Астрофотографийн зориулалттай Arduino Powered 'Scotch Mount' од мөрдөгч: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Би бага байхдаа Шотландын уулын талаар олж мэдээд 16 настай байхдаа аавтайгаа хамт хийсэн. Энэ бол астрофотографийг эхлүүлэх хамгийн энгийн, хямд төсөр арга бөгөөд энэ нь дурангийн дурангийн нарийн төвөгтэй асуудалд орохоосоо өмнө үндсийг нь хамардаг. тэнхлэгийг хянах гэх мэт. Би энэ бэхэлгээг анх 90 -ээд онд хийж байсан болохоор кино камер ашиглаж, орон нутгийн камерын дэлгүүрт уг киног хийлгэх шаардлагатай болсон нь үнэтэй бөгөөд урт процесс байсан (зураг авах, Бүтэн өнхрүүлгийг ашигла, унага, хэд хоногийн дараа аваад үр дүнг нь үз), дижитал камер ашиглан туршилт, алдаанаас суралцах нь маш хурдан, хямд, хялбар юм. Та хамгийн сүүлчийн алхам дээр 1997 оны хэдэн хуучин зургийг харж болно.

Миний тэр үед болон өнөөдөр ашиглаж байсан загварыг Star Ware номноос авсан болно:

Энэхүү зааварчилгааны хувьд би Arduino -ийн бүх эд хөрөнгийн Github репозитор: код, схем, URL -тэй хэсгүүдийн жагсаалт.

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

Шотландын бэхэлгээ нь цагны хүрдийг тодорхой цагт эргүүлэх маш энгийн зарчим дээр ажилладаг боловч гэрэл зургууд хэрхэн гарч ирэхэд тогтвортой байдал асар их үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг би мэдсэн. Цагийн хүрдийг тогтворгүй эсвэл сул хийцтэй загвараар эргүүлэх нь ялангуяа том томруулах үед оддын мөрийг танилцуулж, гэрэл зураг дээр чимээ гаргадаг. Үүнийг даван туулах, бүх үйл явцыг хялбарчлах, автоматжуулахын тулд би DC хөдөлгүүр дээр суурилсан энгийн Arduino хөдөлгүүртэй хөтөч болон хуванцар араа бүтээсэн (би эвдэрсэн тоглоомын нисдэг тэрэгнээс нэгийг нь гаргаж авсан).

Scotch Mount эсвэл Barndoor Tracker -ийн бусад зааварчилгаа байдаг, гэхдээ миний дизайны хувьд би уг төхөөрөмжийг жижиг, зөөврийн байдлаар авахыг хүссэн тул үүргэвчиндээ хийж, Остин TX -ийн гэрлийн бохирдлоос хол байгаа алслагдсан газар руу авч явах боломжтой болсон.

Алхам 1: "Математик байхгүй болно гэж надад хэлсэн!"

Дэлхий 24 цагийн дотор ойролцоогоор 360 ° эргэдэг, хэрэв бид үүнийг задалбал нэг цагт 15 ° эсвэл 20 минутын дотор 5 ° болно.

Одоо 1/4-20 шураг нь нийтлэг тоног төхөөрөмжийн нэг хэсэг бөгөөд инч нь 20 утастай тул хэрэв 1 минутанд 1 эргэлтээр эргүүлбэл 1 инч туулахын тулд 20 минут шаардагдана.

Тригонометрийн тусламжтайгаар нугасны төв хэсэгт байрлах эргэх цэгээс 11.42 инч (эсвэл 29.0 см) зайд байрладаг манай цагийн эргэлтийн нүхний ид шидийн тоог өгдөг.

Алхам 2: Материал

Шотландын уул:

• Дээд самбар, 3 инчээс 12 инчийн (3/4 инчийн)
• Доод самбар, 3 инч -12 инч (3/4 инч)
• Нугас, Нэг урт 3 инчийн нугасыг ашиглахыг зөвлөж байна, энэ нь тийм ч их "тоглодоггүй" хатуу нугас байгаа эсэхийг шалгаарай, би хоёр энгийн нугас ашигласан боловч маш их хөдөлж байгаа тул илүү нугасаар сольж магадгүй юм.
• Шүргэгч шураг, 1/4-20-аас 4-инчийн урттай дугуй толгойтой шураг
• 2 xTee самар, 1/4-20 дотоод утас
• Screw Eyes & Rubber band
• Tripod толгой (хөнгөн жинтэй аваарай, гэхдээ бат бөх эсэхийг шалгаарай, хямд камер нь үнэтэй камер унах, эсвэл буудлагын үеэр бэхэлгээ сулрах, унжихыг хүсэхгүй байна).
• Цагийн хүрдний араа (би 3 -ийг ашигласан: моторын хувьд жижигхэн, жижиг, том хэмжээтэй завсрын, өөрөө цагны дугуйны хувьд том хэмжээтэй).
• Моторын тавиурын хуванцар зогсолт. 1 "-ээр эхэлж, зөв өндрийг олж авсны дараа тэдгээрийг шаардлагатай хэмжээгээр нь багасга.
• Нимгэн хобби фанер - мотор ба араа бэхэлгээний хувьд (би Radioshack -ийн хэлхээний самбар ашигладаг байсан, нимгэн, хөнгөн, хангалттай хүчтэй, хамгийн сайн ажилладаг зүйлийг ашиглаарай).
• Төрөл бүрийн булаг шанд (би араа/эрэг дээр тусалж, араагаа дотор нь байлгадаг байсан). Би Лоусаас хос авч, заримыг нь үзэгнээс сугалж аваад зохих хэмжээгээр нь хайчилж авлаа.
• Төрөл бүрийн угаагч нь хөдлөх эд ангиудыг модон дээр нунтаглахаас хамгаална.
• Мотор холбох энгийн хаалт.

Arduino мотор драйвер (тодорхой хэсгүүд нь Github -ийн хэсгүүдийн жагсаалтад байгаа бөгөөд тэдгээрийг хаанаас онлайнаар авах боломжтой):

• Ардуино
• Мотор хөтөч
• H-Bridge мотор драйвер 1А (L293D)
• дарах товчлуур
• асаах/унтраах

Алхам 3: Дээд ба доод самбарыг хэмжиж, хайчилж ав

Самбар тус бүр дээр 12 хэмжиж, тэмдэглээд, ирмэгийг нь зүсээд зүлгэж ав.

Алхам 4: Нүх өрөмдөж, тоног төхөөрөмж нэмнэ үү

Өрөмдөх нүхнүүд олон байгаа бөгөөд шаардлагатай нарийвчлалтай хэмжсэний ачаар би хамгийн сүүлд цагны дугуйг хийхийг зөвлөж байна (ингэснээр нугаснаас яг 29 см зайг хэмжих боломжтой болно)!

Зөвлөгөө: Нүхийг зөв газарт нь чиглүүлэхийн тулд цоолтуурын тусламжтайгаар нүхийг дарахыг зөвлөж байна.

Та дараах нүхийг өрөмдөх гэж байна.

• Нугас - Самбар хагарч болзошгүй тул зүгээр л шургуулж болохгүй, хоёр хавтангийн ирмэг дээр цооног өрөмд, нүх нь нугасны шурагны хэмжээ, боолтыг хэмжиж, арай жижиг өрмийн бит ашиглана.
• Цагийн хүрд - нугасны зүүний төвөөс 29 см зайд Т -самар авах бөгөөд шураг 1 эрг / мин эргүүлэх үед самбар болон тэнгэрийг ижил хурдаар эргүүлэхэд энэ нүхний байршил чухал юм. Т самар нь хавтангийн доошоо харсан талд байх ёстой (газар руу чиглэсэн).
• Tripod Head - дээд самбар дээр төвлөрсөн, хэмжээ нь tripod -ийн толгойноос хамаардаг, би үүнийг эвтэйхэн байлгахын тулд угаагчийг бас ашигладаг байсан.
• Tripod Mount-5/16 инчийн доод самбар дээр төвлөрсөн бөгөөд энэ нүх нь Т-самар авах болно. Т самар нь мөн самбарын доош харсан талд байх ёстой (газар руу).

Т-самар нэмж өгөхдөө цоолохоосоо өмнө бага зэрэг цавуу тавьж, зөөлөн цохихыг зөвлөж байна. Би засах ёстой доод самбар дээрээ хувааж эхлэв (зургийг үзнэ үү).

Та үүнийг tripod дээр бэхлэх үед tripod-ийн бэхэлгээний нүх ба самар нь хамгийн их ачаалал өгдөг (өнцгийн хувьд камерын жингээс нааш цааш чангалдаг) тул T-самар сулрах эсвэл бүхэлд нь гарч ирэх магадлалтай. Та үүнийг сайтар нааж, бэхэлгээг ашиглахдаа жингээ төвлөрүүлэхийг хичээгээрэй. Тогтвортой сайн бэхэлгээ нь од мөргүй/зурвасгүй зургуудын хувьд маш чухал юм.

Алхам 5: Мотор холболт ба араа

Нэгдүгээрт, 1/4-20 стандарт самарыг нэг араагаар наа, энэ нь цагны хөтөч гол хэрэгсэл байх болно, би үүнд маш их хэмжээний Gorilla Glue ашигласан (та зургийг харж болно).

Хоёрдахь жижиг араагаа нөгөө том араагаар цавуулаарай, энэ бол бидний завсрын араа, би энгийн зүссэн модон хадаасыг тэнхлэг болгон ашигласан.

Моторыг хаалтанд холбоно уу (би хавчаараар холбож, дараа нь зөв тохируулсны дараа наасан).

Тохиргоо нь мотор нь том араагаа харьцангуй хурдан эргүүлэх явдал юм (1 эргэлт / 5 секунд орчим), энэ нь ижил хурдтай явдаг жижигхэн араагаар холбогддог. Бяцхан араа нь цагны хөтлөгчтэй үндсэн араагаа тааруулдаг боловч тойрог нь ялгаатай тул цагны дугуйны араа хамаагүй удаан эргэдэг. Бид 1 эрг/мин хурд авахыг зорьж байгаа бөгөөд мотор үүнээс арай дэндүү хурдан явдаг. Тиймээс Arduino кодыг унтрааж асаах замаар би араагаа удаашруулж чадсан. Энэхүү тохиргоог Gear Train гэж нэрлэдэг бөгөөд та энэ талаар эндээс жаахан илүү ихийг мэдэх боломжтой (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) Та ямар үнэ цэнэ ажилладаг болохыг туршиж үзэх хэрэгтэй болно. мотор болон араагаа тохирох хурдаар эргүүлэхийн тулд асаах, унтраах цаг.

Бүх зүйлийг эмх цэгцтэй, жигд эргүүлэхийн тулд танд сайн орон сууц хэрэгтэй. Цоорхойгоо эгнүүлж, араагаа тэгш гадаргуу дээр хөдөлгөж, аль ч самбар дээр нунтаглахгүй байхын тулд булаг, угаагч ашиглаарай. Энэ нь намайг төслөөс гарахад хамгийн их цаг зарцуулсан байх.

Алхам 6: Мотор хэлхээ

Цахилгаан хэлхээ нь маш энгийн бөгөөд ихэнх холболтууд H-Bridge Motor Driver-тэй холбогддог тул хавсаргасан зургийг ашиглах эсвэл Frithzing төслийн файлыг Github багцад оруулсан болно.

Чиглэлийг буцаах товчлуурыг нэмж оруулав (эсвэл та цагны хүрдийг гараар "ухрах" боломжтой).

Асаах/унтраах унтраалга нь драйвыг ашиглаагүй/хөгжүүлээгүй үед асаах, унтраахад хялбар болгосноор та Arduino руу хүчээ татах боломжтой болно.

Моторын чиглэл нь түүнийг хэрхэн холбосоноос хамаарна, хэрэв та буруу чиглэлд эргүүлж байгаа бол туйлыг нь эргүүлээрэй.

Алхам 7: Үр дүн, зөвлөмж, заль мэхийг дуусга

Тэгээд ашиглаарай! Гурвалжинг тэгшлээд хойд нугасыг нугаснаас доош хараарай, нугас нь тохируулгын зүүн талд байна (эс тэгвээс та эсрэг чиглэлд явах болно).

Бүх тохиргоог тэнцвэртэй, тогтвортой байлгахыг хичээ. Буудлагын үеэр хүрч болохгүй, кабелийг бүү тат (камерынхаа алсын удирдлагыг ашиглаарай), толин тусгал түгжих (хэрэв таны камер үүнийг дэмждэг бол) гэх мэт техникийг ашиглан чичиргээгүй зураг аваарай. Астрофотографийн талаар маш олон гарын авлага байдаг бөгөөд та туршлагаасаа хурдан суралцах болно.

Зураг дээр миний бүх тохиргоог ашиглан хийсэн хоёр зураг харагдаж байна, энэ бол Остин TX хотын бохирдолтой хотын захад хамгийн цэвэрхэн шөнө байсан боловч сайхан гарч ирэв. Орион 2.5 минут орчим, илүү том тэнгэрийн цохилт 5 минут байв (гэхдээ гэрлийн бохирдлын хэмжээ хэтэрхий урт байсан тул Lightroom -д дахин хэмжих шаардлагатай болсон). 1997 оны Hale-Bopp сүүлт одны 3 зураг байдаг бөгөөд энэ нь гараар эргүүлсэн бэхэлгээ, уламжлалт кино камертай байв. Чичиргээ эсвэл буруу тохируулга нь буудлагад юу нөлөөлж болохыг та харж болно.

Эцсийн зөвлөмж ба бодол:

• Линзний камер, шил нь ХҮНД байдаг тул би булаг ашиглан жингээ хасаж, араагаа арчлах шаардлагатай болсон. Миний ашигладаг моторт галзуу их хүч/хүч байхгүй байсан тул хэт их жинтэй эсвэл араа нь самбар дээр жигд байвал араагаа эргүүлэхэд хэцүү байсан эсвэл шууд түгжих болно. Илүү хүчирхэг мотор туслах болно, гэхдээ энэ бол миний бэлэн байсан зүйл юм.
• Туйлыг тэгшлэх нь түлхүүр юм. Хэрэв тохиргоо зөв хийгдээгүй бол тохиргоо буруу явагдах болно. Танд тэнцвэртэй, төвтэй бат бөх tripod хэрэгтэй (хөөсний түвшинтэй нэг нь тусалдаг)!
• Илүү урт өртөлтийг харуулдаг шүргэх холболтонд угаасаа алдаа гардаг тул та үүнийг засахын тулд залруулах камер ашиглаж болно: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. Би маш өргөн өнцгийн линз (50мм -тэй харьцуулахад 20мм), ойролцоогоор 5 минутын орой ашигладаг тул би үүнд санаа зовохгүй байна.
• Астрофотографи нь угаасаа хэцүү бөгөөд сэтгэл дундуур байдаг. Гайхамшигтай гэрэл зургуудыг анх удаа хүлээж байгаарай, сургалтын муруй байгаа тул илүү үнэтэй, нарийвчлалтай тоног төхөөрөмж танд туслах болно, гэхдээ хэрэв та тэд хэрхэн ажилладагийг мэдэхгүй эсвэл үнэлээгүй бол тийм биш юм. Гэхдээ жижиг зүйлээс эхэлж, анхан шатны мэдлэгийг эзэмшээрэй, дараа нь та үнэтэй тоног төхөөрөмжийг хэрхэн ашиглахаа мэдэж, сайн ашиглах боломжтой болно. Та энгийн тохиргоог хийснээр гайхалтай зураг авах боломжтой хэвээр байна. 1997 оны хуучны буудлага 100 орчим буудлага хийснээс "хамгийн шилдэг нь" байсан болохоор сурах үйл явц байсан. Дижитал ашиглан та зургийн дараа гэрэл зураг авч, алдаа, ялалтаасаа суралцаж ур чадвараа сайжруулах боломжтой болно.

Уншсанд баярлалаа, хэрвээ та миний төслийн зураг, видеог миний Инстаграм, YouTube сувгийг үзэхээс илүү ихийг үзэхийг хүсч байвал