🔭 👨🏽‍🤝‍👨🏼 🧟 Astrotracker：我的经验 🈵 👩🏼‍💼 😗

为了结合他最喜欢的两个爱好：摄影和天文学，我决定尝试天文摄影。银河系中有巨大恒星放置的图片给我留下了非常深刻的印象。此外，每年夏天我都会参观高加索地区，那里的天空非常适合观察。为了获得星空的高质量拍摄，您离不开星空追踪器。为什么我需要它，我认为不需要重复它，因为关于此主题已经有几篇文章。因此，我只想分享我在创建此设备，其配置和使用方面的经验。我设计的这个文章，简化了一点，和我自己的装备改进它。细节剪下。

我必须马上说，不像西南。库兹穆克（原始文章的作者）制作一个astrotracker的过程花了我两个晚上，甚至两个星期，甚至两个月。但是，如此长的时间主要与从中国长期交付某些零件有关。创建跟踪器时，我设定了两个主要目标：设计的最大程度的简化和最终设备的最大跟踪精度。

1.驱动

在原始文章中，驱动器使用带有驱动器和Arduino作为控制器的步进电机。但是由于在此项目之前我没有Arduino编程经验，所以我决定使用一个简单的DC电动机（DC电动机）。而且，我在Internet上遇到了很多专门用于DPT的跟踪器设计。我在Ebay上订购了带有集成变速箱的5V电动机，总速度约为8 rpm。给定稳定的电源，尽管我了解DCT的旋转速度取决于负载，但我希望获得恒定的输出速度。

想象一下我的失望。事实是，即使没有负载，由实验室提供动力，发动机转速也不是稳定的。在下图中，您可以看到“速度”如何随时间浮动。我没有确定速度的准确工具，因此我对间隔测量方法进行了改进。结果不可接受。

除了使用同步转速的发动机外，别无选择，这是逐步的28BYJ-48。对Arduino的粗略研究表明没有困难，整个程序归结为以一定的延迟交替打开引擎的四个阶段。如预期的那样，这种系统中的速度非常稳定。

此外，Arduino的使用使微调旋转速度成为可能，从而降低了对精密齿轮制造的需求。

2.旋转机构和传动装置

我认为没有必要使用激光切割来制造底座，因为我没有对未来跟踪器的尺寸施加任何限制。相反，基数越大，由于轴上的间隙越小，精度越高。作为底座，我从欧尚拿了两个胶合板切菜板。我选择了具有最小间隙的顶篷（后来该间隙仍由锤子补偿），并沿着底座的边缘放置。顶篷之间的距离越大，该机构的操作越精确。他按照原始文章中描述的方法弯曲发夹。

他也没有订购齿轮，而是从齿轮比约为4的旧苏联月球车上取下来的。就我而言，是3.8。他在大齿轮的热胶上放了一个螺母。

最终的传动类型：

3.转速的

计算如果您了解基本原理，则计算电机轴所需的转速并不困难。一切都基于一个方程式。为了方便起见，我使用Excel：

4.校准

我意识到，在理想的情况下，制造理想的定位器并不能满足所有需求。无论如何都会有错误，因此我预先开发了一种补偿方法。它包括对跟踪器进行激光校准：将激光安装在转动部件上，并照射在距跟踪器轴已知距离的屏幕上。因此，通过测量打开和关闭跟踪器的时间，可以计算出激光点应在屏幕上走的路径，并将其与实际测得的轮盘相关联。屏幕越远，跟踪器的使用寿命越长，结果越准确。

诚然，即使不进行校准，跟踪误差也仅为约0.8％。在调整步骤的切换阶段之间的暂停时间后，误差约为0.2％。下表显示了错误如何随着暂停时间的增加而减小。

Arduino的程序尽可能简单。她所做的只是通过上面定义的暂停操作该步骤。通电后立即开始旋转。同样，只能同时切换一个相-在这种情况下，电动机转矩较小（已经足够了），但是电池的寿命延长了2倍。

Arduino的代码

#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);  
}

设置好之后，我用一块Arduino Micro代替了该板，该板完全适合引擎驱动板上，并将所有东西都放在一个塑料盒中。我使用2300 mAh的PowerBank作为电源（足够跟踪约5小时）。

5.激光瞄准器

拥有一些天文观测经验，我意识到将跟踪器对准北极星将是一个大问题。将轴暴露在眼睛上是不可接受的，并且由于成本原因，我不想安装寻极器。因此，我决定自制激光瞄准器。为此，我在这里订购了波长为532 nm，功率为5 mW 的绿色激光。从互联网上的信息来看，它的光束在黑暗中应该清晰可见。

为了能够微调激光束的方向，我使用了一个较大直径的塑料管，并用螺钉调节作为紧固件：

在这种情况下，校准激光束与跟踪器轴的对准的过程如下：测量激光轴与跟踪器轴之间的距离，然后测量一个半径等于改变价值。将圆（称为目标）放置在距跟踪器一定距离的位置，并手动更改跟踪器移动部分的位置。如果轴是平行的，则激光束必须精确地绕一圈。再说一次：跟踪器与目标之间的距离越大，结果越准确。

至于黑暗中的外表，我必须说，中国人没有欺骗：

6.其他

为了拍摄，我们使用了配有Sigma 17-50 f2.8镜头的Nikon D7000相机。为了将其安装在跟踪器上，我在Ebay上订购了3D头，为避免在释放快门时晃动-有线控制面板。

设计的最终视图：

激光器通过控制单元中的拨动开关从同一PowerBank供电。

另外，应该对三脚架说几句话。我有一个自制的机器，可以轻松应对几公斤的负载，但是精确的调整显然是不够的。而且，确切地说，通常完全不需要原油，因为极星总是在天空中的某一点。您可以首先计算三脚架的腿长，以使跟踪器倾斜约45度，然后在精确调整的帮助下对准恒星。

“ Stellarium虚拟天文馆”程序对于预先计划调查非常有帮助。您可以设置坐标和时间，并查看此时银河系和其他物体的中心在天空中的哪个点以及月球是否会干涉。

另外，在选择拍摄地点时，此站点非常有用。这是光污染的地图。选择照明最少的区域。

7.结果

曝光5-7分钟，光圈4，ISO400。

在仙女座星云的最后一张照片中，可见少量涂片，但我认为这是由于瞄准世界两极失去了目标。

射击是在一个晴朗的夜晚进行的，远离城市的火光，没有月亮。在这种情况下，眼睛会很快适应黑暗，并且可以用肉眼看到我们银河系的平面。结果令人非常满意。准备，观察和射击的过程带来了真正的乐趣。

Astrotracker：我的经验

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