritisnite start. nato si lahko ogledate slew teleskop do možnosti, kjer si lahko ogledate vrednosti desnega pristopa in odklona (Ra/Dec) trenutnega predmeta, kamor usmerja teleskop.

Nekateri teleskopi se ne morejo povezati s Stellariumom. torej najprej morate prenesti programsko opremo StellariumScope in jo nato povezati s stellariumom

Daljinski upravljalnik je vtičnik, ki preko spletnega vmesnika nadzoruje vse funkcije Stellariuma. ko omogočite vtičnik, pojdite na možnost konfiguracije in izberite številko vrat in naslov IP lokalnega gostitelja.

zdaj lahko dostopate do spletnega vmesnika prek IP -ja lokalnega gostitelja in izbranih vrat iz katerega koli računalnika ali pametnega telefona, ki je povezan z istim omrežjem kot malina pi.

V spletnem vmesniku lahko izberete predmet nočnega neba, kamor želite premakniti teleskop, v meniju za izbiro, nato pojdite na možnost upravljanja teleskopa, izberite možnost, da premaknete izbrani teleskop na izbrani predmet.

trenutni pogled s teleskopa si lahko ogledate tudi prek spletne kamere-streamer-master

5. korak: Izbira koračnega motorja in njegovih povezav

Izbira koračnega motorja je odvisna od vrste nosilca, ki ga uporablja vaš teleskop

tj.

• Altazimuth. Altazimuth
• Dobsonian Mount
• Ekvatorialno
• Nosilec vilic
• Nemški ekvatorialni vrh

Na splošno se koračni motor s 400 koraki lahko uporablja za vse vrste teleskopov

koračne motorje morate priključiti na potapljače motorjev, ki so priključeni na RAMPS 1.4. moč motorjev lahko neposredno pridobite z RAMPS 1.4

6. korak: Spletna kamera in njene povezave

Spletna kamera je s teleskopom povezana s pogledom teleskopa in je povezana z Raspberry pi preko USB povezave, spletno kamero-streamer-master pa je treba namestiti na malino pi, da si lahko ogledate trenutni pogled s teleskopa preko spletnega vmesnika

7. korak: Napajanje

Arduino MEGA napaja USB povezava iz maline pi neposredno, zato ni potreboval ločenega napajanja

Ploščo RAMPS 1.4 napaja napajalnik ATX. Moral bi biti povezan z 12V napajanjem. motorni potapljači in koračni motorji se napajajo iz tega napajalnika ATX

Raspberry pi napaja baterija neposredno iz napajalne povezave maline pi

Spletna kamera je povezana z raspberry pi prek povezave USB, tako da spletno kamero napaja povezava USB

8. korak: Popolna montaža

1. koračne motorje z vrtanjem in varjenjem zobnika in polža priključite na zobnik višinske osi in polž azimutne osi
2. s spajkanjem povežite žice koračnih motorjev z gonilniki motorja
3. gonilnike motorja priključite na ploščo Ramps 1.4 z montažo
4. priključite rampe 1.4 na Arduino kot ščit
5. Napajanje ATX priključite na rampe prek 12 -voltnega priključka
6. povežite Arduino z Raspberry pi prek povezave USB
7. Spletna kamera je povezana z Raspberry pi prek povezave USB
8. Raspberry pi mora biti povezan z dostojno internetno povezavo Ethernet

9. korak: Testiranje

Po Popolnoma sestavite elektroniko in jo povežite s teleskopom

na spletnem vmesniku izberite predmet nočnega neba, nato pa lahko pogledate skozi spletno kamero, če je teleskop usmerjen na pravi predmet ali ne

sistem IOT smo preizkusili z našim 3D tiskanim teleskopom, ki se imenuje avtoskop

10. korak: Rezultat in cena

Zgoraj je nekaj slik, posnetih s teleskopa prek spletnega vmesnika, in stroški celotnega projekta