Tehke raadioteleskoop Raspberry Pi abil: 6 sammu (piltidega)

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

Optilise teleskoobi hankimine on tõesti lihtne. Sellise teleskoobi tootjalt saate selle lihtsalt osta. Seda aga ei saa tegelikult öelda raadioteleskoopide kohta. Tavaliselt peate need ise valmistama. Selles juhendis näitan, kuidas ehitada raadioteleskoop, mis skaneerib taevast sagedustel 10,2 GHz ja 12,75 GHz.

Samm: osade hankimine

Selle raadioteleskoobi valmistamiseks peate esmalt selle osad hankima.

• Satelliitantenn, millel on ainult üks LNB -kinnitus (seda saab hankida Internetist, nagu see või mujalt)
• Nailonist või teflonist seibid
• LNB
• Leivalaud
• Analoog satelliidiotsija
• Alalisvoolu tünni pistik ja vahelduvvoolu alalisvooluadapter (selle leidja jaoks 15 volti)
• Raspberry Pi standardse välisseadmega ja vähemalt 16 GB SD -kaardiga
• Jumper juhtmed
• 16-bitine ADS1115 analoog-digitaalmuundur
• 100 µH mikrohenry RF drossel
• Ühendusjuhe (kasutasin 22-guage)
• F-tüüpi koaksiaalkaabel vähemalt 6 jalga
• Tavalised jootmismaterjalid

Raadioteleskoobi kasutamiseks vajate ka sobivat tarkvara. Peate olema alla laadinud Raspberry Pi Raspbiani, mis peaks sisaldama Python 3, ja ADS1115 Pythoni raamatukogu.

Soovite oma nutitelefoni jaoks satelliitjälgimisrakendust satelliitide ja täheobjektide eristamiseks kasutada ning tähejälgimisrakendust, et teada saada, kus taevakehad taevas asuvad.

Samm: riistvara

Järgige raadioteleskoobi elektroonika tegemisel näidatud skeemi ja pilte.

Leidja sihverplaadile lähevad juhtmed tuleks valijalt lahti ühendada. ADS1115 maandusühendus ühendatakse maanduspistikuga, mis viib valijani, ja analoogsisend tuleb ühendada teise juhtmega.

Nõu enda peal tuleks nailonist pesumasin asetada mutri ja varutoe vahele.

Samm: tarkvara

Andmete lugemiseks ja salvestamiseks tulevad mängu Raspberry Pi ja ADS1115. Seda saab teha iga Raspberry Pi, millel on uusim Raspbiani versioon. Tarkvara kogu juhised on Adafruit'i veebisaidi PDF -failis. Enne allalaadimist peate määrama Python 3 vaikimisi Pythoniks. Kontrollimiseks sisestage terminal

python -versioon

Kui saate vastuse, mis loeb teksti Python 3.x.x, on Pythoni vaikeversioon Python 3 ja te ei pea Pythoni vaikeversiooni muutma. Kui aga teie vaikeversioon on versioon 2, peate seda muutma, minnes terminali ja sisestades

sudo update-alternatives --config python

Seejärel vajutage 0, et valida Python 3 vaikeversiooniks. Kui olete Pythoni raamatukogu alla laadinud, saate alla laadida raadioteleskoobi kasutamise koodi. Looge Raspberry Pi -l kaust /home /pi kaust nimega radio_telescope_files. Loomulikult peaksid teil olema Raspberry Pi jaoks tavalised välisseadmed, näiteks klaviatuur, hiir ja monitor. Kui teil on Raspberry Pi Zero ilma GPIO -tihvtideta, peate need ise jootma. Samuti peate jootma tihvtid ADS1115 katkestusplaadil.

4. samm: lühikesed testid

Kui teil on Pi -l vastav tarkvara ja kõik tihvtid on joodetud, saate ühendada plaadi Raspberry Pi -ga. Selleks pange tahvli tihvtid leivaplaadile. VDD-tihvt tuleb ühendada Raspberry Pi 3,3-voldise või 5-voldise tihvtiga, GND-ga Pi-i mis tahes maandusnõelaga, SCL-i pistikuga 5, mis on SCL, ja SDA-pistikuga 3 või SDA, Pi peal. Kui ADS1115 on Pi -ga ühendatud, saate nüüd modifitseeritud Finderi rohelise juhtme ühendada ADS1115 -ga A0 -ga ja musta traadi GND -ga. Kui see teile paremini sobib, saate vastavad juhtmed ühendada, kinnitades juhtmele alligaatorklambri juhtme ja teise otsa hüppajajuhtme, ühendades vastava plaadiühendusega. Seejärel ühendage LNB Finderi sisendiga koaksiaalkaabli abil. Leidja sisselülitamiseks ühendage toitekaabel silindri pistikupessa.

Raadioteleskoobi testimiseks suunake anum päikesele, mis on meie vaatevinklist kõige tugevam raadiolainete kiirgaja. Selleks suunake anum päikese poole nii, et LNB varju ülaosa tabab kohta, kus LNB -haru kohtub tassiga. Nüüd lülitage oma Raspberry Pi sisse ja käivitage skriptScreen.py, Pythoni skript ADS1115 tulemuste lugemiseks ja ekraanile printimiseks. Saate seda käivitada kas Python 3 IDLE -s või terminalis. Mõlemal juhul peaksite saama viiba, milles küsitakse võimendust, millele järgneb proovivõtu sagedus ja kui kaua soovite, et Pi loeks ADS1115 väljundit. Kui teie roog on suunatud päikese poole, käivitage stsenaarium umbes 10 sekundit. Kui esialgu kuvatakse väga madalaid numbreid, keerake Finderi võimendusnupp üles väga aeglaselt. Numbrid peaksid suurenema, kuni jõuab umbes 30700 -ni. Selleks ajaks võite nupu keeramise lõpetada.

5. samm: tulemuste salvestamine

toScreen.py on hea viis raadioteleskoobi testimiseks, kuid see ei salvesta andmeid. writeToFile.py saab andmeid salvestada ja saate seda IDLE -s ja terminalis samamoodi käivitada. See skript salvestab andmed tekstifaili, mis tuleks leida kaustast nimega "Andmed". Selle käivitamisel küsib ta võimendust, proovivõtu sagedust ja seda, kui kaua soovite, et Pi loeks ADC -d, ja faili nimi, milles neid andmeid salvestate. Raadioteleskoop võtab raadiosignaali tugevuse punktides vastu kogu selle aja, mil raadioteleskoop on taevast skaneerinud, salvestatakse Raspberry Pi -sse.

Pärast andmete kogumist saab neid joonistada arvutustabeliprogrammis, saades esmalt andmete ajatemplid, pannes need veergu A, seejärel hankides andmed ja pannes need veergu B. Seda on võimalik saavutada veeru abil. py skript. Ajatemplite saamiseks käivitage skript ja sisestage sõnumi aeg, milles küsitakse, mida lugeda, ajatemplid või andmeväärtused. Graafikut lugedes on oluline teada, et selle vasakpoolne punkt kujutab endast skaneeritud taeva läänepoolsemat punkti.

6. samm: edasine kasutamine

Raadioteleskoopi saab kasutada vaatlemiseks sagedustel 10,2 GHz kuni 12,75 GHz. Vaadelda ei saa mitte ainult päikest, vaid ka teisi taevaobjekte, näiteks tähti, kasutades sama meetodit, mida päikese puhul. Kui teil on küsimusi, kommentaare või muresid, andke mulle kommentaarides teada.