Астрофотографияға арналған Arduino Powered Scotch Mount жұлдызды іздеушісі: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мен жас кезімде скотч тауы туралы білдім, 16 жасымда әкеммен бірге болдым. Бұл астрофотографияны бастаудың қарапайым, қарапайым әдісі, ол телескоптың негізгі мәселелеріне кіріспес бұрын негіздерді қамтиды. осьті қадағалау және т.б.. Мен бұл қондырғыны алғаш рет 90 -шы жылдары жасаған болатынмын, сондықтан мен кинокамераны қолданып, фильмді жергілікті камералар дүкенінде жасауым керек болды, бұл қымбат және ұзақ процесс болды (фотосуреттерді түсіру, Бүкіл орамды қолданыңыз, тастаңыз, бірнеше күннен кейін оны алыңыз және нәтижесін көріңіз), бұл цифрлық камералар көмегімен сынақ пен қателіктен үйренуге өте тез, арзан және оңай. Сіз соңғы қадамда 1997 жылғы кейбір ескі кадрларды көре аласыз.

Мен сол кезде және бүгін қолданған дизайн осы Star Ware кітабынан алынды:

Бұл нұсқаулық үшін мен барлық Arduino активтері үшін Github репозиторийін: код, схема және URL мекенжайлары бар бөліктер тізімін.

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

Шотландтық қондырғы белгілі бір уақытта сағат доңғалағын бұрудың өте қарапайым қағидаты бойынша жұмыс істейді, бірақ мен білгенімдей, фотосуреттердің шығуына тұрақтылық үлкен рөл атқарады. Сағат дөңгелегін тұрақсыз немесе жұқа конструкцияға қосу, әсіресе жоғары масштабта, жұлдызды соқпақтар мен фотосуретке дірілдейді. Мұны жеңу және бүкіл процесті жеңілдету және автоматтандыру үшін мен тұрақты ток қозғалтқышы мен пластикалық берілістерге негізделген қарапайым Arduino қозғалтқышын жасадым (мен сынған ойыншық тікұшағынан біреуімді шығардым).

Scotch Mount немесе Barndoor Tracker үшін басқа нұсқаулар бар, бірақ менің дизайным үшін мен шағын және портативті қондырғы алғым келді, сондықтан мен оны рюкзакка лақтырып, Остин TX -тың жарық ластануынан алыс жерлерге алып кете аламын.

1 -қадам: «Маған математика болмайтынын айтты!»

Жер шамамен 24 сағат ішінде 360 ° айналады, егер біз оны бөлшектесек, онда ол сағатына 15 ° немесе 20 минутта 5 ° айналады.

Енді 1/4-20 бұранда-бұл жалпы аппараттық құрал, оның дюймінде 20 жіп бар, сондықтан егер ол минутына 1 айналым жылдамдығымен бұрылса, онда 1 дюймге жетуге 20 минут кетеді.

Тригонометрия бізге ілмектің ортасындағы бұрылу нүктесінен 11,42 дюйм (немесе 29,0 см) орналасқан біздің сағаттық доңғалағымыздың сиқырлы нөмірін береді.

2 -қадам: материалдар

Скотч тауы:

• Жоғарғы тақта, 3 дюймден 12 дюймға дейін (3/4 дюйм)
• Төменгі тақта, 3 дюйм-12 дюйм (3/4 дюйм)
• Ілмектер, 3 дюймдік ұзын ілмектер ұсынылады, олардың көп «ойнамайтын» топсасы бар екеніне көз жеткізіңіз, мен екі қарапайым топсаны қолдандым, бірақ көп қимылдау бар, мен оларды берік топсамен ауыстыруға болады.
• Тангенс бұранда, ұзындығы 1/4-20 дюймнан 4 дюймге дейін бұрандалы бұранда
• 2 xTee гайкасы, 1/4-20 ішкі жіп
• Бұрандалы көздер мен резеңке таспа
• Штативтің басы (жеңіл салмақты алыңыз, бірақ оның мықты екеніне көз жеткізіңіз, қымбат камераны түсіретін арзан қондырғы немесе түсірілім кезінде бекіткіштің босап кетуін қаламаңыз).
• Тісті доңғалақтар (мен 3 -ті қолдандым: қозғалтқыш үшін кішкентай, аралығы кіші және үлкен, ал сағат дөңгелегінің өзі үшін үлкен).
• Қозғалтқыштың тіреуішіне арналған пластикалық тіректер. 1 дюйммен басталды және оларды биіктікте болғаннан кейін қажетті мөлшерге дейін қысқарттым.
• Жұқа әуесқой фанера - қозғалтқыш пен редукторға арналған (мен Radioshack платасын қолдандым, жіңішке, жеңіл және жеткілікті берік, жақсы жұмыс істейтінін қолданыңыз).
• Ассорти серіппелер (мен редукторларға/бұрандаларға көмектесіп, тісті берілісті сақтайтынмын). Мен Лоустан жұп алдым, ал басқаларын шарикті қаламнан шығарып, оларды қажетті мөлшерге дейін қысқарттым.
• Жылжымалы бөлшектерді ағашқа тегістеуге жол бермеу үшін ассорти шайбалар.
• Қозғалтқышты бекітуге арналған қарапайым кронштейн.

Arduino мотор драйвері (белгілі бір бөлшектер Github бөліктер тізімінде, оларды Интернеттен қайдан алуға болатыны көрсетілген):

• Ардуино
• Мотор жетегі
• H-Bridge мотор драйвері 1А (L293D)
• батырмаға басу
• қосу/өшіру қосқышы

3 -қадам: Үстіңгі және астыңғы тақталарды өлшеңіз және кесіңіз

Әр тақтада 12 дюймді өлшеңіз, оны белгілеңіз, шеттерін кесіңіз және тегістеңіз.

4 -қадам: тесіктерді бұрғылау және жабдықты қосу

Бұрғылауға арналған көптеген тесіктер бар, дәл өлшеудің арқасында мен сізге сағат дөңгелегін соңғы рет жасауды ұсынамын (осылайша топсадан 29 см дәл өлшеуге болады)!

Кеңес: Мен тесікті дұрыс жерде бағыттауға көмектесу үшін тесікпен түртуді ұсынамын.

Сіз келесі тесіктерді бұрғылайтын боласыз:

• Ілмектер - Оларды бұрап алмаңыз, себебі тақта бөлініп кетуі мүмкін, екі тақтаның жиегіндегі тесіктерді бұрғылаңыз, тесік бұранданың өлшеміне байланысты, бұранданы өлшеңіз және сәл кіші бұрғылау ұшын қолданыңыз.
• Ілмек ілмегінің ортасынан 29 см қашықтықта, ол бұрандалы гайканы алады, бұранданы 1 айн / мин айналған кезде тақта мен аспанның бірдей жылдамдықпен айналуы үшін бұл тесіктің орны маңызды. Гайка тақтаның төмен қарайтын жағында болуы керек (жерге қарай).
• Tripod Head - жоғарғы тақтада орналасқан, өлшемі штативтің басына байланысты, мен оны жақсы ұстау үшін шахтада жуғышты қолдандым.
• Tripod Mount-5/16 дюймдік төменгі тақтаға бағытталған және бұл тесік гайканы алады. Гайка сонымен қатар тақтаның төмен қарайтын жағында (жерге қарай) болуы керек.

Жаңғақтарды қосқанда, меншікті тартпастан бұрын, желім қоюды ұсынамын. Мен жөндеуге тура келетін төменгі тақтада бөлуді бастадым (суретті қараңыз).

Сіз оны штативке орнатқан кезде, штативті бекіту саңылауы мен гайкасы ең үлкен кернеуді алады (бұрышта камераның салмағынан артқа және артқа бұрылады), сондықтан гайка босатылады немесе толығымен шығады. оны жеткілікті түрде жабыстырғаныңызға және бекіткішті қолданған кезде салмақты орталықта ұстауға тырысыңыз. Жұлдызды соқпақтарсыз/фотосуреттер үшін жақсы тұрақты тірек өте маңызды.

5 -қадам: қозғалтқыш қондырғысы мен редукторлар

Алдымен тісті доңғалақтардың біріне 1/4-20 стандартты гайканы жабыстырыңыз, бұл негізгі сағаттық беріліс болады, мен бұл үшін горилла желімінің мол мөлшерін қолдандым (сіз суретте көре аласыз).

Екінші үлкен редукторға кішкене редукторды жабыстырыңыз, бұл біздің аралық беріліс, мен ось ретінде қарапайым кесілген ағаш шегені қолдандым.

Қозғалтқышты кронштейнге орнатыңыз (мен қысқышпен байладым, содан кейін дұрыс туралау кезінде желіммен жабыстырдым).

Қозғалтқыш үлкен редукторды салыстырмалы жылдамдықпен айналдырады (1 айналым / 5 секунд немесе одан да көп), бұл бірдей жылдамдықпен жүретін кішкентай редукторға қосылады. Кішкене беріліс негізгі сағаттық беріліске сәйкес келеді, бірақ шеңберлер әр түрлі болғандықтан, доңғалақты беріліс әлдеқайда баяу айналады. Біз 1 айналым/мин жылдамдыққа ұмтыламыз және қозғалтқыш бұл үшін тым жылдам жүреді. Осылайша Arduino кодымен өшіруді қосу арқылы мен берілісті баяулатуға қол жеткіздім. Бұл қондырғы Gear Train деп аталады және сіз бұл туралы аздап біле аласыз (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) Сізге қандай құндылықтар жұмыс істейтінін тәжірибе жасау қажет болады. қозғалтқыш пен редукторға сәйкес жылдамдықты беру үшін қосылу және өшіру уақытына.

Бәрін ретке келтіріп, тегіс айналдыру үшін сізге жақсы тұрғын үй қажет. Тесіктерді тегіс беттерде жылжыту үшін және екі тақтайға да тегістелмеу үшін тесіктеріңізді реттеп, серіппелер мен шайбаларды қолданыңыз. Бұл мені жобадан шығаруға көп уақыт бөлген шығар.

6 -қадам: мотор тізбегі

Схема өте қарапайым, көптеген қосылыстар H-Bridge мотор драйверіне қосылады, бекітілген суретті пайдаланыңыз немесе Github пакетіне Fritzing жобасының файлы кіреді.

Бағытты өзгерту үшін басу түймесі қосылды (немесе сіз сағат дөңгелегін қолмен «артқа» айналдыра аласыз).

Қосу/өшіру қосқышы дискіні пайдаланбаған кезде қосуды және өшіруді жеңілдетті, сонымен қатар Arduino -ға да қуат қосуға болады.

Қозғалтқыштың бағыты оның қалай қосылғанына байланысты, егер сіз дұрыс емес бағытта айналсаңыз, полярлықты кері айналдырыңыз.

7 -қадам: Нәтижені, кеңестер мен амалдарды аяқтаңыз

Және қолданыңыз! Штативті туралаңыз, солтүстік жұлдызды топсадан төмен қарай қараңыз, топса орнатудың сол жағында орналасқан (әйтпесе сіз қарама -қарсы бағытта жүресіз).

Бүкіл теңшелім мен тұрақтылықты сақтауға тырысыңыз. Түсірілім кезінде оған қол тигізбеңіз немесе кабельдерді тартпаңыз (камераңыз үшін қашықтан іске қосу құралын қолданыңыз) және анық сілкініссіз кадрлар алу үшін Mirror Lockup (егер сіздің камераңыз қолдайтын болса) сияқты әдістерді қолдануға тырысыңыз. Астрофотография туралы көптеген оқулықтар бар және сіз тәжірибеден тез үйренесіз.

Кескіндер мен барлық қондырғыны қолданған екі кадрды көрсетеді, бұл Остин Текс қаласының ластанған маңында, ең айқын түнде болды, бірақ олар жақсы шықты. Орионның ұзақтығы шамамен 2,5 минут болды, ал аспаннан үлкенірек түсірілім 5 минут болды (бірақ жарықтың ластануына байланысты тым ұзақ болды және оны Lightroom -да қайта масштабтауға тура келді). Сондай-ақ 1997 жылы Хейл-Бопп кометасының 3 суреті бар, бұл қолмен бекітілген қондырғы, сонымен қатар дәстүрлі кинокамера. Діріл немесе қате туралау кадрға не істей алатынын көруге болады.

Қорытынды кеңестер мен ойлар:

• Линзалардағы камералар мен әйнектер ауыр, сондықтан мен серіппелерді қолданып, беріліс қорабынан салмақ түсіруге және редукторларға көмектесуге тура келді. Мен қолданған қозғалтқышта момент/қуаттың шамалы мөлшері болмады, сондықтан егер салмақ тым көп болса немесе редукторлар тақталарда біркелкі болса, онда редукторды айналдыру қиынға соғады немесе бірден құлыпталады. Күшті мотор көмектеседі, бірақ бұл менде бар нәрсе.
• Полярлық туралау - бұл кілт. Егер ол дұрыс тураланбаған болса, онда қате байқалады. Сізге теңдестірілген және орталықтандырылған берік штатив қажет (көпіршігі бар біреуі көмектеседі)!
• Ұзақ экспозицияда көрінетін жанасу қондырғысына тән қате бар, оны реттеу үшін түзеткіш камераны қолдануға болады, мұнда: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html. Мен бұл туралы алаңдамаймын, себебі мен өте кең бұрышты линзаны қолданамын (50 мм -ге қарағанда 20 мм) және ұзындығы шамамен 5 минут.
• Астрофотография өте қиын және көңілсіз. Керемет фотоларды бірінші рет күтпеңіз, үйрену қисығы бар, қымбатырақ және дәл жабдықтар көмектеседі, бірақ егер сіз олардың қалай жұмыс істейтінін білмесеңіз немесе бағаламасаңыз. Бірақ кішкентайдан бастаңыз, негіздерді меңгеріңіз, сонда сіз қымбат техниканы қалай қолдануды білесіз және оны жақсы қолдана аласыз. Қарапайым қондырғылармен әлі де керемет кадрлар алуға болады. 1997 жылғы ескі кадрлар 100 -ге жуық кадрдың ішінен «үздік» болды, сондықтан бұл оқу процесі болды. Digital көмегімен сіз фотодан кейін фотоға түсе аласыз және өз шеберлігіңізді жетілдіру үшін қателеріңіз бен жеңістеріңізден үйрене аласыз.

Оқығаныңыз үшін рахмет, егер сіз менің жобаларымның фотосуреттері мен бейнелерін көбірек көргіңіз келсе, менің Инстаграм мен YouTube каналыма кіріп көріңіз