Webový systém IOT na ovládanie teleskopu: 10 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Navrhli sme a vyrobili webový systém IOT na ovládanie akéhokoľvek typu ďalekohľadu cez internet a získanie pohľadu z ďalekohľadu s minimálnymi nákladmi.

Našou motiváciou za týmto projektom bolo, že v našom astronomickom klube inžinierskych škôl sme mali tri ďalekohľady a chceli sme, aby ich ovládali kdekoľvek v našom areáli. Potrebovali sme, aby to boli minimálne náklady a aby to fungovalo s akýmkoľvek teleskopom

Tento systém IOT teda môže ovládať akýkoľvek typ teleskopu z webovej stránky na akomkoľvek zariadení typu. z tejto webovej stránky môžeme tiež sledovať živý náhľad teleskopu. Na to používa stellarium (softvér s otvoreným zdrojovým kódom), ktorý beží na Raspberry Pi 3 (funguje ako server), ktorý je pripojený k Arduino mega v spojení Master Slave a doska RAMPS 1.4 je pripojená ako štít k Arduino Mega, ktorá ovláda krokové motory. prostredníctvom vodičov motorov

Zásoby

Malina pi 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPS 1.4 Shield

2 krokové motory (400 krokov)

Motoroví potápači (vodič A4988)

Napájací zdroj ATX

Dobrá webová kamera

Slušné internetové pripojenie

Krok 1: Pripojenia a kódovanie Arduino

musíme prepojenia najskôr načítať a načítať kód, než spojíme všetky súčasti dohromady. tak si stiahnite a nainštalujte softvér Arduino IDE do svojho počítača. pripojte Arduino MEGA R3 k počítaču pomocou kábla USB.

Tu používame softvér na ovládanie ďalekohľadu onstep, v ktorom sme urobili niekoľko zmien. našu verziu si môžete stiahnuť na nasledujúcom odkaze

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

Zásluhu však majú tvorcovia naostro. práve sme si požičali ich kód a urobili sme v ňom niekoľko zmien podľa našej potreby. nasledujú odkazy na pôvodných tvorcov na mieste

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

groups.io/g/onstep/wiki/home

po stiahnutí nášho upraveného onstep otvorte súbor onstep.ino v arduino ide. pripojte mega k počítaču a načítajte onstep súbor v arduino mega

Krok 2: Pripojenia a nastavenia ovládača RAMPS 1.4 a ovládača motora

Doska Ramps 1.4 sa používa hlavne na ovládanie motorov 3D tlačiarní, takže je veľmi presná, takže pomocou nej môžeme presne ovládať teleskop.

takže si musíte vybrať vhodný ovládač motora podľa svojho krokového motora a svojich červov a ozubených kolies na teleskopickom držiaku, na čo sme vytvorili list programu Excel, ktorý môže poskytovať požadované hodnoty odporu a rýchlosti otáčania, ktoré je potrebné upraviť v arduino kóde a odkaz nasledovne

Podľa nášho výskumu je možné ovládače motora DRV 8825 a A4988 použiť s väčšinou teleskopov a väčšinou držiakov

pripojte ovládače motora na dané miesto, ako je znázornené na obrázku na doske rampy 1.4, a použite ho ako štít pre arduino mega. rampy sú napájané oddelene napájaním 12V ATX.

Krok 3: Pripojenia a nastavenia Raspberry Pi

Náš Raspberry pi 3 bol nabitý najnovším rasbian OS a nainštalovali sme naň Linux stellarium z nasledujúceho odkazu

stellarium.org/

a potom pripojte Arudino mega k malinovému pi pomocou USB kábla

tiež načítajte softvér arduino ide na malinový pi

Webová kamera aslo je pripojená k Raspberry Pi pomocou USB kábla a tiež inštaluje softvér Webcam-Streamer-Master na Raspberry Pi. dá sa ľahko nájsť na github

Raspberry pi je napájaný oddelene od ostatných komponentov

Krok 4: Nastavenia softvéru Stellarium

Stellarium je softvér, ktorý vám poskytuje presné polohy a polohy všetkých objektov nočnej oblohy z vášho umiestnenia, a taktiež vám poskytuje hodnoty Ra/Dec pre každý objekt nočnej oblohy.

Po stiahnutí stellaria zadajte v softvéri svoju presnú polohu

potom v softvéri povoľte doplnky ovládania teleskopu a diaľkového ovládania tak, že prejdete do ponuky doplnkov a vyberiete tieto dva doplnky a tiež vyberiete možnosť načítať pri spustení

Po povolení doplnku na ovládanie teleskopu prejdite na možnosť konfigurácie teleskopu a potom vyberte položku PRIDAŤ, aby ste pripojili nový ďalekohľad. potom vyberte ďalekohľad ovládaný priamo cez sériový port, potom vyberte svoj sériový port, ktorým je port USB č. na ktorom je pripojené arduino. a potom vyberte model svojho ďalekohľadu. ak váš model nie je k dispozícii, môžete priamo vybrať možnosť LX200. vyberte OK a potom stlačte štart. potom si môžete prezrieť zabitý ďalekohľad, kde si môžete prezrieť hodnoty pravého pristúpenia a deklinácie (Ra/Dec) aktuálneho objektu, na ktorý teleskop ukazuje.

Niektoré teleskopy sa nedokážu pripojiť k Stellariu. Najprv si teda musíte stiahnuť softvér StellariumScope a potom ho pripojiť k stellariu

Diaľkové ovládanie je doplnok, ktorý prostredníctvom webového rozhrania riadi všetky funkcie zariadenia Stellarium. po povolení doplnku prejdite na možnosť konfigurácie a vyberte číslo portu a IP adresu localhost.

teraz máte prístup k webovému rozhraniu prostredníctvom adresy localhost IP a vybraného portu z akéhokoľvek počítača alebo inteligentného telefónu, ktoré sú pripojené k rovnakej sieti ako Raspberry Pi.

Vo webovom rozhraní môžete z ponuky výberu vybrať objekt nočnej oblohy, kam chcete teleskop presunúť, potom prejdite na možnosť ovládania teleskopu výberovou možnosťou presuňte vybraný teleskop na vybraný objekt.

aktuálny pohľad z teleskopu si môžete prezrieť aj prostredníctvom webovej kamery-streamer-master

Krok 5: Výber krokového motora a jeho pripojenia

Výber krokového motora závisí od typu držiaka, ktorý váš teleskop používa

t.j.

• Altajut. Altajut
• Dobsonian Mount
• Rovníková
• Vidlicová montáž
• Nemecká rovníková hora

Krokový motor so 400 stupňami je možné spravidla použiť pre všetky typy teleskopov

musíte pripojiť krokové motory k motorovým potápačom, ktoré sú pripojené k RAMPS 1.4. Výkon motora je možné priamo získať z RAMPS 1.4

Krok 6: Webová kamera a jej pripojenia

Webová kamera je pripojená k teleskopu z pohľadu teleskopu a je pripojená k Raspberry pi prostredníctvom USB pripojenia a na Raspberry Pi by mala byť nainštalovaná webová kamera-streamer-master, aby ste si mohli aktuálny pohľad pozrieť z ďalekohľadu prostredníctvom webového rozhrania

Krok 7: Napájanie

Arduino MEGA je napájané USB pripojením z Raspberry Pi priamo, takže nepotrebuje samostatné napájanie

Doska RAMPS 1.4 je napájaná zdrojom ATX. mal by byť pripojený k napájaniu 12 V. usmerňovače a krokové motory sú napájané týmto zdrojom ATX

Raspberry pi je napájaný batériovou batériou priamo z napájacieho zdroja Raspberry Pi

Webová kamera je pripojená k Raspberry Pi prostredníctvom USB pripojenia, takže je webová kamera napájaná pripojením USB

Krok 8: Kompletná montáž

1. pripojte krokové motory k šneku prevodovej osi a azimutovej osi vŕtaním a zváraním k prevodu a šneku
2. spojte vodiče krokových motorov s vodičmi motorov spájkovaním
3. pripojením ovládačov motora k doske Ramps 1.4 namontovaním
4. pripojte rampy 1.4 k Arduinu ako Shield
5. pripojte napájanie ATX k rampám pomocou 12 V napájacieho pripojenia
6. pripojte Arduino k Raspberry pi cez USB pripojenie
7. Webová kamera je k Raspberry pi pripojená prostredníctvom USB
8. Raspberry pi by malo byť prepojené so slušným internetovým pripojením Ethernet

Krok 9: Testovanie

Po úplnej montáži elektroniky a pripojení k ďalekohľadu

vyberte objekt nočnej oblohy z webového rozhrania a potom môžete prechádzať zobrazením webovej kamery, ak je teleskop namierený na správny objekt alebo nie

testovali sme náš systém IOT pomocou nášho 3D tlačeného teleskopu, ktorý sa nazýva autoscope

Krok 10: Výsledok a náklady

Vyššie sú uvedené niektoré obrázky z ďalekohľadu prostredníctvom webového rozhrania a náklady na celý projekt