מערכת IOT מבוססת אינטרנט לבקרת טלסקופ: 10 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

עיצבנו ויצרנו מערכת IOT מבוססת אינטרנט לשליטה על כל סוג של טלסקופ דרך האינטרנט ולקבל את הנוף מהטלסקופ בעלות מינימלית

המוטיבציה שלנו מאחורי הפרויקט הזה הייתה כי היה לנו שלושה טלסקופ במועדון האסטרונומיה שלנו במכללה להנדסה ורצינו שהם שולטים בכל מקום מהקמפוס שלנו. היינו צריכים שזה יהיה בעלות מינימלית ככל האפשר וזה אמור לעבוד עם כל טלסקופ

כך שמערכת IOT זו יכולה לשלוט בכל סוג של טלסקופ מאתר האינטרנט בכל מכשיר מסוג. כמו כן נוכל לצפות בתצוגה החיה של הטלסקופ מאתר זה. לשם כך היא משתמשת בסטלריום (תוכנת קוד פתוח) אשר פועל על פטל pi 3 (משמש כשרת) המחובר ל- Arduino mega בחיבור מאסטר עבדים ולוח RAMPS 1.4 מחובר כמגן ל- Arduino mega ששולט במנועי הצעד. באמצעות נהגי מנוע

אספקה

פטל פאי 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPS 1.4 מגן

2 מנועי צעד (400 צעדים)

צוללנים (נהג A4988)

ספק כוח ATX

מצלמת אינטרנט טובה

חיבור אינטרנט הגון

שלב 1: חיבורים וקידוד של Arduino

עלינו לטעון את החיבורים ולקוד לפני שנחבר את כל הרכיבים יחדיו. אז הורד והתקן את תוכנת Arduino IDE במחשב שלך. חבר את Arduino MEGA R3 למחשב באמצעות כבל USB.

כאן אנו משתמשים בתוכנת בקרת טלסקופ בקירוב שביצענו בה מספר שינויים. אתה יכול להוריד את הגרסה שלנו בקישור הבא

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

אבל הקרדיט מגיע ליוצרי המדרגה. פשוט שאלנו את הקוד שלהם ועשינו בו כמה שינויים בהתאם לצורך שלנו. להלן הקישורים ליוצרים מקוריים בשטח

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

groups.io/g/onstep/wiki/home

לאחר הורדת ה- onstep שהשתנה פתח את הקובץ onstep.ino ב- arduino ide. חבר מגה למחשב וטען את הקובץ onstep ב- arduino mega

שלב 2: RAMPS 1.4 וחיבורי מנהל התקן ומנוע

לוח רמפות 1.4 משמש בעיקר לשליטה במנועי מדפסות תלת מימד כך שהוא מדויק מאוד, כך שנוכל לשלוט במדויק בטלסקופ.

אז אתה צריך לבחור נהג מנוע מתאים על פי מנוע הצעד שלך והתולעים וההילוכים שלך על הר הטלסקופ בשביל זה יצרנו גיליון אקסל שיכול לתת את הערכים הרצויים של ההתנגדות וקצב ההנעה שיש להתאים אותו בקוד הארדואינו ו הקישור כדלקמן

על פי המחקר שלנו ניתן להשתמש במנהלי מנוע DRV 8825 ו- A4988 עם רוב הטלסקופ ורוב התושבים.

חבר נהגי מנוע במיקום נתון כפי שמוצג בתמונה בלוח הרמפות 1.4 והשתמש בו כמגן עבור arduino mega. הרמפות מופעלות בנפרד על ידי ספק כוח ATX 12V.

שלב 3: חיבורים והגדרות של פטל פטל

ה- Raspberry pi 3 שלנו נטען במערכת ההפעלה ה rasbian האחרונה והתקנו עליו stellarium של Linux מהקישור הבא

stellarium.org/

ולאחר מכן חבר את מגה Arudino ל- pi פטל באמצעות כבל USB

טען גם תוכנת arduino ide על פטל פאי

מצלמת האינטרנט aslo מחוברת ל- raspberry pi באמצעות כבל usb וגם מתקינה תוכנת מצלמת web-streamer-master ב- raspberry pi. ניתן למצוא אותו בקלות ב- github

פטל פאי מופעל בנפרד מרכיבים אחרים

שלב 4: הגדרות תוכנת Stellarium

Stellarium היא תוכנה שנותנת לך מיקומים ומיקומים מדויקים של כל אובייקטים של שמי הלילה מהמיקום שלך היא גם נותנת לך ערכי Ra/Dec של כל אובייקט שמי לילה

לאחר הורדת stellarium הזן את המיקום המדויק שלך בתוכנה זו

לאחר מכן הפעל את השליטה בטלסקופ ותוספי השלט הרחוק בתוכנה על ידי כניסה לתפריט התוספים ובחירת שני התוספים האלה ובחר גם טעינה באפשרות ההפעלה

לאחר הפעלת תוסף בקרת טלסקופ עבור אל הגדרת אפשרות הטלסקופ ולאחר מכן בחר הוסף לחיבור טלסקופ חדש. לאחר מכן בחר טלסקופ הנשלט על ידי ישירות דרך יציאה טורית, ולאחר מכן בחר ביציאה הטורית שלך שהיא מספר יציאת ה- USB. שעליו מחובר ארדואינו. ולאחר מכן בחר את דגם הטלסקופ שלך. אם הדגם שלך אינו קיים תוכל לבחור ישירות באפשרות LX200. בחר אישור ולאחר מכן הקש על התחל. לאחר מכן תוכל לצפות בטלסקופ משופע לאופציה, שם תוכל לצפות בערכי הצטרפות וירידה נכונה (Ra/Dec) של האובייקט הנוכחי שאליו הטלסקופ מצביע.

טלסקופ כלשהו אינו מצליח להתחבר לסטלריום. אז ראשית עליך להוריד את תוכנת StellariumScope ולאחר מכן לחבר אותה לסטלריום

שלט רחוק הוא התוסף השולט בכל הפונקציונליות של Stellarium באמצעות ממשק אינטרנט. לאחר הפעלת התוסף עבור אל אפשרות התצורה ובחר מספר יציאה וכתובת IP של localhost.

עכשיו אתה יכול לגשת לממשק האינטרנט באמצעות IP של localhost והיציאה הנבחרת מכל מחשב או טלפון חכם המחוברים לאותה רשת כמו פטל הפטל.

בממשק אינטרנט אתה יכול לבחור את אובייקט שמי הלילה שאליו אתה רוצה להזיז את הטלסקופ שלך מתפריט הבחירה, לאחר מכן עבור אל אפשרות בקרת הטלסקופ, אפשרות הבחירה העבר את הטלסקופ הנבחר לאובייקט הנבחר.

אתה יכול גם לצפות בתצוגה הנוכחית מהטלסקופ באמצעות מצלמת רשת-סטרימר-מאסטר

שלב 5: בחירת מנוע צעד והחיבורים שלו

בחירת מנוע צעד תלויה בסוג הרכבה בו משתמש הטלסקופ שלך

כְּלוֹמַר

• אלטזימוט. אלטזימוט
• הר דובסוניה
• מַשׁוָנִי
• הר מזלג
• הר המשווה הגרמני

באופן כללי ניתן להשתמש במנוע צעד עם 400 צעדים לכל סוגי הטלסקופים

עליך לחבר מנועי צעד לצוללני המנועים המחוברים ל- RAMPS 1.4. ניתן להשיג כוח מנוע ישירות מ- RAMPS 1.4

שלב 6: מצלמת רשת וזה חיבורים

מצלמת רשת מחוברת לטלסקופ במבט העין של הטלסקופ והיא מחוברת ל- pi Raspberry באמצעות חיבור USB ויש להתקין מצלמת סטרימר-מאסטר על פטל pi כך שתוכל לצפות בתצוגה הנוכחית מהטלסקופ באמצעות ממשק אינטרנט

שלב 7: ספק כוח

Arduino MEGA מופעל באמצעות חיבור USB מפטל פאי ישירות כך שהוא לא היה צריך ספק כוח נפרד

לוח RAMPS 1.4 מופעל על ידי ספק כוח ATX. זה צריך להיות מחובר על ידי ספק כוח 12v. מנהלי המנוע ומנועי הצעד מופעלים על ידי ספק כוח ATX זה

פטל פאי מופעל על ידי בנק סוללות ישירות על ידי חיבור חשמל של פטל פאי

מצלמת הרשת מחוברת ל- pi פטל באמצעות חיבור USB כך שמצלמת האינטרנט מופעלת באמצעות חיבור USB

שלב 8: הרכבה מלאה

1. חבר את מנועי הצעד להילוך ציר הגובה ולתולעת ציר האזימוט על ידי קידוח וריתוך לציוד ולתולעת
2. חבר את חוטי מנועי הצעד לנהגי המנוע באמצעות הלחמה
3. חבר נהגי מנועים ללוח Ramps 1.4 על ידי הרכבה
4. חבר את רמפות 1.4 ל- Arduino as Shield
5. חבר את ספק הכוח של ATX לרמפות באמצעות חיבור חשמל של 12 וולט
6. חבר את Arduino ל- Raspberry pi באמצעות חיבור USB
7. מצלמת האינטרנט מחוברת ל- Raspberry pi באמצעות חיבור USB
8. פטל פאי צריך להיות מחובר עם חיבור אינטרנט ראוי לאינטרנט

שלב 9: בדיקה

לאחר הרכבה מלאה של האלקטרוניקה וחיבורו לטלסקופ

בחר אובייקט שמי לילה מממשק האינטרנט ולאחר מכן תוכל לעבור דרך תצוגת מצלמת הרשת אם הטלסקופ מופנה לאובייקט הנכון או לא

בדקנו את מערכת ה- IOT שלנו באמצעות הטלסקופ המודפס בתלת מימד שנקרא אוטוסקופ

שלב 10: תוצאה ועלות

למעלה כמה מהתמונות שצולמו מהטלסקופ באמצעות ממשק אינטרנט ועלות הפרויקט כולו