Arduino Powered 'Scotch Mount' Star Tracker for Astrophotography: 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Ես սովորեցի Շոտլանդիայի լեռան մասին, երբ ես ավելի երիտասարդ էի, և դա իմ հայրիկիս հետ դարձավ 16 տարեկանում: Դա աստղաֆոտոգրաֆիայի հետ աշխատելու էժան, պարզ միջոց է, որը ներառում է հիմնական հիմքերը ՝ նախքան ուշադրության կենտրոնում կենտրոնացած բարդ աստղադիտակի հարցերին ծանոթանալը: առանցքի հետևում և այլն: օգտագործել ամբողջ գլանափաթեթը, թողնել այն, մի քանի օր անց վերցնել այն և տեսնել արդյունքները), այժմ շատ ավելի արագ, էժան և հեշտ է սովորել փորձարկումներից և սխալներից թվային տեսախցիկներով: Դուք կարող եք տեսնել 1997 թվականի վերջին կադրերը վերջին քայլին:

Այն դիզայնը, որը ես օգտագործում էի այն ժամանակ և այսօր, ստացվեց այս գրքից ՝ Star Ware:

Այս Instructable- ի համար ես նաև Github պահոց եմ Arduino- ի բոլոր ակտիվների համար `ծածկագիր, սխեմատիկ և URL- ներով մասերի ցուցակ:

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

Շոտլանդական լեռը գործում է որոշակի ժամանակացույցի սլաքը պտտելու շատ պարզ սկզբունքով, բայց ինչպես իմացա, կայունությունը հսկայական դեր է խաղում լուսանկարների դուրս գալու մեջ: Clockամացույցի անիվը միացնելով անկայուն կամ թուլացած դիզայնի վրա, հատկապես բարձր խոշորացումներում, աստղերի հետքեր են առաջանում և ցնցվում լուսանկարում: Դա հաղթահարելու և ամբողջ գործընթացն ավելի դյուրին և ավտոմատացված դարձնելու համար ես ստեղծեցի Arduino- ի վրա հիմնված շարժիչ, որը հիմնված էր DC շարժիչի և մի քանի պլաստմասե շարժակների վրա (իմ մեկին հանեցի կոտրված խաղալիք ուղղաթիռից):

Շոտլանդական լեռան կամ Barndoor Tracker- ի համար կան այլ հրահանգներ, բայց իմ դիզայնի համար ես ուզում էի, որ լեռը փոքր և շարժական լիներ, որպեսզի կարողանայի այն նետել ուսապարկի մեջ և տանել այն հեռավոր վայրեր ՝ հեռու Austin TX- ի թեթև աղտոտումից:

Քայլ 1. «Ինձ ասացին, որ մաթեմատիկա չի լինի»:

Երկիր մոլորակը պտտվում է մոտ 360 ° 24 ժամվա ընթացքում, եթե այն քանդենք, ապա դա ժամում 15 ° է, կամ 20 րոպեում `5 °:

Այժմ 1/4-20 պտուտակը սովորական սարքավորում է, այն ունի 20 թել դյույմում, այնպես որ, եթե այն պտտվում է 1 պտույտ/րոպե արագությամբ, ապա այդ 1 դյույմն անցնելու համար կպահանջվի 20 րոպե:

Եռանկյունաչափությունը մեզ տալիս է ժամացույցի անիվի անցքի կախարդական թիվը, որը 11.42 դյույմ (կամ 29.0 սմ) է մեր առանցքի կենտրոնից ՝ ծխնու կենտրոնում:

Քայլ 2: Նյութեր

Scotch Mount:

• Վերին տախտակ ՝ 3 դյույմ դյույմ 12 դյույմ (3/4 դյույմ)
• Ստորին տախտակ ՝ 3 դյույմ դյույմ 12 դյույմ (3/4 դյույմ)
• Hխնիներ, Առաջարկվում է մեկ երկար 3 դյույմանոց ծխնելույզ, համոզվեք, որ դա ամուր ծխն է `շատ« խաղալու »հետ, ես օգտագործել եմ երկու պարզ ծխնիներ, բայց շատ թափահարում կա, և ես կարող եմ դրանք անջատել ավելի ամուր ծխնու համար:
• Շոշափող պտուտակ, 1/4-20 դյույմ երկարությամբ կլոր գլխի պտուտակ
• 2 xTee ընկույզ, 1/4-20 ներքին թել
• Պտուտակային աչքեր և ռետինե ժապավեն
• Եռոտանի գլուխ (ձեռք բերեք թեթև, բայց համոզվեք, որ այն ամուր է, չեք ցանկանում էժան լեռը գցել թանկարժեք տեսախցիկը, կամ այն թուլանալ և թեքվել է կրակոցի ժամանակ):
• Clockwheel Gears (ես օգտագործել եմ 3 -ը ՝ շարժիչի համար մի փոքր, միջանկյալը, որն ունի փոքր և մեծ, իսկ մեծը ՝ ժամացույցի անիվի համար):
• Պլաստիկ կանգառներ շարժիչի տակդիրի համար: Սկսեց 1 "-ով և դրանք կրճատեց այն չափի մեջ, որն ինձ անհրաժեշտ էր, երբ ճիշտ բարձունքներ ունեի:
• Նրբատախտակի բարակ նրբատախտակ `շարժիչի և հանդերձանքի ամրացման համար (ես օգտագործել եմ Radioshack- ի տպատախտակը, բարակ, թեթև և բավականաչափ ամուր, օգտագործել այն, ինչն ամենալավն է աշխատում):
• Sprսպանակների տեսականի (ես օգնում էի շարժակների/պտուտակների օգնությանը և փոխանցման տուփերը ներս պահելու համար): Ես մի զույգ ստացա Լոուեսից և ուրիշներին հանեցի գնդիկավոր գրիչներից և դրանք կտրեցի ճիշտ չափսերի:
• Լվացքի տեսականի, որպեսզի շարժվող մասերը չփշրվեն փայտի վրա:
• Շարժիչի ամրացման պարզ բրա:

Arduino Motor Driver (որոշակի մասեր Github- ի մասերի ցանկում են ՝ URL- ներով, որտեղից կարող եք դրանք առցանց ստանալ).

• Արդուինո
• Շարժիչ
• H-Bridge շարժիչ 1 Ա (L293D)
• սեղմել կոճակը
• միացում/անջատում միացում

Քայլ 3. Չափել և կտրել վերևի և ներքևի տախտակները

Յուրաքանչյուր տախտակի վրա չափեք 12 դյույմ, նշեք այն, կտրեք և մանրացրեք եզրերը:

Քայլ 4: Հորատեք անցքեր և ավելացրեք սարքավորում

Կա մի փունջ փոս, որի համար անհրաժեշտ է ճշգրիտ չափումներ կատարել, որովհետև խորհուրդ եմ տալիս վերջինն անել ockամացույցի անիվը (այնպես որ կարող եք 29 սմ չափել ծխնուց):

Հուշում. Ես խորհուրդ եմ տալիս դակիչով հարվածել փոսին, որն օգնում է ուղղել անցքը ճիշտ տեղում:

Դուք պատրաստվում եք փորել հետևյալ անցքերը.

• Hխնիներ - Մի պտուտակեք դրանք, քանի որ տախտակը կարող է պառակտվել, երկու տախտակների եզրերին փորեք անցքերը, անցքը կախված է ծխնու պտուտակի չափից, չափեք պտուտակը և օգտագործեք մի փոքր ավելի փոքր հորատիչ:
• Ockամացույցի անիվ - ծխնու կապիչի կենտրոնից 29 սմ հեռավորության վրա, այն կստանա T- ընկույզ, այս անցքի տեղը էական է, որպեսզի տախտակը և երկինքը պտտվեն նույն արագությամբ, երբ պտուտակը պտտվում է 1 պտույտ / րոպե: T- ընկույզը պետք է լինի տախտակի ներքևի կողմում (դեպի գետնին):
• Եռոտանի գլուխ.
• Եռոտանի լեռ-Կենտրոնացած ներքևի տախտակի վրա ՝ 5/16 դյույմ, և այս անցքը կստանա T- ընկույզ: T- ընկույզը նույնպես պետք է լինի տախտակի ներքևի կողմում (դեպի գետնին):

T- ընկույզները ավելացնելիս խորհուրդ եմ տալիս մի քանի սոսինձ գցել նախքան այն մուրճը ամրացնելը և նրբորեն մուրճելը: Ես սկսեցի պառակտում իմ ներքևի տախտակի վրա (տես լուսանկարը), որը ես պետք է վերանորոգեի:

Երբ այն տեղադրում եք եռոտանի վրա, եռոտանի վրա տեղադրված անցքն ու պտուտակը ստանում են առավելագույն սթրեսը (պտտվում է տեսախցիկի ծանրությունից այս կամ այն կողմ), այնպես որ T- ընկույզը, ամենայն հավանականությամբ, կթուլանա կամ ամբողջովին դուրս կգա: համոզվեք, որ համարժեքորեն կպցնում եք այն և փորձում եք քաշը կենտրոնացած պահել սարը օգտագործելիս: Լավ կայուն լեռը վճռորոշ նշանակություն ունի լուսանկարների համար, որոնք չունեն աստղերի հետքեր/ցնցումներ:

Քայլ 5: Շարժիչի լեռ և շարժակներ

Առաջին հերթին ստանդարտ 1/4-20 ընկույզը կպցրեք շարժիչներից մեկին, սա կլինի ժամացույցի շարժիչ հիմնական հանդերձանքը, դրա համար ես օգտագործել եմ մեծ քանակությամբ գորիլա սոսինձ (կարող եք տեսնել լուսանկարում):

Երկրորդը մի փոքր հանդերձում կպցրեք մյուս մեծ հանդերձին, սա մեր միջանկյալ հանդերձանքն է, ես որպես առանցք օգտագործեցի պարզ կտրված փայտե մեխ:

Տեղադրեք շարժիչը փակագծի վրա (ես ամրացրել եմ կայծակաճարմանդը, այնուհետև այնուհետև սոսնձել, երբ ճիշտ հավասարեցում ունեի):

Կարգավորումն այն է, որ շարժիչը մեծ արագությունը շրջում է համեմատաբար արագ տեմպերով (1 պտույտ / 5 վայրկյան կամ ավելի), դա կապված է այն փոքրիկ փոխանցման հետ, որը շարժվում է նույն արագությամբ: Փոքր հանդերձանքը համընկնում է ժամացույցով շարժվող հիմնական հանդերձանքի հետ, բայց քանի որ շրջագիծը տարբեր է, ժամացույցի անիվը պտտվում է շատ ավելի դանդաղ տեմպերով: Մենք ձգտում ենք 1 պտույտ/րոպե արագության, և դրա համար շարժիչը մի փոքր շատ արագ է շարժվում: Այսպիսով, Arduino կոդի մեջ անջատում և միացում օգտագործելով, ինձ հաջողվեց դանդաղեցնել հանդերձանքը: Այս կարգավորումը կոչվում է Gear Train, և դրա մասին կարող եք ավելին իմանալ այստեղ (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) Դուք պետք է փորձարկեք, թե ինչ արժեքներ են աշխատում միացման և անջատման ժամանակ, որպեսզի շարժիչը պտտվի ձեր շարժիչի և շարժակների համար ճիշտ արագությամբ:

Ձեզ անհրաժեշտ է լավ բնակարան, որպեսզի ամեն ինչ շարված լինի և սահուն պտտվի: Careգուշացեք ձեր անցքերը շարել և օգտագործել աղբյուրներ և լվացարաններ, որպեսզի շարժակները շարժվեն հարթ մակերևույթների վրա և չփշրվեն տախտակի վրա: Սա, հավանաբար, ինձ ամենից շատ ժամանակ տվեց նախագծից:

Քայլ 6: Շարժիչային միացում

Շրջանակը բավականին պարզ է, քանի որ կապերի մեծ մասը գնում է H-Bridge շարժիչին, օգտագործեք կցված պատկերը կամ Fritzing նախագծի ֆայլը ներառված է նաև Github փաթեթում:

Ուղղությունը հետ շրջելու համար ավելացվել է սեղմման կոճակ (կամ կարող եք նաև ձեռքով «հետ պտտել» ժամացույցը):

Միացման/անջատման անջատիչը պարզապես ավելի դյուրին դարձրեց սկավառակը միացնելն ու անջատելը, երբ այն չի օգտագործվում/մշակվում է, կարող եք նաև էներգիան քաշել նաև Arduino- ին:

Շարժիչի ուղղությունը կախված է այն բանից, թե ինչպես է այն միացվել, եթե պտտվում եք սխալ ուղղությամբ, պարզապես հակադարձեք բևեռականությունը:

Քայլ 7: Վերջնական արդյունք, խորհուրդներ և հնարքներ

Եվ օգտագործե! Հավասարեցրեք եռոտանին, տեսեք Հյուսիսային աստղը ծխնուց ներքև, իսկ ծխնին տեղադրման ձախ կողմում է (հակառակ դեպքում դուք կհետեւեք հակառակ ուղղությամբ):

Փորձեք պահել ամբողջ կազմվածքը հավասարակշռված և կայուն: Մի շոշափեք այն նկարահանումների ժամանակ, մի քաշեք մալուխները (օգտագործեք ձեր տեսախցիկի հեռահար ձգանը) և փորձեք օգտագործել այնպիսի տեխնիկա, ինչպիսին է Mirror Lockup- ը (եթե տեսախցիկն այն աջակցում է) `թափանցիկ առանց կադրեր ստանալու: Կան բազմաթիվ ձեռնարկներ աստղաֆոտոգրաֆիայի վերաբերյալ, և դուք արագորեն կսովորեք փորձից:

Պատկերները ցույց են տալիս երկու կադր, որոնք ես արել եմ ամբողջ կազմաձևման միջոցով: Սա Օստին Տեխաս նահանգի լուսավոր աղտոտված արվարձաններում էր, ոչ ամենաերկար գիշերը, բայց դրանք գեղեցիկ էին ստացվել: Օրիոնի երկարությունը մոտ 2,5 րոպե էր, իսկ երկնքի ավելի մեծ կրակոցը ՝ 5 րոպե (բայց չափազանց երկար էր լույսի աղտոտվածության պատճառով և պետք է փոքրացվեր Lightroom- ում): Կա նաև 1997 թվականի Հեյլ-Բոպի գիսաստղի 3 պատկեր, սա ձեռքով ամրացված սարքով, ինչպես նաև ավանդական կինոխցիկով: Դուք կարող եք տեսնել, թե ինչ կարող են անել թրթռումները կամ սխալ հավասարեցումը կադրին:

Վերջնական խորհուրդներ և մտքեր.

• Ոսպնյակների տեսախցիկներն ու ապակիները EAանր են, ես ստիպված էի օգտագործել զսպանակներ, որպեսզի փորձեմ քաշը քաշել ժամացույցից և օգնել շարժակների: Իմ օգտագործած շարժիչը չուներ մեծ ոլորող մոմենտ/հզորություն, այնպես որ, եթե ավելորդ քաշը լիներ կամ շարժիչները տախտակների վրա հարթ էին, ապա այն դժվարությամբ էր շրջում հանդերձանքը կամ ուղիղ կողպվում էր: Ավելի հզոր շարժիչը կօգնի, բայց սա այն է, ինչ ես ունեի:
• Բևեռային հավասարեցումը առանցքային է: Կարգավորումը սխալ կհետևի, եթե այն ճիշտ չդասավորվի: Ձեզ անհրաժեշտ է ամուր եռակողմ ՝ հավասարակշռված և կենտրոնացված (օգնում է պղպջակների մակարդակը):
• Կա շոշափող սարքի բնածին սխալ, որը երևում է ավելի երկար լուսաբանումների դեպքում, դրա հարմարեցման համար կարող եք օգտագործել ուղղիչ տեսախցիկ ՝ գտած այստեղ ՝ https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. Ինձ դա չի անհանգստացնում, քանի որ ես օգտագործում եմ շատ լայն անկյունային ոսպնյակ (20 մմ 50 մմ -ի համեմատ) և մոտ 5 րոպե տևողություն:
• Աստղաֆոտոգրաֆիան, ըստ էության, դժվար և հիասթափեցնող է: Առաջին անգամ մի՛ դուրս եկեք հիասքանչ լուսանկարներ ակնկալելով, կա ուսուցման կոր, վստահաբար ավելի թանկ և ճշգրիտ սարքավորումները կարող են օգնել, բայց ոչ, եթե չգիտեք կամ գնահատեք, թե ինչպես են դրանք աշխատում: Բայց սկսեք փոքրից, տիրապետեք հիմունքներին, ապա կիմանաք, թե ինչպես օգտագործել թանկարժեք սարքավորումները և կկարողանաք այն լավ օգտագործել: Դեռևս կարող եք հիանալի կադրեր ստանալ պարզ կարգավորումների միջոցով: 1997 թվականի հին կադրերը «լավագույնն» էին մոտ 100 կրակոցից, ուստի դա ուսուցման գործընթաց էր: Digital- ի միջոցով կարող եք լուսանկարել լուսանկարից հետո և սովորել ձեր սխալներից և հաղթանակներից `կատարելագործելու ձեր վարպետությունը:

Շնորհակալություն կարդալու համար, եթե ցանկանում եք իմ նախագծերի ավելի շատ լուսանկարներ և տեսանյութեր տեսնել, քան դիտել իմ Instagram- ը և YouTube- ի ալիքը