Astrofotografiya uchun Arduino Powered "Scotch Mount" yulduz izdoshi: 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Men yoshligimda Skotch tog'i haqida bilib olganman va 16 yoshimda dadam bilan birga bo'lganman. Astrofotografiyani boshlashning eng oddiy usuli, siz teleskopning asosiy fokuslariga kirishdan oldin asoslarni qamrab olasiz. o'qni kuzatish va hokazo. Men bu montajni birinchi marta qilganimda, u 90 -yillarga to'g'ri kelgan, shuning uchun men kino kamerasini ishlatib, bu filmni mahalliy kameralar do'konida ishlab chiqarishga majbur bo'ldim, bu juda qimmat va uzoq jarayon edi (rasmlarni, butun rulonni ishlating, tashlab yuboring, bir necha kundan keyin uni oling va natijasini ko'ring), bu raqamli kameralar yordamida sinov va xatolardan o'rganish ancha tezroq, arzonroq va osonroq. Siz oxirgi qadamda 1997 yildagi eski kadrlarni ko'rishingiz mumkin.

Men o'sha paytda va bugun ishlatgan dizayn Star Ware kitobidan olingan:

Bu ko'rsatma uchun men, shuningdek, Arduino -ning barcha aktivlari uchun Github omborini: kodli, sxematik va URL -larli qismlar ro'yxatini.

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

Scotch tog'i ma'lum vaqtlarda soat g'ildiragini aylantirishning juda oddiy printsipi asosida ishlaydi, lekin men bilganimdek, fotosuratlar qanday paydo bo'lishida barqarorlik katta rol o'ynaydi. Soat g'ildiragini noturg'un yoki notekis konstruktsiyaga aylantirish, ayniqsa baland zumlarda, yulduzlar izlari va fotosuratga jiringlaydi. Buni engish va butun jarayonni osonlashtirish va avtomatlashtirish uchun men doimiy dvigatel va bir nechta plastik tishli arduino asosidagi oddiy dvigatel yaratdim (men singan o'yinchoq vertolyotidan birini tortib oldim).

U erda Scotch Mount yoki Barndoor Tracker uchun boshqa ko'rsatmalar bor, lekin men dizayn uchun kichik va ko'chma moslamani xohlardim, shuning uchun uni ryukzakga tashlab, Ostin TX yorug'lik ifloslanishidan uzoq bo'lgan joylarga olib ketishim mumkin edi.

1 -qadam: "Menga matematika yo'qligini aytishdi!"

Er 24 soat ichida 360 ° atrofida aylanadi, agar biz uni sindirib qo'ysak, u soatiga 15 ° yoki 20 daqiqada 5 ° ga aylanadi.

Endi 1/4-20 vint-bu oddiy apparat, u dyuymda 20 ta ipdan iborat, shuning uchun agar u daqiqasiga 1 marta aylansa, 1 dyuymni bosib o'tish uchun 20 daqiqa kerak bo'ladi.

Trigonometriya bizga g'ildirak teshigining sehrli raqamini beradi, bu bizning menteşe markazidagi burilish nuqtamizdan 11,42 dyuym (yoki 29,0 sm).

2 -qadam: materiallar

Skotch tog'i:

• Yuqori taxta, 3 dyuymdan 12 dyuymgacha (3/4 dyuym)
• Pastki taxta, 3 dyuymdan 12 dyuymgacha (3/4 dyuym)
• Menteşalar, 3 dyuymli bitta uzun menteşe tavsiya etiladi, uning ko'pgina "o'ynashi" bo'lmagan mustahkam menteşe ekanligiga ishonch hosil qiling, men ikkita oddiy menteşadan foydalandim, lekin juda ko'p qimirlatib qo'ydim va men ularni yanada mustahkamroq menteşaga almashtirishim mumkin.
• Tangens vint, 1/4-20 dyuym uzunlikdagi dumaloq boshli vint
• 2 xTee yong'og'i, 1/4-20 ichki ip
• Vintli ko'zlar va kauchuk tasma
• Tripod boshi (yengilini oling, lekin uning mustahkam ekanligiga ishonch hosil qiling, siz qimmatbaho kamerani arzon montaj qilishini xohlamaysiz, yoki tortishish paytida tog 'bo'shashib ketishini xohlamaysiz).
• G'ildirakli tishli g'ildiraklar (men 3 dan foydalanardim: dvigatel uchun kichkintoy, kichik va katta oraliq, soat g'ildiragining o'zi uchun katta).
• Dvigatel stendi uchun plastik to'xtash joylari. 1 dyuymdan boshladim va to'g'ri balandliklarga ega bo'lgandan keyin ularni kerakli o'lchamga kesib tashladim.
• Yupqa sevimli fanera - dvigatel va tishli rishtalar uchun (men Radioshack elektron platasini ishlatardim, yupqa, engil va etarlicha kuchli, eng yaxshi ishlaydiganini ishlating).
• Har xil buloqlar (men ilgari vintlardek/vintlardek yordam berardim va viteslarni ichkarida ushlab turardim). Men Lowesdan er -xotin oldim va boshqalarini sharikli ruchkalardan chiqarib, kerakli o'lchamlarga kesib oldim.
• Harakatlanuvchi qismlarni yog'ochga tegmasligini ta'minlash uchun assortimentli yuvish vositalari.
• Dvigatelni o'rnatish uchun oddiy qavs.

Arduino dvigatel drayveri (ma'lum qismlar Github qismlar ro'yxatida, ularni Internetda qaerdan topishingiz mumkin):

• Arduino
• Dvigatel haydovchisi
• H-Bridge dvigatel haydovchisi 1A (L293D)
• tugmani bosish
• yoqish/o'chirish

3 -qadam: Yuqori va pastki taxtalarni o'lchash va kesish

Har bir taxtada 12 dyuymni o'lchab, uni belgilang, qirralarini kesib oling va qumlang.

4 -qadam: Teshiklarni burang va qo'shimcha qurilmalarni qo'shing

Burg'ilash uchun juda ko'p teshik bor va aniq o'lchash tufayli men sizga soat g'ildiragini oxirgi marta qilishingizni maslahat beraman (shuning uchun siz menteşadan 29 sm balandlikda o'lchashingiz mumkin)!

Maslahat: Teshikni to'g'ri joyiga yo'naltirish uchun zımba yordamida teshikni tegizishni maslahat beraman.

Siz quyidagi teshiklarni burg'ilaysiz:

• Menteşalar - Ularni burab qo'ymang, chunki taxta bo'linib ketishi mumkin, ikkala taxtaning chetidagi teshiklarni burang, teshik vintning o'lchamiga, vintni o'lchashga va biroz kichikroq matkapdan foydalanishga bog'liq.
• Clockwheel - menteşe pimining markazidan 29 sm masofada, u T -gaykani oladi, bu teshikning joylashuvi taxta va osmonning aylanish tezligi bir aylanish tezligida aylanishi uchun juda muhimdir. T-gayka taxtaning pastga qaragan tomonida bo'lishi kerak (erga qarab).
• Tripod boshi - tepada joylashgan, o'lchami tripod boshiga bog'liq, men uni ushlab turish uchun menda yuvish vositasidan ham foydalanardim.
• Tripod tog'i-5/16 dyuymli pastki taxtada joylashgan va bu teshik T-gaykani oladi. T-gayka ham taxtaning pastga qaragan tomonida bo'lishi kerak (erga qarab).

T-yong'oqlarni qo'shganda, uni urishdan oldin ozgina elim surtishingizni maslahat beraman. Men ta'mirlashim kerak bo'lgan pastki taxtada bo'linishni boshladim (rasmga qarang).

Agar siz uni shtativga o'rnatganingizda, tripodni o'rnatish teshigi va yong'og'i eng katta stressni oladi (burchak ostida kameraning og'irligidan oldinga va orqaga buriladi), shuning uchun T-gayka bo'shashishi yoki butunlay chiqib ketishi mumkin. ishonch hosil qiling, uni mahkam yopishtiring va montajdan foydalanganda og'irlikni markazda saqlashga harakat qiling. Yulduzli izlari/jingalaklari bo'lmagan fotosuratlar uchun yaxshi barqaror o'rnatish juda muhimdir.

5 -qadam: Dvigatelni o'rnatish va uzatmalar

Avval viteslardan biriga standart 1/4-20 somunini yopishtiring, bu asosiy soat uzatmasi bo'ladi, men buning uchun ko'p miqdorda Gorilla elim ishlatganman (rasmda ko'rishingiz mumkin).

Ikkinchi yopishtiruvchi boshqa katta vitesga kichik tishli quti, bu bizning oraliq vites, men aksel sifatida oddiy kesilgan yog'och mixni ishlatardim.

Dvigatelni mahkamlagichga o'rnating (men fermuar bilan bog'lab qo'ydim, keyin to'g'ri tekislanganda yopishtirdim).

O'rnatish shuni ko'rsatadiki, vosita katta vitesni nisbatan tez tezlikda aylantiradi (1 aylanish / 5 soniya yoki undan ko'p), bu xuddi shu tezlikda harakatlanadigan kichik vitesga ulangan. Kichkina tishli soat asosiy qo'zg'aysanga to'g'ri keladi, lekin aylanasi turlicha bo'lgani uchun, soat g'ildiragining tezligi ancha sekinroq aylanadi. Biz 1 aylanish/min tezlikka intilamiz va buning uchun motor biroz tez harakat qiladi. Shunday qilib, Arduino kodini o'chirish va yoqish yordamida men vitesni sekinlashtira oldim. Ushbu sozlash Gear Train deb nomlanadi va siz bu haqda bir oz ko'proq bilib olishingiz mumkin (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) Siz qanday qadriyatlar ishlashini sinab ko'rishingiz kerak bo'ladi. vitesni dvigatel va vites uchun to'g'ri tezlikda aylantirish uchun yoqish va o'chirish uchun.

Hamma narsa tartibda va silliq aylanishi uchun sizga yaxshi uy kerak. Teshiklarni tekislang va silindrlarni silliq yuzalarda siljitmasligi uchun buloq va yuvgichlardan foydalaning. Bu, ehtimol, menga loyihadan eng ko'p vaqt ajratdi.

6 -qadam: Motor davri

O'chirish juda oddiy, ulanishlarning aksariyati H-Bridge dvigatel drayveriga ulanadi, ilova qilingan rasmdan foydalaning yoki Github paketiga Fritzing loyiha fayli kiritilgan.

Yo'nalishni teskari yo'naltirish uchun tugmacha qo'shildi (yoki siz soat g'ildiragini qo'lda "orqaga qaytarishingiz" mumkin).

Yoqish/o'chirish tugmachasi haydovchini ishlatilmaganda/yoqilmasa, uni yoqish va o'chirishni osonlashtirdi, siz Arduino quvvatini ham tortib olishingiz mumkin.

Dvigatel yo'nalishi qanday ulanganiga bog'liq, agar siz noto'g'ri yo'nalishda aylanayotgan bo'lsangiz, qutbni teskari aylantiring.

7 -qadam: Natijani tugatish, maslahatlar va fokuslar

Va foydalaning! Tripodni tekislang, shimoliy yulduzni menteşadan pastga qarang, bunda menteşe sozlamaning chap tomonida (aks holda siz teskari yo'nalishda harakat qilasiz).

Butun sozlamani muvozanatli va barqaror saqlashga harakat qiling. Rasmga olish paytida unga tegmang yoki kabellarni tortmang (kamerangiz uchun masofadan boshqarish pultidan foydalaning) va aniq silkinishsiz tortishish uchun Mirror Lockup (agar sizning kamerangiz buni qo'llab-quvvatlasa) kabi usullardan foydalanishga harakat qiling. Astrofotografiya bo'yicha ko'plab darsliklar mavjud va siz tezda tajribadan o'rganasiz.

Rasmlar men butun sozlamani ishlatgan ikkita rasmni ko'rsatdi, bu Ostin TXning engil ifloslangan chekkasida, eng tunda emas edi, lekin ular yaxshi chiqib ketishdi. Orionning uzunligi taxminan 2,5 minut, osmonning katta zarbasi 5 minut edi (lekin yorug'lik ifloslanishi tufayli juda uzun edi va uni Lightroom -da qayta o'lchash kerak edi). Bundan tashqari, 1997 yildagi Hale-Bopp kometasining 3 ta tasviri bor, bu qo'lda o'girish moslamasi va an'anaviy kino kamerasi bilan. Siz tebranishlar yoki noto'g'ri hizalanish tortishish uchun nima qilishi mumkinligini ko'rishingiz mumkin.

Yakuniy maslahatlar va fikrlar:

• Ob'ektivdagi kameralar va oynalar og'ir, men og'irlikni soat tishli qutisidan olib tashlash va viteslarga yordam berish uchun buloqlardan foydalanishim kerak edi. Men ishlatgan dvigatelda juda katta tork/kuch yo'q edi, shuning uchun agar og'irlik juda katta bo'lsa yoki viteslar taxtalarda bir xil bo'lsa, vitesni aylantirish juda qiyin kechadi yoki qulfni to'g'rilab qo'yadi. Kuchliroq dvigatel yordam beradi, lekin bu menda mavjud bo'lgan narsa.
• Polar tekislash - bu kalit. Noto'g'ri sozlangan bo'lsa, sozlash noto'g'ri kuzatiladi. Sizga muvozanatli va markazlashtirilgan mustahkam shtativ kerak bo'ladi (ko'pikli sathli biri yordam beradi)!
• Uzoqroq ekspozitsiyalarda ko'rsatiladigan tegib turadigan montajga xos xato bor, siz uni to'g'rilash uchun bu erdan topiladigan tuzatuvchi kameradan foydalanishingiz mumkin: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. Men bu haqda tashvishlanmayman, chunki men juda keng burchakli linzalarni (50 mm bilan solishtirganda 20 mm) va 5 minut tepalikning uzunligini ishlataman.
• Astrofotografiya tabiatan qiyin va asabiylashadi. Birinchi marta ajoyib suratlarni kutmang, o'rganish egri chizig'i bor, albatta qimmatroq va aniq uskunalar yordam berishi mumkin, lekin agar siz ularning qanday ishlashini bilmasangiz yoki qadrlamasangiz. Ammo kichikdan boshlang, asoslarni o'zlashtiring, shunda siz qimmatbaho uskunadan qanday foydalanishni bilib olasiz va undan yaxshi foydalana olasiz. Siz hali ham oddiy sozlamalar yordamida ajoyib suratlarni olishingiz mumkin. 1997 yildagi eski kadrlar 100 ga yaqin tortishishlardan "eng yaxshisi" bo'lgani uchun bu o'quv jarayoni edi. Raqamli yordamida siz fotosurat ortidan suratga olishingiz va o'z mahoratingizni yaxshilash uchun xatolaringiz va g'alabalaringizdan saboq olishingiz mumkin.

O'qiganingiz uchun tashakkur, agar siz mening loyihalarimning fotosuratlari va videolarini ko'proq ko'rishni xohlasangiz, mening Instagram va YouTube kanalimga qarang