Webgebaseerd IOT-systeem voor telescoopbesturing: 10 stappen:

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

We hebben een webgebaseerd IOT-systeem ontworpen en gemaakt om elk type telescoop via internet te bedienen en het zicht van de telescoop tegen minimale kosten te krijgen

Onze motivatie achter dit project was dat we drie telescopen hadden gehad in de astronomieclub van onze technische universiteit en we wilden dat ze overal vanaf onze campus konden worden bestuurd. We wilden dat het zo laag mogelijk was en het zou met elke telescoop moeten werken

Dus dit IOT-systeem kan elk type telescoop vanaf een website op elk type apparaat bedienen. ook kunnen we de telescoop live bekijken vanaf die website. hiervoor gebruikt het stellarium (een open source software) die draait op een raspberry pi 3 (fungeert als server) die is verbonden met Arduino mega in een master-slave-verbinding en RAMPS 1.4-bord is als schild verbonden met Arduino mega die de stappenmotoren bestuurt via motorrijders

Benodigdheden

Frambozenpi 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPS 1.4 Schild

2 stappenmotoren (400 stappen)

Motorduikers (A4988 Driver)

Een ATX-voeding

Een goede webcam

Een fatsoenlijke internetverbinding

Stap 1: Arduino-verbindingen en codering

we moeten de verbindingen riety en code geladen krijgen voordat we alle componenten met elkaar verbinden. dus download en installeer Arduino IDE-software op uw computer. sluit Arduino MEGA R3 aan op de computer via een USB-kabel.

Hier gebruiken we onstep-besturingssoftware voor de telescoop, we hebben er enkele wijzigingen in aangebracht. u kunt onze versie downloaden via de volgende link:

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

Maar de eer gaat naar de onstep-makers. we hebben zojuist hun code geleend en hebben er enkele wijzigingen in aangebracht volgens onze behoefte. hierna volgen de links voor originele onstep-makers

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

groups.io/g/onstep/wiki/home

na het downloaden van onze gewijzigde onstep open het onstep.ino-bestand in arduino ide. sluit mega aan op de computer en laad het onstep-bestand in arduino mega

Stap 2: RAMPS 1.4 en motorstuurprogramma-aansluitingen en instellingen

Ramps 1.4-bord wordt voornamelijk gebruikt om 3D-printermotoren te besturen, dus het is zeer nauwkeurig, zodat we de telescoop precies kunnen besturen.

dus je moet een geschikte motordriver kiezen op basis van je stappenmotor en je wormen en tandwielen op de telescoopmontage, daarvoor hebben we een Excel-blad gemaakt dat de gewenste waarden kan geven van de weerstand en zwenksnelheid die moet worden aangepast in Arduino-code en link als volgt:

Volgens ons onderzoek kunnen DRV 8825 en A4988 motordrivers worden gebruikt met de meeste telescopen en de meeste mounts

sluit motordrivers aan op een bepaalde locatie zoals weergegeven in de afbeelding op het ramps 1.4-bord en gebruik het als schild voor arduino mega. ramps wordt afzonderlijk gevoed door 12V ATX-voeding.

Stap 3: Raspberry Pi-verbindingen en instellingen

Onze Raspberry pi 3 was geladen met de nieuwste rasbian os en we hebben Linux stellarium erop geïnstalleerd via de volgende link:

stellarium.org/

en sluit vervolgens de Arudino mega aan op de Raspberry Pi via een USB-kabel

laad ook arduino ide-software op raspberry pi

ook webcam is verbonden met raspberry pi via een usb-kabel en installeer ook webcam-streamer-master-software op raspberry pi. het is gemakkelijk te vinden op github

Raspberry pi wordt afzonderlijk van andere componenten gevoed

Stap 4: Stellarium-software-instellingen

Stellarium is software die u exacte locaties en posities van alle nachtelijke hemelobjecten vanaf uw locatie geeft, het geeft u ook Ra/Dec-waarden van elk nachthemelobject

Voer na het downloaden van stellarium uw exacte locatie in die software in

schakel vervolgens de plug-ins voor telescoopbesturing en afstandsbediening in de software in door in het plug-insmenu te gaan en deze twee plug-ins te selecteren en ook laden bij de opstartoptie te selecteren

Nadat u de plug-in voor telescoopbesturing hebt ingeschakeld, gaat u naar de optie telescoop configureren en selecteert u vervolgens TOEVOEGEN om een nieuwe telescoop aan te sluiten. selecteer vervolgens de telescoop die rechtstreeks via de seriële poort wordt bestuurd en selecteer vervolgens uw seriële poort, het USB-poortnr. waarop arduino is aangesloten. en selecteer vervolgens uw telescoopmodel. als uw model niet aanwezig is, kunt u direct de LX200-optie selecteren. selecteer OK en druk vervolgens op start. dan kunt u de zwenktelescoop naar de optie bekijken, waar u de waarden voor rechtstoetreding en declinatie (Ra/Dec) kunt zien van het huidige object waar de telescoop naar wijst.

Sommige telescopen kunnen geen verbinding maken met Stellarium. dus eerst moet je StellariumScope-software downloaden en vervolgens verbinden met stellarium

Remote control is de plug-in die alle functionaliteit van Stellarium bestuurt via de webinterface. ga na het inschakelen van de plug-in naar de configuratieoptie en selecteer het poortnummer en het localhost IP-adres.

nu heb je toegang tot de webinterface via localhost IP en geselecteerde poort vanaf elke computer of smartphone die verbonden is met hetzelfde netwerk als de raspberry pi.

In de webinterface kunt u het nachtelijke hemelobject selecteren waar u uw telescoop wilt verplaatsen uit het selectiemenu, ga dan naar de optie telescoopbesturing de optie selecteren verplaats de geselecteerde telescoop naar het geselecteerde object.

je kunt ook de huidige weergave van de telescoop bekijken via webcam-streamer-master

Stap 5: Stappenmotor kiezen en zijn verbindingen

De selectie van de stappenmotor hangt af van het type montage dat uw telescoop gebruikt

d.w.z.

• Altazimut. Altazimut
• Dobsonische berg
• Equatoriaal
• Vorkmontage
• Duitse Equatoriale Mount

Over het algemeen kan een stappenmotor met 400 stappen worden gebruikt voor alle soorten telescopen

je moet stappenmotoren aansluiten op de motorduikers die zijn aangesloten op RAMPS 1.4. motorvermogen kan direct worden verkregen uit RAMPS 1.4

Stap 6: webcam en zijn verbindingen

Webcam is verbonden met de telescoop in het oog van de telescoop en is verbonden met de Raspberry pi via USB-verbinding en webcam-streamer-master moet op Raspberry Pi worden geïnstalleerd, zodat u de huidige weergave van de telescoop via de webinterface kunt bekijken

Stap 7: Voeding

Arduino MEGA wordt rechtstreeks gevoed door een USB-verbinding van Raspberry Pi, dus het had geen aparte voeding nodig

RAMPS 1.4-kaart wordt aangedreven door ATX-voeding. het moet worden aangesloten via een 12v-voeding. de motor- en stappenmotoren worden gevoed door deze ATX-voeding

Raspberry pi wordt aangedreven door Battery bank rechtstreeks door stroomaansluiting van Raspberry pi

De webcam is via een USB-verbinding met de Raspberry Pi verbonden, zodat de webcam wordt gevoed via een USB-verbinding

Stap 8: Volledige montage

1. sluit de stappenmotoren aan op het tandwiel van de hoogte-as en de azimut-asworm door te boren en te lassen aan het tandwiel en de worm
2. sluit de draden van de stappenmotoren aan op de motordrivers via solderen
3. sluit motordrivers aan op het Ramps 1.4-bord door montage
4. verbind Ramps 1.4 met Arduino als Shield
5. sluit ATX-voeding aan op Ramps via 12v-voedingsaansluiting
6. verbind Arduino met Raspberry pi via USB-verbinding
7. Webcam is verbonden met Raspberry pi via USB-verbinding
8. Raspberry pi moet verbonden zijn met een fatsoenlijke Ethernet-internetverbinding

Stap 9: Testen

Nadat de elektronica volledig is gemonteerd en op de telescoop is aangesloten

selecteer een nachthemelobject uit de webinterface en dan kunt u door de webcamweergave kijken of de telescoop op het juiste object is gericht of niet

we hebben ons IOT-systeem getest met onze 3D-geprinte telescoop die autoscope wordt genoemd

Stap 10: Resultaat en kosten

Hierboven staan enkele van de afbeeldingen die met de telescoop zijn gemaakt via de webinterface en de kosten van het hele project