Arduino toega "Scotch Mount" tähejälgija astrofotograafia jaoks: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Ma õppisin Šotimaa mäest nooremana ja tegin seda koos isaga, kui olin 16. See on odav ja lihtne viis astrofotograafiaga alustamiseks, mis hõlmab põhitõdesid enne, kui hakkate keskenduma teleskoobi keerukatele küsimustele, teljeväline jälgimine jne. Kui ma selle aluse esmakordselt tegin, oli see 90ndatel, nii et pidin kasutama filmikaamerat ja saama selle filmi kohalikus kaamerapoes välja töötada, see oli kallis ja pikk protsess (pildistamine, kasutage kogu rulli, visake see maha, mõni päev hiljem võtke see kätte ja vaadake tulemusi), see on nüüd palju kiirem, odavam ja lihtne katse -eksituse meetodil digikaamerate abil õppida. Viimasel sammul näete mõnda vana kaadrit aastast 1997.

Disain, mida ma kasutasin toona ja täna, pärineb sellest raamatust Star Ware:

Selle juhendi jaoks olen ka Githubi hoidla kõigi Arduino varade jaoks: kood, skeem ja URL -idega osade loend.

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

Šoti kinnitus töötab väga lihtsal põhimõttel, keerates kellaratast teatud aegadel, kuid nagu ma õppisin, mängib fotode väljatulekul suurt rolli stabiilsus. Kellaratta pööramine ebastabiilsele või nõrgale kujundusele, eriti kõrgete suumide korral, toob fotole kaasa täheradasid ja värinat. Selle ületamiseks ning kogu protsessi lihtsamaks ja automatiseerimiseks lõin ma lihtsa Arduino -põhise mootori ajami, mis põhineb alalisvoolumootoril ja mõnedel plasthammasratastel (tõmbasin ühe oma katkisest mänguasjahelikopterist välja).

Scotch Mount'i või Barndoor Trackeri jaoks on olemas ka muid juhendeid, kuid oma disaini jaoks tahtsin, et kinnitus oleks väike ja kaasaskantav, et saaksin selle seljakotti visata ja viia Austin TX valgusreostusest kaugematesse piirkondadesse.

1. samm: "Mulle öeldi, et matemaatikat pole!"

Maa pöörleb 24 tunni jooksul umbes 360 °, kui selle murrame, on see tunniga 15 ° või 20 ° 5 °.

Nüüd on 1/4-20 kruvi tavaline riistvara, sellel on 20 keerme tolli kohta, nii et kui seda keeratakse kiirusega 1 pööre minutis, kulub selle 1 tolli läbimiseks 20 minutit.

Trigonomeetria annab meile meie kellaratta ava maagilise numbri, mis on meie pöördepunktist hinge keskel 11, 42 tolli (või 29, 0 cm).

Samm: materjalid

Šoti kinnitus:

• Ülemine plaat, 3 tolli x 12 tolli (3/4 tolli)
• Alumine plaat, 3 tolli x 12 tolli (3/4 tolli)
• Hinged, Soovitatav on üks pikk 3-tolline liigend, veenduge, et see oleks tugev liigend, millel poleks palju "mängimist", ma kasutasin kahte lihtsat hinge, kuid seal on palju väänamist ja võin need tugevama liigendi jaoks välja lülitada.
• Puutekruvi, 1/4-20 x 4 tolli pikkune ümmargune kruvi
• 2 x tihendmutter, 1/4-20 sisekeere
• Kruvisilmad ja kummipael
• Statiivipea (hankige kergekaaluline, kuid veenduge, et see oleks kindel, te ei soovi, et odav kinnitus kukutaks alla kalli kaamera või et kinnitus lõtvuks ja vajuks võtte ajal).
• Kellaratta käigud (ma kasutasin 3: väike mootor, vahepealne, millel on väike ja suur, ja suur kellaratas ise).
• Mootorialuse plastist väljalülitused. Alustasin 1 "ja lõikasin need vajaliku suurusega, kui mul olid õiged kõrgused.
• Õhuke hobivineer - mootorite ja hammasrataste kinnituste jaoks (kasutasin Radioshacki trükkplaati, õhuke, kerge ja piisavalt tugev, kasutage kõike, mis kõige paremini sobib).
• Mitmesugused vedrud (kasutasin hammasrattaid/kruvisid ja hoidsin hammasrattaid joondatud). Ma sain paar Loweselt ja tõmbasin mõned teised pastapliiatsitest välja ja lõikasin need õigeks suuruseks.
• Erinevad seibid, et vältida liikuvate osade lihvimist puidu vastu.
• Lihtne kronstein mootori kinnitamiseks.

Arduino mootorijuht (konkreetsed osad on Githubi osade loendis koos URL -idega, kust neid veebist hankida):

• Arduino
• Mootori ajam
• H-silla mootorijuht 1A (L293D)
• vajutage nuppu
• sisse/välja lüliti

3. samm: mõõtke ja lõigake ülemine ja alumine plaat

Mõõda igal tahvlil 12 tolli, märgi see, lõika ja lihvi servad.

Samm: puurige augud ja lisage riistvara

Puurimiseks on hunnik auke ja vajalike täpsete mõõtmiste tõttu soovitan teil kellaratas teha viimasena (et saaksite 29 cm täpselt hingelt mõõta)!

Näpunäide. Soovitan auku koputada stantsi abil, et aidata auk õigesse kohta suunata.

Te kavatsete puurida järgmised augud:

• Hinged - ärge keerake neid lihtsalt sisse, sest plaat võib lõheneda, puurige mõlema plaadi servadesse augud, auk sõltub liigendkruvi suurusest, mõõtke kruvi ja kasutage veidi väiksemat puurit.
• Kellaratas - 29 cm hinge tihvti keskelt, saab T -mutri, selle augu asukoht on hädavajalik, et laud ja taevas pöörleksid sama kiirusega, kui kruvi pööratakse 1 p / min. T-mutter peaks asuma plaadi allapoole suunatud poolel (maapinna poole).
• Statiivipea - ülemise plaadi keskel, suurus sõltub statiivi peast, kasutasin ka oma pesurit, et seda tihedalt kinni hoida.
• Statiivi kinnitus-kesksel plaadil, 5/16-tolline ja see auk saab T-mutri. T-mutter peaks asuma ka plaadi allapoole suunatud poolel (maapinna poole).

T-pähklite lisamisel soovitan enne haamri sisestamist veidi liimi maha panna ja õrnalt vasardada. Alustasin põhjaplaadi lõhenemist (vt fotot), mille pidin parandama.

Kui statiivile paigaldate, saavad statiivi kinnitusava ja t-mutter kõige rohkem pinget (nurkade all kaamera kaalust edasi-tagasi pingutades), nii et T-mutter tõenäoliselt lõdveneb või tuleb täielikult välja, nii et kindlasti liimige see piisavalt ja proovige hoidikut kasutades kaalu tsentreerida. Hea stabiilne kinnitus on ülioluline fotode jaoks, millel pole tähejälgi/värinat.

Samm: mootorikinnitus ja hammasrattad

Kõigepealt liimige ühele hammasrattale tavaline mutter 1/4-20, see on peamine kellaajami käik, selle jaoks kasutasin heldelt Gorilla liimi (näete fotol).

Teiseks liimige pisike hammasratas teisele suurele käigule, see on meie vahepealne käik, kasutasin teljeks lihtsat lõigatud puidust naela.

Paigaldage mootor kronsteinile (tõmbasin tõmblukuga kinni ja liimisin hiljem, kui mul oli joondus paremal).

Seadistus seisneb selles, et mootor pöörab suurt käiku suhteliselt kiiresti (umbes 1 pööret / 5 sekundit), see on ühendatud väikese käiguga, mis liigub sama kiirusega. Väike käik joondub peamise kellaajamiga, kuid kuna ümbermõõdud on erinevad, pöörleb kellaratta käik palju aeglasemalt. Meie eesmärk on kiirus 1 pööret minutis ja mootor liigub selleks natuke liiga kiiresti. Nii et Arduino koodis välja ja sisse lülitades suutsin käiku aeglustada. Seda seadistust nimetatakse hammasrattaks ja selle kohta saate lisateavet siit (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) Peate katsetama, millised väärtused töötavad sisselülitamiseks ja väljalülitamiseks, et käik pöörleks teie mootorile ja käigule sobiva kiirusega.

Teil on vaja head korpust, et kõik oleks joondatud ja sujuvalt keerleks. Hoolitsege oma aukude joondamise eest ning kasutage vedrude ja seibide abil hammasrataste liikumist siledatel pindadel ja ärge lihvige kummagi plaadi vastu. See võttis mul projektist ilmselt kõige rohkem aega.

Samm 6: Mootorskeem

Vooluahel on üsna lihtne, kuna enamik ühendusi läheb H-silla mootoridraiverile, kasutage lisatud pilti või on Githubi paketis kaasas ka Fritzingi projektifail.

Suuna tagasipööramiseks lisati nupp (või saate kellaratast ka käsitsi "tagasi kerida").

Sisse/välja lüliti hõlbustas lihtsalt ajami sisse- ja väljalülitamist, kui seda ei kasutata/arendatakse, saate ka lihtsalt Arduino toite juhtida.

Mootori suund sõltub sellest, kuidas see ühendati; kui pöörate vales suunas, pöörake lihtsalt polaarsus ümber.

Samm: lõpptulemus, näpunäited ja nipid

Ja kasuta! Joondage statiiv, vaadake põhjatähte liigendist allapoole, kusjuures hing asub seadistuse vasakul küljel (vastasel juhul jälgite seda vastupidises suunas).

Püüdke hoida kogu seadistus tasakaalus ja stabiilsena. Ärge puudutage seda võtete ajal ega tõmmake juhtmetest (kasutage kaamera jaoks kaugjuhtimispuldi päästikut) ja proovige selgete värisemisvabade võtete saamiseks kasutada selliseid võtteid nagu Mirror Lockup (kui teie kaamera seda toetab). Astrofotograafia kohta on saadaval palju õpetusi ja saate kogemustest kiiresti õppida.

Piltidel on kaks võtet, mille tegin kogu seadistuse abil, see oli Austin TX valgusega saastatud äärelinnas mitte kõige selgemal õhtul, kuid need tulid kenasti välja. Orion oli umbes 2,5 minutit pikk ja suurem taevavõte oli 5 minutit (kuid valgusreostuse tõttu liiga pikk ja tuli Lightroomis tagasi skaleerida). Hale-Boppi komeedist on ka 3 pilti aastast 1997, see oli nii käsitsi keeratava kinnituse kui ka traditsioonilise filmikaameraga. Näete, mida vibratsioon või vale joondamine võttega teha võivad.

Lõplikud näpunäited ja mõtted:

• Objektiivides olevad kaamerad ja klaas on RASKED, pidin vedrude abil proovima kaamerat kella pealt maha võtta ja käike abistada. Mootoril, mida ma kasutasin, ei olnud hullumeelset pöördemomenti/võimsust, nii et kui kaalu oli liiga palju või käigud olid plaatidel ühes tasapinnas, oli tal raske käiku keerata või lukustus otse üles. Tugevam mootor aitab, kuid just see oli mul saadaval.
• Polaarne joondamine on võtmetähtsusega. Seadistust jälgitakse valesti, kui see pole õigesti joondatud. Teil on vaja tasakaalustatud ja tsentreeritud tugevat statiivi (üks mullitasemega aitab)!
• Puutuja kinnitusele on omane viga, mis ilmub pikematel säritustel. Selle kohandamiseks võite kasutada korrigeerivat nukki, mille leiate siit: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. Ma ei muretse selle pärast, sest kasutan väga lainurkobjektiivi (20mm võrreldes 50mm) ja kestus on umbes 5 minutit.
• Astrofotograafia on oma olemuselt raske ja masendav. Ärge oodake esmakordselt vingeid fotosid, seal on õppimiskõver, kindlasti võivad kallimad ja täpsemad seadmed aidata, kuid mitte siis, kui te ei tea või ei hinda nende toimimist. Kuid alustage väikesest, omandage põhitõed, siis teate, kuidas kallist varustust kasutada ja oskate seda hästi kasutada. Lihtsate seadistustega saate endiselt suurepäraseid kaadreid. Vanad 1997. aasta kaadrid olid "parimad" umbes 100 võtte seast, seega oli see õppeprotsess. Digitaliga saate pildistada foto järel ning õppida oma vigadest ja võitudest oma oskuste täiustamiseks.

Täname lugemise eest, kui soovite näha rohkem mu projektide fotosid ja videoid kui vaadata minu Instagrami ja YouTube'i kanalit