גשש כוכבים 'סקוצ'ט מאונט' המופעל על ידי ארדואינו לאסטרופוטוגרפיה: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

למדתי על הר הסקוטי כשהייתי צעיר יותר ועשיתי אחד עם אבא שלי כשהייתי בן 16. זו דרך זולה ופשוטה להתחיל עם אסטרופוטוגרפיה, שמכסה את היסודות לפני שאתה נכנס לענייני הטלסקופ המסובכים של מיקוד ראשוני, מעקב אחר צירים וכו '. כשעשיתי לראשונה את הר זה היה בשנות ה -90 אז הייתי צריך להשתמש במצלמת סרטים ולפתח את הסרט הזה בחנות המצלמות המקומית, זה היה תהליך יקר וארוך (צלם את התמונות, השתמש בכל הגליל, הוריד אותו, כמה ימים לאחר מכן תאסוף ותראה את התוצאות), זה הרבה יותר מהיר, זול וקל ללמוד מניסוי וטעייה עכשיו עם מצלמות דיגיטליות. אתה יכול לראות כמה יריות ישנות משנת 1997 בשלב האחרון.

העיצוב שהשתמשתי בו אז והיום הגיע מהספר הזה Star Ware:

עבור מדריך זה אני גם מאגר Github לכל נכסי Arduino: קוד, סכמטי ורשימת חלקים עם כתובות אתרים.

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

ההר הסקוטי פועל על עיקרון פשוט מאוד של סיבוב גלגל השעונים בזמנים מסוימים, אך כפי שלמדתי יציבות משחקת תפקיד עצום באופן התמונות. הפעלת גלגל השעון בעיצוב לא יציב או דק במיוחד בייזומים גבוהים מציגה שבילי כוכבים והתעצמות בתמונה. כדי להתגבר על זה ולהפוך את כל התהליך לקל ואוטומטי, יצרתי כונן מנוע פשוט מבוסס ארדואינו המבוסס על מנוע DC וכמה גלגלי פלסטיק (שלפתי אחד שלי ממסוק צעצוע שבור).

יש שם הוראות אחרות עבור הר Scotch או Barndoor Tracker אבל לעיצוב שלי רציתי שההר קטן ונייד כדי שאוכל לזרוק אותו בתרמיל ולקחת אותו לאזורים מרוחקים הרחק מזיהום אור של אוסטין TX.

שלב 1: 'אמרו לי שלא תהיה מתמטיקה!'

כדור הארץ מסתובב בערך 360 ° תוך 24 שעות, אם אנחנו מפרקים את זה אז זה 15 ° בתוך שעה, או 5 ° תוך 20 דקות.

עכשיו הבורג 1/4-20 הוא פיסת חומרה נפוצה, יש לו 20 חוטים בסנטימטר, כך שאם הוא מסתובב בקצב של 1 סיבוב לדקה אז ייקח 20 דקות לנסוע אותו 1 אינץ '.

הטריגונומטריה נותנת לנו את מספר הקסם של חור גלגל השעון שלנו שנמצא 11.42 אינץ '(או 29.0 ס מ) מנקודת הציר שלנו במרכז הציר.

שלב 2: חומרים

הר סקוטש:

• לוח עליון, 3 אינץ 'על 12 אינץ' (3/4 אינץ ')
• לוח תחתון, 3 אינץ 'על 12 אינץ' (3/4 אינץ ')
• צירים, מומלץ ציר אחד ארוך בגודל 3 אינץ ', וודא שמדובר על ציר מוצק עם לא הרבה "משחק", השתמשתי בשני צירים פשוטים אבל יש הרבה נענועים ואני עשוי להחליף אותם לציר מוצק יותר.
• בורג משיק, בורג ראש עגול באורך 1/4 עד 4 סנטימטרים
• 2 x אגוז טי, 1/4-20 חוט פנימי
• רצועת עיניים וגומייה
• ראש חצובה (קנו ראש קל אך הקפידו שהוא מוצק, אתם לא רוצים שהר זול יפיל מצלמה יקרה, או שההר יתרופף ויפול בזמן צילום).
• גלגלי שעון (השתמשתי ב -3: זעיר למנוע, הביניים שיש בהם זעיר וגדול, והגדול לגלגל השעון עצמו).
• סטנדים מפלסטיק לדוכן המנוע. התחלתי באורך 1 "וחתכו אותם לגודל שהייתי צריך ברגע שהגבהים הנכונים היו לי.
• דיקט תחביבים דק - להתקנות מנועים והילוכים (השתמשתי במעגל מבית Radioshack, דק, קל וחזק מספיק, השתמש בכל מה שהכי טוב).
• מעיינות שונים (נהגתי לסייע להילוכים/ברגים ולשמור על ההילוכים בתור). קיבלתי זוג מלואס והוצאתי כמה אחרים מתוך עטים כדורים וחתכתי אותם למידות הנכונות.
• מכונות כביסה שונות בכדי למנוע את החלקים הנעים מפני שחיקה נגד עץ.
• סוגר פשוט לתושבת המנוע.

נהג מנועים של Arduino (חלקים ספציפיים נמצאים ברשימת החלקים של Github עם כתובות אתרים היכן ניתן להשיג אותן באופן מקוון):

• ארדואינו
• כונן מנוע
• נהג מנוע H-Bridge 1A (L293D)
• לחץ על הכפתור
• הפעלה/כיבוי

שלב 3: מדוד וגזור את הלוחות העליונים והתחתונים

מודדים 12 על כל לוח, מסמנים אותו, חותכים ומשייפים את הקצוות.

שלב 4: מקדחי חורים והוסף חומרה

יש חבורה של חורים לקדוח ובגלל המדידה המדויקת הנדרשת אני ממליץ לך לעשות את גלגל השעון האחרון (כך שתוכל למדוד את 29 ס מ בדיוק מהציר)!

טיפ: אני ממליץ להקיש על החור בעזרת אגרוף כדי לסייע בהנחיית החור במקום הנכון.

אתה עומד לקדוח את החורים הבאים:

• צירים - אל תברג אותם רק כי הלוח עלול להתפצל, לקדוח את החורים בשולי שני הלוחות, החור תלוי בגודל בורג הציר, מדוד בורג והשתמש במקדח מעט קטן יותר.
• גלגל השעון - 29 ס"מ ממרכז סיכת הציר, הוא יקבל אגוז T, המיקום של החור הזה חיוני בכדי לגרום ללוח ולשמיים להסתובב באותו קצב כאשר הבורג מסתובב ב -1 סל"ד. אגוז ה- T צריך להיות בצד הפונה כלפי מטה של הלוח (לכיוון הקרקע).
• ראש חצובה - מרוכז בלוח העליון, הגודל תלוי בראש החצובה, השתמשתי גם במכונת כביסה על שלי בכדי להחזיק אותו צמוד.
• הר חצובה -מרכז על הלוח התחתון, 5/16 אינץ 'והחור הזה יקבל אגוז T. אגוז ה- T גם צריך להיות בצד הפונה כלפי מטה של הלוח (לכיוון הקרקע).

בעת הוספת אגוזי ה- T אני ממליץ לשים מעט דבק לפני שאתה פטיש אותו ולהיות דפיקה עדינה. התחלתי פיצול בלוח התחתון שלי (ראו תמונה) שעלי לתקן.

כאשר אתה מעלה אותו על חצובה, חור ההרכבה של החצובה ואגרוף ה- T מקבלים את הלחץ הרב ביותר (מפותל הלוך ושוב ממשקל המצלמה כשהוא בזוויות) כך שסוג T-nut צפוי להשתחרר או לצאת לגמרי אז עשה בטוח שאתה מדביק אותו כראוי ומנסה לשמור על המשקל במרכזו בעת השימוש בתושבת. הר יציב טוב הוא חיוני לתמונות ללא שבילי כוכבים/צחקוקים.

שלב 5: הרכבה ומנועים של המנוע

הדבק תחילה אגוז 1/4-20 סטנדרטי לאחד ההילוכים, זה יהיה הילוך ההנעה הראשי של השעון, השתמשתי בכמות נדיבה של דבק גורילה לזה (אתה יכול לראות בתמונה).

שנית הדבק הילוך זעיר להילוך הגדול השני, זהו ציוד הביניים שלנו, השתמשתי במסמר עץ כרות פשוט כאקסל.

הרכיב את המנוע לתושבת (אני קושרת את הרוכסן ולאחר מכן הדבקתי לאחר שהיישור היה נכון).

ההתקנה היא שהמנוע מסובב את ההילוך הגדול בקצב מהיר יחסית (1 סיבוב / 5 שניות בערך), זה מחובר להילוך הזעיר, שנוסע באותו קצב. ההילוך הזעיר מתיישר עם הילוך ההנעה הראשי של השעון אך מכיוון שהיקפים שונים הילוך הגלגל השעון מסתובב בקצב איטי בהרבה. אנו מכוונים למהירות של 1 סיבובים/דקה והמנוע נוסע קצת יותר מדי מהר בשביל זה. אז באמצעות כיבוי והפעלה בקוד הארדואינו הצלחתי להאט את ההילוך. התקנה זו נקראת רכבת הילוכים ותוכלו ללמוד עליה קצת יותר כאן (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) יהיה עליכם להתנסות באילו ערכים עובדים לזמן וכיבוי כדי לגרום להילוך להסתובב בקצב הנכון עבור המנוע וההילוכים שלך.

אתה צריך דיור טוב כדי שהכל יהיה מסודר ומסתובב בצורה חלקה. הקפד ליישר את החורים שלך ולהשתמש במעיינות ומכונת כביסה כדי להשאיר את ההילוכים נוסעים על משטחים חלקים ולא לטחון נגד אף לוח. זה כנראה לקח לי את רוב הזמן מהפרויקט.

שלב 6: מעגל מוטורי

המעגלים די פשוטים, כאשר רוב החיבורים עוברים לנהג המנוע H-Bridge, השתמש בתמונה המצורפת או שקובץ פרוייקט Fritzing כלול גם בחבילת Github.

נוסף כפתור לחיצה כדי להפוך את הכיוון (או שניתן "לסובב" את גלגל השעון גם ביד).

מתג ההפעלה/כיבוי פשוט הקל על הפעלה וכיבוי של הכונן כאשר אינו בשימוש/פיתוח, אתה יכול פשוט למשוך את הכוח גם ל- Arduino.

כיוון המנוע תלוי כיצד הוא היה מחובר, אם אתה מסתובב בכיוון הלא נכון, פשוט הפוך את הקוטביות.

שלב 7: סיום התוצאה, טיפים וטריקים

ותשתמש! יישר את החצובה, צפה בכוכב הצפוני במורד הציר כשהציר נמצא בצד שמאל של ההתקנה (אחרת תעקוב בכיוון ההפוך).

נסה לשמור על כל ההתקנה מאוזנת ויציבה. אל תיגע בו במהלך צילומים, או אל תמשוך בכבלים (השתמש בהדק מרחוק למצלמה שלך), ונסה להשתמש בטכניקות כמו נעילת מראה (אם המצלמה שלך תומכת בכך) כדי לקבל צילומים ברורים ללא רעידות. יש המון הדרכות בנושא אסטרופוטוגרפיה ותלמדו מהר מניסיון.

התמונות מראות שתי צילומים שעשיתי באמצעות כל ההתקנה, זה היה בפרברי האור המזוהמים של אוסטין TX בלילה הכי ברור אבל הם יצאו נחמדים. אורכו של אוריון היה כ -2.5 דקות וצילום השמיים הגדול יותר היה 5 דקות (אך הוא היה ארוך מדי בגלל כמות זיהום האור והיה צריך לשנות אותו בחזרה ב- Lightroom). ישנן גם 3 תמונות של שביט הייל-בופ משנת 1997, זה היה עם הר שהופנה ביד וכן מצלמת סרטים מסורתית. אתה יכול לראות מה רעידות או יישור לא נכון יכולים לעשות את הזריקה.

עצות ומחשבות אחרונות:

• מצלמות וזכוכית בעדשות הם כבדים, הייתי צריך להשתמש במעיינות כדי להוריד את המשקל מהגיר השעון וכדי לסייע להילוכים. למנוע שהשתמשתי בו לא היו כמויות מטורפות/הספק מטורפות, כך שאם היה יותר מדי משקל או שההילוכים סומקים על הלוחות אז הוא התקשה לסובב את ההילוך או היה נועל מיד. מנוע חזק יותר יעזור, אבל זה בדיוק מה שהיה לי זמין.
• יישור קוטב הוא המפתח. ההתקנה תעקוב לא נכון אם היא לא מיושרת כראוי. אתה צריך חצובה יציבה ומאוזנת ומרוכזת (אחת עם מפלס בועה עוזרת)!
• ישנה טעות מובנית בהר המשיק שמופיעה בחשיפות ארוכות יותר, אתה יכול להשתמש במצלמת תיקון כדי להתאים אותה, שנמצא כאן: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. אני לא מודאג מזה כי אני משתמש בעדשת זווית רחבה מאוד (20 מ"מ לעומת 50 מ"מ) ובמשך זמן של כ -5 דקות צמרות.
• אסטרופוטוגרפיה מטבעה קשה ומתסכלת. אל תצאו בפעם הראשונה לתמונות מדהימות, יש עקומת למידה, בטוח שציוד יקר ומדויק יותר יכול לעזור, אבל לא אם אתם לא יודעים או מעריכים את אופן פעולתם. אבל התחל בקטן, שלט ביסודות, ואז תדע כיצד להשתמש בציוד היקר ותוכל להשתמש בו היטב. אתה עדיין יכול לקבל צילומים נהדרים בעזרת הגדרות פשוטות. הצילומים הישנים משנת 1997 היו "הטובים ביותר" מתוך כ -100 צילומים, כך שזה היה תהליך למידה. באמצעות Digital אתה יכול לצלם תמונה אחרי תמונה וללמוד מהטעויות והניצחונות שלך כדי לחדד את המיומנות שלך.

תודה שקראתם, אם תרצו לראות יותר תמונות וסרטונים של הפרויקטים שלי מאשר לבדוק את אינסטגרם וערוץ היוטיוב שלי