🎧 👨‍🍳 🌼 Astrotracker: pengalaman saya 🤦🏿 🏡 😷

Untuk menggabungkan dua hobi kesukaannya: fotografi dan astronomi, saya memutuskan untuk mencoba sendiri dalam astrofotografi. Foto-foto Bima Sakti dengan bintang-bintang besar memiliki kesan yang sangat mendalam pada saya. Apalagi setiap musim panas saya mengunjungi Kaukasus, dan langit di sana sangat ideal untuk pengamatan. Untuk pemotretan langit berbintang berkualitas tinggi, Anda tidak dapat melakukannya tanpa peretas. Mengapa ini diperlukan? Saya tidak melihat perlunya mengulanginya, karena sudah ada beberapa artikel tentang topik ini. Karena itu, saya hanya ingin berbagi pengalaman saya dalam membuat perangkat ini, konfigurasi dan penggunaannya. Saya mendapatkan desain dari artikel ini , menyederhanakannya sedikit, dan melengkapinya dengan perbaikan saya sendiri. Detail di bawah potongan.

Saya harus mengatakan itu segera, tidak seperti SW. kuzmuk(penulis artikel asli) proses pembuatan astrotracker tidak memakan waktu dua malam, dan bahkan dua minggu, tetapi dua bulan penuh. Tetapi jangka waktu yang lama tersebut terutama terkait dengan pengiriman panjang beberapa komponen dari Tiongkok. Saat membuat pelacak, saya menetapkan sendiri dua tujuan utama: kesederhanaan desain maksimum dan akurasi pelacakan maksimum dengan perangkat yang dihasilkan.

1. Berkendara

Dalam artikel aslinya, drive menggunakan motor stepper dengan driver dan Arduino sebagai pengontrol. Tetapi karena sebelum proyek ini saya tidak punya pengalaman dengan pemrograman Arduino, saya memutuskan untuk menggunakan motor DC sederhana (motor DC). Selain itu, saya telah bertemu banyak desain pelacak di Internet khusus dengan DPT. Saya memesan motor 5V di Ebay, dengan gearbox terintegrasi, dengan kecepatan total sekitar 8 rpm. Dengan catu daya yang stabil, saya berharap mendapatkan kecepatan output yang konstan, walaupun saya mengerti bahwa kecepatan rotasi DCT tergantung pada beban.

Bayangkan kekecewaan saya. Faktanya adalah bahwa bahkan tanpa beban, didukung oleh sumber laboratorium, kecepatan mesin tidak stabil. Pada gambar di bawah ini Anda dapat melihat bagaimana "kecepatan" mengambang dari waktu ke waktu. Saya tidak memiliki alat yang akurat untuk menentukan kecepatan, jadi saya menggunakan metode pengukuran interval dengan penyempurnaan. Hasilnya tidak dapat diterima.

Tidak ada pilihan lain selain menggunakan mesin dengan kecepatan sinkron, yang merupakan langkah demi langkah 28BYJ-48. Sebuah studi sepintas Arduino menunjukkan bahwa tidak ada kesulitan, dan seluruh program turun secara bergantian menyalakan empat fase mesin dengan penundaan tertentu. Kecepatan, seperti yang diharapkan, dalam sistem seperti itu sangat stabil.

Selain itu, penggunaan Arduino memungkinkan untuk menyempurnakan kecepatan rotasi, yang mengurangi persyaratan untuk roda gigi pabrikasi presisi.

2. Mekanisme putar dan transmisi

Saya tidak menganggap perlu menggunakan pemotongan laser untuk membuat pangkalan, karena saya tidak memaksakan batasan pada ukuran pelacak masa depan. Sebaliknya, semakin besar alasnya, semakin tinggi akurasinya karena lebih sedikit serangan balik pada sumbu. Untuk pangkalan, saya mengambil dua papan plywood dari Auchan. Saya memilih kanopi dengan izin minimum (kemudian izin masih dikompensasi oleh palu) dan ditempatkan di sepanjang tepi pangkalan. Semakin besar jarak antara kanopi, semakin akurat pengoperasian mekanisme. Dia membengkokkan jepit rambut sesuai dengan metode yang dijelaskan dalam artikel asli.

Dia juga tidak membuat roda gigi untuk dipesan, tetapi mengambilnya dari penjelajah bulan Soviet lama dengan rasio roda gigi ~ 4. Dalam kasus saya, itu 3,8. Dia menaruh kacang di lem panas di gigi besar.

Jenis transmisi terakhir:

3. Perhitungan kecepatan rotasi

Perhitungan kecepatan rotasi yang diperlukan dari poros motor tidak sulit, jika Anda memahami prinsip-prinsip dasar. Semuanya didasarkan pada satu persamaan. Untuk kenyamanan, saya menggunakan Excel:

4. Kalibrasi

Saya menyadari bahwa dalam pembuatan idealnya secara akurat menahan semua ukuran pelacak tidak akan bekerja dengan semua keinginan. Akan ada kesalahan dalam hal apa pun, jadi saya mengembangkan metodologi untuk kompensasinya terlebih dahulu. Ini terdiri dari kalibrasi laser pelacak: laser dipasang pada bagian belok dan bersinar pada layar yang terletak pada jarak yang diketahui dari sumbu pelacak. Jadi, dengan mengukur waktu pelacak dihidupkan dan dimatikan, Anda dapat menghitung jalur apa yang harus dilalui titik laser pada layar dan menghubungkannya dengan roulette yang diukur sebenarnya. Semakin jauh layar dan pelacak bertahan lebih lama, semakin akurat hasilnya.

Diakui, bahkan tanpa kalibrasi, kesalahan pelacakan hanya sekitar 0,8%. Setelah menyesuaikan waktu jeda antara fase switching dari langkah tersebut, kesalahannya sekitar 0,2%. Tabel di bawah ini menunjukkan bagaimana kesalahan berkurang dengan meningkatnya waktu jeda.

Program untuk Arduino dibuat sesederhana mungkin. Yang dia lakukan hanyalah mengarungi langkah-langkah langkah dengan jeda yang ditentukan di atas. Rotasi dimulai segera setelah daya diterapkan. Selain itu, hanya satu fase yang diaktifkan secara bersamaan - torsi motor dalam kasus ini kurang (sudah berlimpah), tetapi baterainya hidup 2 kali lebih lama.

Kode untuk Arduino

#define IN1  8
#define IN2  9
#define IN3  10
#define IN4  11
int time_del=5000;     //

void setup() {
pinMode(IN1, OUTPUT); 
pinMode(IN2, OUTPUT); 
pinMode(IN3, OUTPUT); 
pinMode(IN4, OUTPUT);
}

void loop() {
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, LOW);
delayMicroseconds(time_del);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, HIGH);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, LOW);
delayMicroseconds(time_del);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(IN3, HIGH);
digitalWrite(IN4, LOW);
delayMicroseconds(time_del);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, HIGH);
delayMicroseconds(time_del);  
}

Setelah memasang, saya mengganti papan dengan Arduino Micro, yang sangat pas di papan driver mesin, dan meletakkan semuanya dalam wadah plastik. Saya menggunakan PowerBank pada 2300 mAh sebagai sumber daya (cukup untuk ~ 5 jam pelacakan).

5. Laser Sight

Memiliki pengalaman dalam pengamatan astronomi, saya menyadari bahwa membidik pelacak di Bintang Utara akan menjadi masalah besar. Tidak dapat diterima untuk mengekspos sumbu ke mata, tetapi tidak ingin memasang pencari kutub karena biayanya. Karena itu, saya memutuskan untuk membuat penglihatan laser buatan sendiri. Untuk melakukan ini, aku memesan di sini seperti laser hijau dengan panjang gelombang 532 nm dan kekuatan dari 5 mW. Dilihat oleh informasi di Internet, berkasnya seharusnya terlihat jelas dalam gelap.

Untuk dapat menyempurnakan arah sinar laser, saya menggunakan tabung plastik berdiameter lebih besar dengan penyesuaian sekrup sebagai pengikat:

Dalam hal ini, proses kalibrasi penyelarasan sinar laser dengan sumbu pelacak terlihat sebagai berikut: jarak antara sumbu laser dan sumbu pelacak diukur, kemudian sebuah lingkaran dengan jari-jari sama dengan nilai berubah. Lingkaran (sebut saja target) ditempatkan pada jarak tertentu dari pelacak dan posisi bagian yang bergerak pelacak diubah secara manual. Jika sumbu paralel, maka sinar laser harus tepat dalam lingkaran. Dan lagi: semakin besar jarak antara pelacak dan target, semakin akurat hasilnya.

Adapun penampilan dalam kegelapan, saya harus mengatakan, orang Cina tidak menipu:

6. Lainnya

Untuk pemotretan, kami menggunakan kamera Nikon D7000 dengan lensa Sigma 17-50 f2.8. Untuk menginstalnya di pelacak, saya memesan kepala 3D di Ebay, dan untuk menghindari guncangan saat melepaskan rana - panel kontrol kabel .

Tampilan akhir desain:

Laser ini ditenagai dari PowerBank yang sama melalui sakelar sakelar di unit kontrol.

Secara terpisah, beberapa kata harus dikatakan tentang tripod. Saya punya satu buatan sendiri yang dapat dengan mudah mengatasi beban beberapa kilogram, tetapi penyesuaian yang tepat jelas tidak cukup. Selain itu, tepatnya, minyak mentah, secara umum, sama sekali tidak perlu, karena bintang kutub selalu berada di satu titik di langit. Pada awalnya Anda dapat menghitung panjang kaki tripod sehingga memberikan kemiringan pelacak ~ 45 derajat, dan kemudian, dengan bantuan penyesuaian yang tepat, arahkan bintang.

Program planetarium virtual Stellarium sangat membantu untuk pra-perencanaan survei . Anda dapat mengatur koordinat dan waktu dan melihat pada titik apa di langit pada saat ini pusat Bimasakti dan objek lainnya akan dan apakah Bulan akan ikut campur.

Juga, ini situs sangat berguna ketika memilih lokasi pemotretan. Ini adalah peta polusi cahaya. Pilih area yang paling tidak menyala.

7. Hasil

Paparan foto 5-7 menit, aperture 4, ISO 400.

Dalam foto terakhir dari Nebula Andromeda, noda kecil terlihat, tapi saya pikir ini disebabkan oleh tujuan yang hilang pada kutub dunia.

Penembakan itu dilakukan pada malam yang cerah, jauh dari suar kota dan tanpa adanya bulan. Dalam kondisi seperti itu, mata dengan cepat terbiasa dengan kegelapan dan bidang galaksi kita dapat dilihat dengan mata telanjang. Hasilnya lebih dari puas. Dan proses persiapan, pengamatan dan pemotretan membawa kesenangan nyata.

Astrotracker: pengalaman saya

More articles: