Sistema IOT basato sul Web per il controllo del telescopio: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Abbiamo progettato e realizzato un sistema IOT basato sul web per controllare qualsiasi tipo di telescopio su internet e ottenere la vista dal telescopio con un costo minimo

La nostra motivazione dietro questo progetto era che avevamo tre telescopi nel nostro club di astronomia del college di ingegneria e volevamo che controllassero ovunque dal nostro campus. Avevamo bisogno che fosse il minimo costo possibile e dovrebbe funzionare con qualsiasi telescopio

Quindi questo sistema IOT può controllare qualsiasi tipo di telescopio dal sito Web su qualsiasi tipo di dispositivo. inoltre possiamo vedere la vista dal vivo del telescopio da quel sito web. per questo utilizza stellarium (un software open source) che gira su un raspberry pi 3 (agisce come server) che è collegato ad Arduino mega in una connessione master slave e la scheda RAMPS 1.4 è collegata come scudo ad Arduino mega che controlla i motori passo-passo tramite i driver del motore

Forniture

Lampone pi 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPE 1.4 Scudo

2 motori passo-passo (400 passi)

Motore subacqueo (A4988 Driver)

Un alimentatore ATX

Una buona webcam

Una connessione Internet decente

Passaggio 1: connessioni e codifica Arduino

dobbiamo recuperare le connessioni e caricare il codice prima di collegare tutti i componenti insieme. quindi scarica e installa il software Arduino IDE sul tuo computer. collegare Arduino MEGA R3 al computer tramite cavo USB.

Qui usiamo il software di controllo del telescopio al passo, a cui abbiamo apportato alcune modifiche. puoi scaricare la nostra versione al seguente link

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

Ma il merito va ai creatori sul passo. abbiamo appena preso in prestito il loro codice e abbiamo apportato alcune modifiche in base alle nostre necessità. di seguito sono riportati i link per i creatori onstep originali

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

groups.io/g/onstep/wiki/home

dopo aver scaricato il nostro onstep modificato, apri il file onstep.ino in arduino ide. connetti mega al computer e carica il file onstep in arduino mega

Passaggio 2: RAMPS 1.4 e collegamenti e impostazioni del driver del motore

La scheda Ramps 1.4 viene utilizzata principalmente per controllare i motori della stampante 3D, quindi è molto accurata, quindi possiamo usarla per controllare con precisione il telescopio.

quindi devi scegliere un driver del motore appropriato in base al tuo motore passo-passo e ai tuoi vermi e ingranaggi sulla montatura del telescopio per questo abbiamo creato un foglio excel che può dare i valori desiderati della resistenza e della velocità di risposta che deve essere regolata nel codice arduino e link come segue

Secondo la nostra ricerca, i driver motore DRV 8825 e A4988 possono essere utilizzati con la maggior parte dei telescopi e con la maggior parte delle montature

collegare i driver del motore in una determinata posizione come mostrato nell'immagine sulla scheda rampe 1.4 e utilizzarla come scudo per arduino mega. rampe è alimentato separatamente dall'alimentatore 12V ATX.

Passaggio 3: connessioni e impostazioni Raspberry Pi

Il nostro Raspberry pi 3 è stato caricato con l'ultimo sistema operativo rasbian e abbiamo installato Linux stellarium su di esso dal seguente link

stellarium.org/

e poi collega l'Arudino mega al raspberry pi tramite cavo USB

carica anche il software arduino ide su raspberry pi

la webcam aslo è collegata a raspberry pi tramite cavo USB e installa anche il software webcam-streamer-master su raspberry pi. può essere facilmente trovato su github

Raspberry pi è alimentato separatamente da altri componenti

Passaggio 4: impostazioni del software Stellarium

Stellarium è un software che ti dà le posizioni esatte e le posizioni di tutti gli oggetti del cielo notturno dalla tua posizione, ti dà anche i valori Ra/Dec di ogni oggetto del cielo notturno

Dopo aver scaricato stellarium, inserisci la tua posizione esatta in quel software

quindi abilita i plug-in di controllo del telescopio e di controllo remoto nel software andando nel menu dei plug-in e selezionando questi due plug-in e seleziona anche l'opzione di caricamento all'avvio

Dopo aver abilitato il plug-in di controllo del telescopio, vai a configurare l'opzione del telescopio e quindi seleziona AGGIUNGI per connettere un nuovo telescopio. quindi seleziona il telescopio controllato direttamente tramite porta seriale, quindi seleziona la tua porta seriale che è la porta USB n. su cui è collegato arduino. e poi seleziona il modello del tuo telescopio. se il tuo modello non è presente puoi selezionare direttamente l'opzione LX200. selezionare OK e poi premere start. quindi puoi visualizzare l'opzione di rotazione del telescopio, dove è possibile visualizzare i valori di accesso a destra e declinazione (Ra/Dec) dell'oggetto corrente verso cui punta il telescopio.

Alcuni telescopi non sono in grado di connettersi a Stellarium. quindi per prima cosa devi scaricare il software StellariumScope e poi collegarlo a stellarium

Il controllo remoto è il plugin che controlla tutte le funzionalità di Stellarium tramite interfaccia web. dopo aver abilitato il plug-in, vai all'opzione di configurazione e seleziona il numero di porta e l'indirizzo IP dell'host locale.

ora puoi accedere all'interfaccia web tramite l'IP localhost e la porta selezionata da qualsiasi computer o smartphone connesso alla stessa rete del raspberry pi.

Nell'interfaccia web è possibile selezionare l'oggetto del cielo notturno in cui si desidera spostare il telescopio dal menu di selezione, quindi vai all'opzione di controllo del telescopio l'opzione di selezione sposta il telescopio selezionato sull'oggetto selezionato.

puoi anche visualizzare la vista corrente dal telescopio tramite webcam-streamer-master

Passaggio 5: scelta del motore passo-passo e delle sue connessioni

La selezione del motore passo-passo dipende dal tipo di montatura utilizzata dal telescopio

cioè.

• altazimutale. altazimut
• Monte Dobson
• Equatoriale
• Supporto a forcella
• Montatura equatoriale tedesca

Generalmente il motore passo passo con passo 400 può essere utilizzato per tutti i tipi di telescopi

è necessario collegare i motori passo-passo ai motor diver che sono collegati a RAMPS 1.4. la potenza dei motori può essere ottenuta direttamente da RAMPS 1.4

Passaggio 6: webcam e connessioni

La webcam è collegata al telescopio nella vista dell'occhio del telescopio ed è collegata al Raspberry pi tramite connessione USB e webcam-streamer-master deve essere installato su raspberry pi in modo da poter visualizzare la vista corrente dal telescopio tramite l'interfaccia web

Passaggio 7: alimentazione

Arduino MEGA è alimentato direttamente dalla connessione USB da Raspberry Pi, quindi non ha bisogno di alimentazione separata

La scheda RAMPS 1.4 è alimentata dall'alimentatore ATX. dovrebbe essere collegato tramite alimentazione 12v. i driver del motore e i motori passo-passo sono alimentati da questo alimentatore ATX

Raspberry pi è alimentato da Battery bank direttamente dalla connessione di alimentazione di lampone pi

La webcam è collegata al Raspberry Pi tramite connessione USB, quindi la webcam è alimentata tramite connessione USB

Passaggio 8: assemblaggio completo

1. collegare i motori passo-passo all'ingranaggio dell'asse di altitudine e alla vite senza fine dell'asse di azimut forando e saldando all'ingranaggio e alla vite senza fine
2. collegare i fili dei motori passo-passo ai driver del motore tramite saldatura
3. collegare i driver del motore alla scheda Ramps 1.4 mediante montaggio
4. collega Ramps 1.4 ad Arduino come Shield
5. collegare l'alimentatore ATX alle rampe tramite connessione di alimentazione 12v
6. collega Arduino a Raspberry pi tramite connessione USB
7. La webcam è collegata a Raspberry pi tramite connessione USB
8. Raspberry pi dovrebbe essere connesso con una connessione Internet Ethernet decente

Passaggio 9: test

Dopo aver assemblato completamente l'elettronica e averla collegata al telescopio

seleziona un oggetto del cielo notturno dall'interfaccia web e poi puoi attraverso la vista della webcam se il telescopio è puntato sull'oggetto corretto o meno

abbiamo testato il nostro sistema IOT con il nostro telescopio stampato in 3D che si chiama autoscopio

Passaggio 10: risultato e costo

Sopra alcune delle immagini prese dal telescopio tramite interfaccia web e il costo dell'intero progetto