Arduino– ს მიერ დაფუძნებული „სკოჩის მთა“ვარსკვლავის მაძიებელი ასტროფოტოგრაფიისთვის: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

მე შევიტყვე შოტლანდიის მთაზე, როდესაც მე ვიყავი ახალგაზრდა და შევიძინე მამაჩემთან ერთად, როდესაც მე ვიყავი 16 წლის. ეს არის იაფი, მარტივი გზა ასტროფოტოგრაფიის დასაწყებად, რომელიც მოიცავს საფუძვლებს, სანამ არ შეხვალთ ტელესკოპის რთულ საკითხებში, როდესაც ღობეზე თვალყურს ვადევნებ და სხვა გამოიყენეთ მთელი რულეტი, გადმოაგდეთ იგი, რამდენიმე დღის შემდეგ აიღეთ და ნახეთ შედეგები), ასე უფრო სწრაფად, იაფად და მარტივად ისწავლით ცდისა და შეცდომისგან ციფრული კამერებით. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ძველი კადრები 1997 წლის ბოლო საფეხურზე.

დიზაინი, რომელიც მე მაშინ და დღეს გამოვიყენე, მომდინარეობს ამ წიგნიდან Star Ware:

ამ ინსტრუქციისთვის მე ასევე Github საცავი Arduino– ს ყველა აქტივისთვის: კოდი, სქემატური და ნაწილების სია URL– ებით.

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

შოტლანდიური სამაგრი მუშაობს ძალიან მარტივ პრინციპზე, საათის ისრის ბრუნვის დროს, მაგრამ როგორც შევიტყვე, სტაბილურობა დიდ როლს თამაშობს ფოტოების წარმოქმნაში. საათის ბორბლის ჩართვა არასტაბილურ ან დაბნეულ დიზაინზე, განსაკუთრებით მაღალ ზუმებზე, შემოაქვს ვარსკვლავების ბილიკები და ირევა ფოტოში. ამის დასაძლევად და მთელი პროცესის გასაადვილებლად და ავტომატიზირებული, მე შევქმენი არდუინოზე დაფუძნებული მარტივი საავტომობილო დისკი, რომელიც დაფუძნებულია DC ძრავაზე და პლასტმასის გადაცემათა კოლოფზე (ერთი ჩემი ამოვიღე გატეხილი სათამაშო ვერტმფრენიდან).

არსებობს სხვა ინსტრუქციები შოტლანდიის მთაზე ან ბარნდორ ტრეკერში, მაგრამ ჩემი დიზაინისთვის მინდოდა, რომ მთა პატარა და პორტატული ყოფილიყო, ასე რომ შემიძლია ჩავაგდო ზურგჩანთაში და წავიყვანო შორეულ რაიონებში, ოსტინ ტექსის მსუბუქი დაბინძურებისგან.

ნაბიჯი 1: 'მითხრეს, რომ მათემატიკა არ იქნება!'

დედამიწა ტრიალებს უხეშად 360 ° -ით 24 საათში, თუ ჩვენ გავანადგურებთ მას ეს იქნება 15 ° საათში, ან 5 ° 20 წუთში.

ახლა 1/4-20 ხრახნი არის ტექნიკის საერთო ნაჭერი, მას აქვს 20 ძაფი ინჩში, ასე რომ, თუ ის გადატრიალდება 1 ბრუნვის სიჩქარით წუთში, მაშინ 20 წუთი დასჭირდება ამ 1 ინჩის გასავლელად.

ტრიგონომეტრია გვაძლევს საათის ბორბლის ხვრელის ჯადოსნურ რიცხვს, რომელიც არის 11,42 ინჩი (ან 29,0 სმ) ჩვენი ბრუნვის წერტილიდან რგოლის ცენტრში.

ნაბიჯი 2: მასალები

შოტლანდიის მთა:

• ზედა დაფა, 3 დიუმიანი -12 ინჩიანი (3/4 ინჩი)
• ქვედა დაფა, 3 დიუმიანი -12 ინჩიანი (3/4 ინჩი)
• ჰინგები, რეკომენდირებულია ერთი გრძელი 3 დიუმიანი საყრდენი, დარწმუნდით, რომ ეს არის მყარი სახსარი, რომელსაც არ აქვს ბევრი "თამაში", მე გამოვიყენე ორი უბრალო სახსარი, მაგრამ ბევრი რხევაა და შეიძლება გადავიტანო ისინი უფრო მყარი სახსრისთვის.
• ტანგენტური ხრახნი, 1/4-20-დან -4-ინჩის სიგრძის მრგვალი თავით ხრახნი
• 2 xTee კაკალი, 1/4-20 შიდა ძაფი
• ხრახნიანი თვალები და რეზინის ბენდი
• სამფეხა თავი (აიღეთ მსუბუქი, მაგრამ დარწმუნდით, რომ ის მყარია, არ გინდათ იატაკზე ჩამოაგდოთ ძვირადღირებული კამერა, ან დაიძაბოს და დაიწიოს კადრის დროს).
• Clockwheel Gears (მე გამოვიყენე 3: პატარა ძრავისთვის, შუალედური რომელსაც აქვს პატარა და დიდი და დიდი საათის ბორბლისთვის).
• პლასტიკური ჩამკეტები საავტომობილო სტენდისთვის. დაიწყო 1 "-ით და შეამცირეთ ისინი იმ ზომაზე, რაც მე მჭირდებოდა მას შემდეგ რაც მე მქონდა სწორი სიმაღლეები.
• თხელი ჰობი პლაივუდი - საავტომობილო და გადაცემათა კოლოფებისთვის (მე გამოვიყენე მიკროსქემის Radioshack– დან, თხელი, მსუბუქი და საკმარისად ძლიერი, გამოიყენეთ ის, რაც საუკეთესოდ მუშაობს).
• სპრინგების ასორტი (მე ვხმარობდი გადაცემათა კოლოფს/ხრახნებს და ვინახავდი გადაცემათა კოლოფს). მე მივიღე წყვილი ლოუესიდან და სხვები ამოვიღე ბურთულიანი კალმებიდან და დავჭრა მათ სწორ ზომებამდე.
• საწმენდი საშუალებების ასორტიმენტი, რათა მოძრავი ნაწილები არ დაიშალოს ხეზე.
• მარტივი ფრჩხილი ძრავის დასაყენებლად.

Arduino Motor Driver (კონკრეტული ნაწილები არის Github– ის ნაწილების სიაში, სადაც მითითებულია URL– ები, სადაც შეგიძლიათ მიიღოთ ისინი ინტერნეტით):

• არდუინო
• საავტომობილო წამყვანი
• H-Bridge Motor Driver 1A (L293D)
• დააჭირეთ ღილაკს
• ჩართვა/გამორთვა გადართვა

ნაბიჯი 3: გაზომეთ და გაჭერით ზედა და ქვედა დაფები

გაზომეთ 12”თითოეულ დაფაზე, მონიშნეთ იგი, გაჭერით და გახეხეთ კიდეები.

ნაბიჯი 4: გაბურღეთ ხვრელები და დაამატეთ ტექნიკა

არსებობს რამოდენიმე ხვრელი გასახსნელად და ზუსტი გაზომვის გამო გირჩევთ გააკეთოთ Clockwheel ბოლო (ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გაზომოთ 29 სმ ზუსტად დამოკიდებულიდან)!

რჩევა: მე გირჩევთ, ხვრელს ხელი მოჰკიდოთ ხვრელის გამოყენებით, რათა ხელი შეუწყოთ ხვრელის სწორ ადგილას.

თქვენ აპირებთ შემდეგი ხვრელების გაბურღვას:

• სახსრები - უბრალოდ არ გააბრტყელოთ ისინი, რადგან დაფა შეიძლება გაიყოს, გაბურღეთ ხვრელები ორივე დაფის კიდეებზე, ხვრელი დამოკიდებულია დამოკიდებული ხრახნის ზომაზე, გაზომეთ ხრახნი და გამოიყენეთ ოდნავ პატარა საბურღი.
• Clockwheel - 29 სმ ცენტრის hinge pin, ის მიიღებს T- კაკალს, ამ ხვრელის მდებარეობა აუცილებელია დაფისა და ცის ბრუნვისთვის იმავე სიჩქარით, როდესაც ხრახნი გადატრიალდება 1 rpm– ზე. T კაკალი უნდა იყოს დაფის ქვემოდან მხარეს (მიწისაკენ).
• Tripod Head - ორიენტირებული ზედა დაფაზე, ზომა დამოკიდებულია Tripod– ის თავზე, მე ასევე გამოვიყენე გამრეცხი ჩემზე, რომ იგი მყარად მეჭირა.
• სამფეხა მთა-ცენტრი ქვედა დაფაზე, 5/16 დიუმიანი და ეს ხვრელი მიიღებს T- თხილს. T- კაკალი ასევე უნდა იყოს დაფის ქვემოდან მხარეს (მიწისაკენ).

თხილის დამატებისას გირჩევთ, წებოთი ჩააგდოთ ჩაქუჩამდე და იყავით ნაზი ჩაქუჩით. დავიწყე დანაწევრება ჩემს ქვედა დაფაზე (იხ. ფოტო), რომლის შეკეთებაც მომიწია.

როდესაც მას სამფეხაზე აყენებ, სამფეხა სამაგრი ხვრელი და კაკალი იღებს ყველაზე მეტ სტრესს (კამერის სიმძიმიდან წინ და უკან ბრუნავს კუთხეებში) ისე, რომ T- კაკალი, სავარაუდოდ, შესუსტდება ან მთლიანად ამოვა დარწმუნდით, რომ ადეკვატურად აწებებთ მას და ცდილობთ შეინარჩუნოთ წონა ორიენტირებული მთაზე გამოყენებისას. კარგი სტაბილური საყრდენი გადამწყვეტია ფოტოებისთვის ვარსკვლავური ბილიკების/ჟღურების გარეშე.

ნაბიჯი 5: საავტომობილო მთა და გადაცემათა კოლოფი

პირველ რიგში ჩაამაგრეთ სტანდარტული 1/4-20 კაკალი ერთ გადაცემათა კოლოფზე, ეს იქნება საათის წამყვანი ძირითადი მექანიზმი, ამისათვის მე გამოვიყენე გორილას წებოს გულუხვი რაოდენობა (თქვენ ხედავთ ფოტოში).

მეორე დააწებეთ პატარა გადაცემათა კოლოფი სხვა დიდ მექანიზმზე, ეს არის ჩვენი შუალედური გადაცემათა კოლოფი, მე აქსელის სახით გამოვიყენე ხის მარტივი ლურსმანი.

დააინსტალირეთ ძრავა ფრჩხილზე (მე დავამაგრე zip და შემდგომ დავამაგრე, როდესაც სწორი გასწორება მქონდა).

კონფიგურაცია ის არის, რომ ძრავა დიდ სიჩქარეს ატრიალებს შედარებით სწრაფად (1 ბრუნვა / 5 წამი ან მეტი), ეს დაკავშირებულია იმ პატარა გადაცემათა კოლოფთან, რომელიც მოძრაობს იმავე სიჩქარით. პაწაწინა გადაცემათა კოლოფი ემთხვევა მთავარ მექანიზმს, მაგრამ ვინაიდან გარშემოწერილობა განსხვავებულია, საათის ბორბალი უფრო ნელა ბრუნავს. ჩვენ მიზნად ისახავს სიჩქარე 1 ბრუნ/წთ და ძრავა ცოტა სწრაფად მოძრაობს ამისათვის. არდუინოს კოდში გამორთვისა და ჩართვისას მე შევძელი სიჩქარის შენელება. ამ კონფიგურაციას ეწოდება Gear Train და თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ ცოტა მეტი ამის შესახებ აქ (https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/gear-ratio3.htm) თქვენ მოგიწევთ ექსპერიმენტი, თუ რა ღირებულებები მუშაობს ჩართვისა და გამორთვის დროს, რათა გადაცემა დატრიალდეს სწორი სიჩქარით თქვენი ძრავისა და გადაცემათა კოლოფისათვის.

თქვენ გჭირდებათ კარგი საცხოვრებელი, რომ ყველაფერი რიგზე იყოს და შეუფერხებლად ტრიალებდეს. გაუფრთხილდით თქვენს ხვრელებს და გამოიყენეთ ზამბარები და საყელურები, რომ გადაცემათა კოლოფი გადაადგილდეს გლუვ ზედაპირებზე და არ დაფქვას არც ერთ დაფაზე. ალბათ ამ პროექტმა ყველაზე დიდი დრო დამჭირდა.

ნაბიჯი 6: საავტომობილო წრე

სქემა საკმაოდ მარტივია, კავშირების უმეტესობა მიდის H-Bridge საავტომობილო დრაივერთან, გამოიყენეთ თანდართული სურათი ან Fritzing პროექტის ფაილი შედის Github პაკეტშიც.

ღილაკს დაემატა მიმართულების საპირისპიროდ (ან თქვენ შეგიძლიათ "გადააბრუნოთ" საათის ბორბალი ხელითაც).

ჩართვა/გამორთვა მხოლოდ ამარტივებს დრაივის ჩართვას და გამორთვას, როდესაც არ იყენებთ/იყენებთ, ასევე შეგიძლიათ უბრალოდ გათიშოთ დენი არდუინოზეც.

საავტომობილო მიმართულება დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ შეაერთეს იგი, თუ თქვენ არასწორი მიმართულებით ტრიალებთ, უბრალოდ შეატრიალეთ პოლარობა.

ნაბიჯი 7: საბოლოო შედეგი, რჩევები და ხრიკები

და გამოიყენე! გაასწორეთ შტატივი, დაათვალიერეთ ჩრდილოეთის ვარსკვლავი სახსრის ქვემოთ, ხოლო რგოლი არის კონფიგურაციის მარცხენა მხარეს (წინააღმდეგ შემთხვევაში თქვენ თვალყურს ადევნებთ საპირისპირო მიმართულებით).

შეეცადეთ შეინარჩუნოთ მთელი კონფიგურაცია დაბალანსებული და სტაბილური. არ შეეხოთ მას კადრების დროს, ან გადაათრიეთ კაბელები (გამოიყენეთ კამერის დისტანციური გამომწვევი) და შეეცადეთ გამოიყენოთ ისეთი ტექნიკა, როგორიცაა Mirror Lockup (თუ კამერა მხარს უჭერს მას), რომ მიიღოთ მკაფიო დარტყმის გარეშე. არსებობს უამრავი გაკვეთილი ასტროფოტოგრაფიის შესახებ და თქვენ სწრაფად ისწავლით გამოცდილებიდან.

სურათებზე ნაჩვენებია ორი კადრი, რაც მე გავაკეთე მთელი კონფიგურაციისას, ეს იყო ოსტინ ტეხასის სინათლის დაბინძურებულ გარეუბნებში არა ყველაზე ნათელ ღამეს, მაგრამ ისინი ლამაზად გამოვიდნენ. ორიონი დაახლოებით 2.5 წუთი იყო და ცაზე უფრო დიდი გასროლა იყო 5 წუთი (მაგრამ ძალიან გრძელი იყო სინათლის დაბინძურების გამო და უნდა შემცირდეს Lightroom– ში). ასევე არის კომეტა ჰეილ-ბოპის 1997 წლის 3 სურათი, ეს იყო ხელით გადასაგდები სამაგრი, ასევე ტრადიციული კინოკამერა. თქვენ ხედავთ, რისი გაკეთება შეუძლია ვიბრაციას ან არასწორი გასწორებას კადრში.

ბოლო რჩევები და აზრები:

• კამერები და მინები ლინზებში მძიმეა, მე უნდა გამოვიყენო ზამბარები, რომ შემეძლოს წონის მოხსნა საათის გადაცემათა კოლოფიდან და გადაცემათა კოლოფის დასახმარებლად. ძრავას, რომელსაც ვიყენებდი, არ გააჩნდა ბრუნვის/სიმძლავრის გიჟური რაოდენობა, ასე რომ, თუ იყო ძალიან დიდი წონა ან გადაცემათა კოლოფი დაფაზე, მაშინ მას გაუჭირდა გადაცემათა კოლოფი ან პირდაპირ ჩაკეტვა. უფრო ძლიერი ძრავა დაეხმარება, მაგრამ ეს არის ის, რაც მე მქონდა ხელმისაწვდომი.
• პოლარული განლაგება არის მთავარი. დაყენება არასწორი იქნება, თუ ის სწორად არ არის განლაგებული. თქვენ გჭირდებათ მყარი შტატივი დაბალანსებული და ცენტრირებული (ერთი ბუშტის დონეზე ეხმარება)!
• არსებობს თანდაყოლილი შეცდომა ტანგენტის მთაზე, რომელიც ვლინდება უფრო დიდხანს ექსპოზიციის დროს, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მაკორექტირებელი კამერა მის შესაცვლელად, ნაპოვნი აქ: https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en. html მე ეს არ მაწუხებს, რადგან მე ვიყენებ ძალიან ფართო კუთხის ლინზას (20 მმ 50 მმ -სთან შედარებით) და ხანგრძლივობა დაახლოებით 5 წთ.
• ასტროფოტოგრაფია არსებითად რთულია და იმედგაცრუებული. ნუ გამოხვალ პირველად ელოდება გასაოცარ ფოტოებს, არის სწავლის მრუდი, რა თქმა უნდა უფრო ძვირი და ზუსტი აღჭურვილობა დაგეხმარებათ, მაგრამ არა თუ არ იცით ან არ აფასებთ როგორ მუშაობს ისინი. დაიწყეთ მცირედით, დაეუფლეთ საფუძვლებს, შემდეგ კი გეცოდინებათ როგორ გამოიყენოთ ძვირადღირებული ტექნიკა და შეძლებთ მის კარგად გამოყენებას. თქვენ კვლავ შეგიძლიათ მიიღოთ შესანიშნავი კადრები მარტივი კონფიგურაციით. 1997 წლის ძველი კადრები იყო "საუკეთესო" დაახლოებით 100 კადრიდან, ამიტომ ეს იყო სწავლის პროცესი. ციფრული საშუალებით თქვენ შეგიძლიათ გადაიღოთ ფოტო ფოტოს შემდეგ და ისწავლოთ თქვენს შეცდომებზე და გამარჯვებებზე დახვეწოთ თქვენი უნარი.

გმადლობთ კითხვისთვის, თუ გსურთ ნახოთ ჩემი პროექტების მეტი ფოტო და ვიდეო, ვიდრე ნახოთ ჩემი Instagram და YouTube არხი