Arduino által működtetett "Scotch Mount" csillagkövető asztrofotózáshoz: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Fiatalabb koromban tanultam a Skót -hegyről, és 16 éves koromban készítettem egyet apámmal. Ez egy olcsó, egyszerű módja az asztrofotózás megkezdésének, amely lefedi az alapokat, mielőtt belekezdene a bonyolult távcső -ügyekbe, A tengelyen kívüli követés stb. Amikor először készítettem ezt a szerelést, még a 90 -es években volt, ezért filmkamerát kellett használnom, és a filmet a helyi fényképezőgép -boltban kellett kifejlesztenem, ez drága és hosszú folyamat volt (fényképek készítése, használja az egész tekercset, dobja le, néhány nappal később vegye fel, és nézze meg az eredményeket), így sokkal gyorsabb, olcsóbb és könnyen megtanulható a próba -hiba módszerrel a digitális fényképezőgépekkel. Az utolsó lépésen néhány régi felvételt láthat 1997 -ből.

Az akkor és ma is használt dizájn ebből a Star Ware könyvből származik:

Ehhez az Instructable -hez egy Github -lerakat is az összes Arduino -eszközhöz: kód, sematikus és URL -címekkel rendelkező alkatrészlista.

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

A skót tartó nagyon egyszerű elven működik, hogy bizonyos időpontokban elforgassa az órakereket, de ahogy megtudtam, a stabilitás óriási szerepet játszik a fotók megjelenésében. Ha az órakereket instabil vagy gyenge kivitelben forgatja, különösen nagy zoomolásnál, akkor csillagnyomok és vibrálások jelennek meg a fotón. Ennek leküzdése, valamint az egész folyamat megkönnyítése és automatizálása érdekében létrehoztam egy egyszerű Arduino -alapú motorhajtást, amely egyenáramú motoron és néhány műanyag fogaskeréken alapult (az egyiket egy törött játékhelikopterből húztam ki).

A Scotch Mount vagy a Barndoor Tracker számára más utasítások is rendelkezésre állnak, de a tervezéshez kicsi és hordozható szerelvényt szerettem volna, hogy egy hátizsákba dobhassam, és elvigyem az Austin TX fényszennyezésétől távol eső távoli területekre.

1. lépés: "Azt mondták, nem lesz matek!"

A Föld nagyjából 360 ° -ot forog 24 óra alatt, ha ezt lebontjuk, akkor 15 ° egy óra alatt, vagy 5 ° 20 perc alatt.

Most az 1/4-20 csavar gyakori hardver, 20 menetet tartalmaz hüvelykben, tehát ha 1 fordulat/perc sebességgel forgatják, akkor 20 percet vesz igénybe az 1 hüvelyk áthaladása.

A trigonometria megadja az órakerék lyuk varázslatos számát, amely 29,0 cm (11,42 hüvelyk) a csuklópánt közepén lévő forgáspontunktól.

2. lépés: Anyagok

Skót rögzítés:

• Felső tábla, 3 hüvelyk-12 hüvelyk (3/4 hüvelyk)
• Alsó tábla, 3 hüvelyk-12 hüvelyk (3/4 hüvelyk)
• Zsanérok, Egy hosszú, 3 hüvelykes csuklópánt ajánlott, győződjön meg róla, hogy szilárd csuklópánt, nem sok "játékkal", két egyszerű pántot használtam, de sok a billegés, és lehet, hogy kicserélem őket egy szilárdabb csuklópántra.
• Érintő csavar, 1/4-20 x 4 hüvelyk hosszú kerek csavar
• 2 xTee anya, 1/4-20 belső menet
• Csavaros szem és gumiszalag
• Háromlábú fej (szerezzen be egy könnyű súlyt, de győződjön meg róla, hogy szilárd, nem szeretné, ha egy olcsó tartó leejtené a drága kamerát, vagy hogy a tartó meglazul és leereszkedik egy felvétel közben).
• Órakerekes fogaskerekek (én 3 -at használtam: egy picit a motorhoz, a közbenső egy apró és egy nagyot, és a nagyot magához az órakerékhez).
• Műanyag állványok a motorállványhoz. 1 "-el kezdtem, és a megfelelő magasság elérése után vágtam le őket a kívánt méretre.
• Vékony hobbi rétegelt lemez - motorokhoz és hajtóművekhez (én a Radioshack áramköri lapját használtam, vékony, könnyű és elég erős, használjon mindent, ami a legjobban működik).
• Vegyes rugók (régebben segítettem a fogaskerekeket/csavarokat, és tartottam a fogaskerekeket inline). Kaptam egy párat Lowes -től, és kihúztam néhányat a golyóstollból, és megfelelő méretűre vágtam őket.
• Válogatott alátétek, hogy a mozgó alkatrészek ne csiszoljanak a fához.
• Egyszerű konzol a motor rögzítéséhez.

Arduino motorvezérlő (egyes részek a Github alkatrészlistában találhatók, az URL -címekkel, hogy hol szerezheti meg őket online):

• Arduino
• Motorhajtás
• H-híd motor meghajtó 1A (L293D)
• nyomógomb
• be/ki kapcsoló

3. lépés: Mérje meg és vágja le a felső és az alsó táblát

Mérjen le minden tábláról 12 -et, jelölje meg, vágja le és csiszolja le a széleket.

4. lépés: Fúrjon lyukakat és adjon hozzá hardvert

Egy csomó lyukat kell fúrni, és a szükséges pontos mérések miatt azt javaslom, hogy az órát tegye utoljára (így pontosan meg tudja mérni a 29 cm -t a csuklópánttól)!

Tipp: Azt javaslom, hogy ütögesse meg a lyukat egy lyukasztóval, hogy segítse a lyuk irányítását a megfelelő helyre.

A következő lyukakat fúrja:

• Zsanérok - Ne csak csavarja be őket, mert a tábla felszakadhat, fúrja ki a lyukakat mindkét tábla szélén, a lyuk a csuklópánt csavar méretétől függ, mérje meg a csavart, és használjon valamivel kisebb fúrót.
• Az órakerék - 29 cm -re a csuklópánt középpontjától, T -anyát kap, e furat elhelyezkedése elengedhetetlen ahhoz, hogy a tábla és az ég ugyanolyan sebességgel forduljon, amikor a csavart 1 fordulat / perc fordulattal forgatják. A T-anyának a tábla lefelé néző oldalán kell lennie (a talaj felé).
• Háromlábú fej - a felső táblán középre állítva, mérete az állványfejtől függ, alátétet is használtam az enyémben, hogy szorosan tartsa.
• Háromlábú tartó-Középen az alsó táblán, 5/16 hüvelyk, és ez a lyuk T-anyát kap. A T-anyának is a tábla lefelé néző oldalán kell lennie (a talaj felé).

A T-anyák hozzáadásakor azt javaslom, hogy a kalapálás előtt tegyen le néhány ragasztót, és óvatosan kalapáljon. Elkezdtem egy hasítást az alsó táblán (lásd a fotót), amelyet meg kellett javítanom.

Ha az állványra szereli, az állvány rögzítőnyílása és a csavaranya kapja a legnagyobb igénybevételt (előre és hátra nyomatékosítva a fényképezőgép súlyától, ha szögben van), így a T-anya valószínűleg meglazul vagy teljesen kiugrik. győződjön meg róla, hogy megfelelően ragasztotta, és próbálja meg a súlyát középen tartani a tartó használata közben. A jó stabil rögzítés elengedhetetlen a csillagnyomok/rázkódások nélküli fényképekhez.

5. lépés: Motor tartó és fogaskerekek

Először ragasztjon egy szabványos 1/4-20 anyát az egyik fogaskerékhez, ez lesz a fő órahajtó fogaskerék, ehhez bőséges mennyiségű Gorilla ragasztót használtam (ezt láthatja a fotón).

Másodszor ragasszon egy apró fogaskereket a másik nagy fogaskerékhez, ez a köztes fogaskerékünk, tengelyként egy egyszerű kivágott fa szöget használtam.

Szerelje fel a motort egy konzolra (a cipzárat megkötöztem, majd később ragasztottam, amikor az igazítás jobb volt).

A beállítás szerint a motor viszonylag gyorsan (1 fordulat / 5 másodperc) forgatja a nagy sebességfokozatot, ez kapcsolódik az apró fogaskerékhez, amely azonos sebességgel halad. Az apró fogaskerék igazodik a fő óraátvivő fogaskerékhez, de mivel a kerületei eltérőek, az órakerék-váltó sokkal lassabban forog. 1 fordulat/perc sebességre törekszünk, és ehhez a motor kicsit túl gyorsan halad. Tehát az off és bekapcsolásával az Arduino kódban sikerült lelassítanom a sebességet. Ezt a beállítást Gear Train-nek hívják, és itt egy kicsit többet megtudhat róla (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) Ki kell kísérleteznie, hogy milyen értékek működnek be- és kikapcsolási időre, hogy a sebességváltó a motornak és a sebességváltónak megfelelő sebességgel forogjon.

Szüksége van egy jó házra, hogy minden sorban legyen és zökkenőmentesen forogjon. Ügyeljen arra, hogy a lyukakat egy vonalba helyezze, és rugókat és alátéteket használjon, hogy a fogaskerekek sima felületeken haladjanak, és ne csiszolódjanak egyik laphoz sem. Valószínűleg ez vitte el a legtöbb időt a projektből.

6. lépés: Motoráramkör

Az áramkör meglehetősen egyszerű, mivel a kapcsolatok többsége a H-Bridge motorvezérlőhöz megy, használja a mellékelt képet, vagy a Fritzing projektfájl a Github csomagban is megtalálható.

Egy nyomógombot adtak hozzá az irány megfordításához (vagy kézzel is "visszatekerheti" az óra kerekét).

A be-/kikapcsoló csak megkönnyítette a meghajtó be- és kikapcsolását, amikor nincs használatban/fejlesztés alatt, de csak az Arduino áramát is áthúzhatja.

A motor iránya függ a bekötés módjától, ha rossz irányba forog, akkor fordítsa meg a polaritást.

7. lépés: Végeredmény, tippek és trükkök

És használd! Igazítsa az állványt, és nézze meg az északi csillagot a csuklópánton lefelé, a csuklópánt a beállítás bal oldalán legyen (ellenkező esetben az ellenkező irányba fogja követni).

Próbálja meg a teljes beállítást kiegyensúlyozottan és stabilan tartani. Ne érintse meg felvételek közben, és ne húzza a kábeleket (használjon távvezérlőt a fényképezőgéphez), és próbáljon olyan technikákat használni, mint a Mirror Lockup (ha a fényképezőgép támogatja), hogy tiszta, remegésmentes felvételeket kapjon. Rengeteg oktatóanyag áll rendelkezésre az asztrofotózásról, és gyorsan tanulhat a tapasztalatból.

A képeken két felvétel látható, amelyeket a teljes beállítással készítettem, ez Austin TX fényszennyezett külvárosában volt, nem a legtisztább éjszakán, de szépek lettek. Az Orion körülbelül 2,5 perc hosszú volt, a nagyobb felvétel pedig 5 perc (de túl sok volt a fényszennyezés miatt, és vissza kellett méretezni a Lightroomban). Van még 3 kép a Hale-Bopp üstökösről 1997-ből, ez egy kézzel elforgatható tartó és egy hagyományos filmkamera. Láthatja, hogy a rezgések vagy a helytelen igazítás mit tehet a lövéssel.

Utolsó tippek és gondolatok:

• A kamerák és az üveg lencsékben NEHÉZEK, rugókat kellett használnom, hogy levegyem a súlyt az óra fogaskerékéről, és segítsem a fogaskerekeket. Az általam használt motornak nem volt őrült nyomatéka/teljesítménye, így ha túl nagy volt a súly, vagy a fogaskerekek egy síkban voltak a táblákon, akkor nehezen tudta elfordítani a sebességet, vagy egyenesen felzárkózott. Egy erősebb motor segít, de csak ez volt a rendelkezésemre.
• A poláris igazítás kulcsfontosságú. A beállítás rosszul követi, ha nincs megfelelően beállítva. Szüksége van egy stabil állványra, kiegyensúlyozott és középre állítva (az egyik buborék szinttel segít)!
• A tangens rögzítésben veleszületett hiba van, amely hosszabb expozíciókon jelenik meg, korrekciós bütyök segítségével állíthatja be, itt található: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. Nem aggódom emiatt, mert nagyon széles látószögű objektívet használok (20 mm az 50 mm -hez képest), és körülbelül 5 perces csúcsidőt biztosít.
• Az asztrofotózás eredendően nehéz és frusztráló. Ne menjen el első alkalommal fantasztikus fényképeket várni, van egy tanulási görbe, biztosan drágább és precízebb berendezések segíthetnek, de nem, ha nem tudja vagy értékeli a működésüket. De kezdje kicsiben, sajátítsa el az alapokat, akkor tudni fogja, hogyan kell használni a drága felszerelést, és jól tudja használni. Egyszerű beállításokkal továbbra is nagyszerű felvételeket készíthet. Az 1997 -es régi felvételek a "legjobbak" voltak körülbelül 100 felvétel közül, tehát tanulási folyamat volt. A Digital segítségével fényképet fotó után készíthet, és tanulhat hibáiból és győzelmeiből, hogy finomítsa képességeit.

Köszönjük, hogy elolvasta, ha több fotót és videót szeretne látni a projektjeimről, mint nézze meg Instagram és YouTube csatornámat