Web-baseret IOT-system til teleskopstyring: 10 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Vi har designet og lavet webbaseret IOT -system til at styre enhver form for teleskop over internettet og få udsigten fra teleskopet med minimale omkostninger

Vores motivation bag dette projekt var, at vi havde haft tre teleskop i vores ingeniørhøjskole astronomiklub, og vi ville have dem til at kontrollere hvor som helst fra vores campus. Vi havde brug for, at det var mindst muligt, og det skulle fungere med ethvert teleskop

Så dette IOT -system kan styre enhver type teleskop fra webstedet på enhver type enhed. også vi kan se teleskopets live view fra dette websted. til dette bruger den stellarium (en open source -software), der kører på en hindbær pi 3 (fungerer som server), som er forbundet til Arduino mega i en master slave -forbindelse, og RAMPS 1.4 -kort er tilsluttet som afskærmning til Arduino mega, som styrer trinmotorerne via bilister

Forbrugsvarer

Hindbær pi 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPS 1.4 Skjold

2 trinmotorer (400 trin)

Motordykkere (A4988 driver)

En ATX strømforsyning

Et godt webcam

En anstændig internetforbindelse

Trin 1: Arduino -forbindelser og kodning

vi skal få forbindelserne ryddet og kode indlæst, før vi forbinder alle komponenterne sammen. så download og installer Arduino IDE -software på din computer. tilslut Arduino MEGA R3 til computeren via USB -kabel.

Her bruger vi onstep teleskopstyrende software, vi har foretaget nogle ændringer af det. du kan downloade vores version på følgende link

drive.google.com/open?id=1n2VnSgii_qt1YZ1Q…

Men æren går til onstep -skaberne. vi har lige lånt deres kode ved at have foretaget nogle ændringer i den i henhold til vores behov. følgende er linkene til originale onstep -skabere

www.stellarjourney.com/index.php?r=site/equ…

groups.io/g/onstep/wiki/home

efter download af vores modificerede onstep åbner du filen onstep.ino i arduino ide. tilslut mega til computeren og indlæs onstep -filen i arduino mega

Trin 2: RAMPS 1.4 og motordriverforbindelser og Settins

Ramps 1.4 board bruges hovedsageligt til at styre 3d printermotorer, så det er meget præcist, så vi kan bruge til at styre teleskopet præcist.

så du skal vælge en passende motordriver i henhold til din stepper motor og dine orme og tandhjul på teleskopmonteringen til det, vi har lavet excel ark, der kan give de ønskede værdier af modstanden og svinghastigheden, som skal justeres i arduino kode og link som følger

Ifølge vores forskning kan motordrivere DRV 8825 og A4988 bruges med det meste af teleskopet og de fleste beslag

tilslut motordrivere på det givne sted som vist på billedet på ramperne 1.4, og brug det som skjold til arduino mega. ramper drives separat af 12V ATX strømforsyning.

Trin 3: Raspberry Pi -forbindelser og indstillinger

Vores Raspberry pi 3 var lastet med nyeste rasbian os, og vi installerede Linux stellarium på det fra følgende link

stellarium.org/

og tilslut derefter Arudino mega til hindbær pi via USB -kabel

også indlæse arduino ide software til hindbær pi

aslo webcam er forbundet til hindbær pi via usb-kabel og installer også webcam-streamer-master software på hindbær pi. det kan let findes på github

Hindbær pi drives separat af andre komponenter

Trin 4: Stellarium -softwareindstillinger

Stellarium er software, der giver dig nøjagtige placeringer og positioner for alle nattehimmelobjekter fra din placering, det giver dig også Ra/Dec -værdier for hver nattehimmelobjekt

Efter download af stellarium skal du indtaste din nøjagtige placering i denne software

aktiver derefter teleskopstyring og fjernbetjeningsplugins i softwaren ved at gå i menuen plugins og vælge disse to plugins og vælg også indlæs ved opstartsmuligheden

Efter aktivering af Telescope control plugin skal du konfigurere teleskopmuligheden og derefter vælge ADD for at tilslutte et nyt teleskop. vælg derefter teleskop, der styres direkte af den serielle port, og vælg derefter din serielle port, som er USB -port nr. som arduino er tilsluttet. og vælg derefter din teleskopmodel. Hvis din model ikke er til stede, kan du direkte vælge LX200. vælg OK, og tryk derefter på start. så kan du se svinget teleskop til valgmulighed, hvor du kan se værdier for Right accession og Declination (Ra/Dec) for det aktuelle objekt, hvor teleskopet peger.

Nogle teleskoper kan ikke oprette forbindelse til Stellarium. så først skal du downloade StellariumScope -softwaren og derefter tilslutte den til stellarium

Fjernbetjening er det plugin, der styrer al funktionalitet i Stellarium via webinterface. efter aktivering af plugin gå til konfigurere option og vælg portnummer og localhost IP adresse.

nu kan du få adgang til webgrænsefladen via localhost IP og valgt port fra enhver computer eller smartphone, der er forbundet til det samme netværk som hindbær pi.

I webgrænsefladen kan du vælge nattehimmelobjektet, hvor du vil flytte dit teleskop fra valgmenuen, derefter gå til teleskopstyring valgmuligheden vælg flytte det valgte teleskop til det valgte objekt.

du kan også se den aktuelle visning fra teleskop via webcam-streamer-master

Trin 5: Valg af trinmotor og dens forbindelser

Valg af trinmotor afhænger af den type holder, dit teleskop bruger

dvs.

• Altazimuth. Altazimuth
• Dobsonian Mount
• Ækvatorial
• Montering af gafler
• Tysk ækvatorialbjerge

Generelt kan trinmotor med 400 trin bruges til alle typer teleskoper

du skal tilslutte steppermotorer til motordykkerne, der er tilsluttet RAMPS 1.4. motoreffekt kan opnås direkte fra RAMPS 1.4

Trin 6: Webcam og dets forbindelser

Webcam er forbundet til teleskopet ved teleskopets øje, og det er forbundet til Raspberry pi via USB-forbindelse, og webcam-streamer-master skal installeres på hindbær pi, så du kan se den aktuelle visning fra teleskopet via webinterface

Trin 7: Strømforsyning

Arduino MEGA er drevet af USB -forbindelse fra hindbær pi direkte, så den ikke behøvede separat strømforsyning

RAMPS 1.4 -kortet drives af ATX -strømforsyning. den skal tilsluttes med 12v strømforsyning. motorstyrerne og stepper motorerne drives af denne ATX strømforsyning

Hindbær pi drives af batteribank direkte ved strømtilslutning af hindbær pi

Webkameraet er tilsluttet raspberry pi via USB -forbindelse, så webkameraet drives af USB -forbindelse

Trin 8: Fuld samling

1. tilslutte stepper motorer til højdeakse gear og azimut akse orm ved at bore og svejse til gear og orm
2. tilslutte stepper motorer ledninger til motor drivere via lodning
3. tilslut motordrivere til Ramps 1.4 -kortet ved at montere
4. tilslut ramper 1.4 til Arduino som skjold
5. tilslut ATX strømforsyning til ramper via 12v strømforbindelse
6. tilslut Arduino til Raspberry pi via USB -forbindelse
7. Webcam er forbundet til Raspberry pi via USB -forbindelse
8. Raspberry pi skal være forbundet med en anstændig Ethernet -internetforbindelse

Trin 9: Test

Efter fuldstændig samling af elektronikken og tilslutning til teleskopet

vælg et nattehimmelobjekt fra webgrænsefladen, og derefter kan du gennem webcamvisningen, hvis teleskopet peger mod det korrekte objekt eller ej

vi testede vores IOT -system med vores 3d -trykte teleskop, som kaldes autoskop

Trin 10: Resultat og omkostninger

Ovenfor er nogle af billederne taget fra teleskop via webinterface og omkostninger ved hele projektet