Sistema IOT basado en la web para el control del telescopio: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Hemos diseñado y creado un sistema IOT basado en la web para controlar cualquier tipo de telescopio a través de Internet y obtener la vista desde el telescopio con un costo mínimo.

Nuestra motivación detrás de este proyecto fue que teníamos tres telescopios en nuestro club de astronomía de la facultad de ingeniería y queríamos que tuvieran el control en cualquier lugar de nuestro campus. Necesitábamos que tuviera el costo mínimo posible y debería funcionar con cualquier telescopio.

Entonces, este sistema IOT puede controlar cualquier tipo de telescopio desde el sitio web en cualquier tipo de dispositivo. también podemos ver la vista en vivo del telescopio desde ese sitio web. para esto utiliza stellarium (un software de código abierto) que se ejecuta en un raspberry pi 3 (actúa como servidor) que está conectado a Arduino mega en una conexión maestro esclavo y la placa RAMPS 1.4 está conectada como escudo a Arduino mega que controla los motores paso a paso a través de controladores de motor

Suministros

Frambuesa pi 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPS 1.4 Escudo

2 motores paso a paso (400 pasos)

Buzos a motor (conductor A4988)

Una fuente de alimentación ATX

Una buena webcam

Una buena conexión a internet

Paso 1: Conexiones y codificación de Arduino

necesitamos cargar las conexiones y el código antes de conectar todos los componentes. así que descargue e instale el software Arduino IDE en su computadora. conecte Arduino MEGA R3 a la computadora mediante un cable USB.

Aquí utilizamos un software de control de telescopio onstep, le hicimos algunos cambios. puedes descargar nuestra versión en el siguiente enlace

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

Pero el mérito es de los creadores de onstep. simplemente tomamos prestado su código y le hicimos algunos cambios de acuerdo con nuestras necesidades. los siguientes son los enlaces para los creadores originales de onstep

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

groups.io/g/onstep/wiki/home

después de descargar nuestro onstep modificado, abra el archivo onstep.ino en arduino ide. conecte mega a la computadora y cargue el archivo onstep en arduino mega

Paso 2: RAMPS 1.4 y conexiones y ajustes del controlador del motor

La placa Ramps 1.4 se utiliza principalmente para controlar motores de impresoras 3D, por lo que es muy precisa, por lo que podemos usarla para controlar el telescopio con precisión.

por lo que debe elegir un controlador de motor apropiado de acuerdo con su motor paso a paso y sus gusanos y engranajes en el soporte del telescopio para eso, hemos hecho una hoja de Excel que puede proporcionar los valores deseados de la resistencia y la velocidad de respuesta que debe ajustarse en el código arduino y enlace de la siguiente manera

De acuerdo con nuestra investigación, los controladores de motor DRV 8825 y A4988 se pueden usar con la mayoría de los telescopios y la mayoría de los soportes

conecte los controladores del motor en la ubicación dada como se muestra en la imagen en la placa ramps 1.4 y utilícelo como escudo para arduino mega. Las rampas se alimentan por separado mediante una fuente de alimentación ATX de 12V.

Paso 3: Conexiones y configuraciones de Raspberry Pi

Nuestra Raspberry pi 3 se cargó con el último sistema operativo rasbian e instalamos Linux stellarium en el siguiente enlace

stellarium.org/

y luego conecte el Arudino mega a la raspberry pi mediante un cable USB

también cargue el software arduino ide en raspberry pi

La cámara web aslo está conectada a raspberry pi a través de un cable USB y también instala el software webcam-streamer-master en raspberry pi. se puede encontrar fácilmente en github

Raspberry pi se alimenta por separado de otros componentes

Paso 4: Configuración del software Stellarium

Stellarium es un software que le brinda ubicaciones y posiciones exactas de todos los objetos del cielo nocturno desde su ubicación; también le brinda valores Ra / Dec de cada objeto del cielo nocturno

Después de descargar stellarium, ingrese su ubicación exacta en ese software

luego habilite el control del telescopio y los complementos de control remoto en el software yendo al menú de complementos y seleccionando estos dos complementos y también seleccione cargar en la opción de inicio

Después de habilitar el complemento de control de telescopio, vaya a configurar la opción de telescopio y luego seleccione AGREGAR para conectar un nuevo telescopio. luego seleccione el telescopio controlado por directamente a través del puerto serie, luego seleccione su puerto serie, que es el puerto USB no. en el que está conectado arduino. y luego seleccione su modelo de telescopio. Si su modelo no está presente, puede seleccionar directamente la opción LX200. seleccione Aceptar y luego presione Inicio. entonces puedes ver el telescopio a la opción, donde puede ver los valores de acceso derecho y declinación (Ra / Dec) del objeto actual al que apunta el telescopio.

Algunos telescopios no pueden conectarse a Stellarium. así que primero necesitas descargar el software StellariumScope y luego conectarlo a stellarium

El control remoto es el complemento que controla todas las funciones de Stellarium a través de la interfaz web. después de habilitar el complemento, vaya a la opción de configuración y seleccione el número de puerto y la dirección IP del host local.

ahora puede acceder a la interfaz web a través de la IP del host local y el puerto seleccionado desde cualquier computadora o teléfono inteligente que esté conectado a la misma red que la Raspberry Pi.

En la interfaz web, puede seleccionar el objeto del cielo nocturno donde desea mover su telescopio desde el menú de selección, luego vaya a la opción de control del telescopio la opción de selección mueva el telescopio seleccionado al objeto seleccionado.

también puede ver la vista actual desde el telescopio a través de webcam-streamer-master

Paso 5: elegir el motor paso a paso y sus conexiones

La selección del motor paso a paso depende del tipo de montaje que esté usando su telescopio

es decir.

• Altazimut. Altacimut
• Monte Dobsoniano
• Ecuatorial
• Montaje en horquilla
• Montura ecuatorial alemana

Generalmente, el motor paso a paso con 400 pasos se puede utilizar para todo tipo de telescopios.

necesita conectar motores paso a paso a los buceadores de motor que están conectados a RAMPS 1.4. la potencia de los motores se puede obtener directamente de RAMPS 1.4

Paso 6: Webcam y sus conexiones

La cámara web está conectada al telescopio en la vista del telescopio y está conectada a la Raspberry pi a través de una conexión USB y la webcam-streamer-master debe instalarse en la raspberry pi para que pueda ver la vista actual desde el telescopio a través de la interfaz web.

Paso 7: fuente de alimentación

Arduino MEGA funciona mediante una conexión USB de raspberry pi directamente, por lo que no necesita una fuente de alimentación separada

La placa RAMPS 1.4 está alimentada por una fuente de alimentación ATX. Debe estar conectado por una fuente de alimentación de 12 V. Los conductores de motor y los motores paso a paso funcionan con esta fuente de alimentación ATX.

Raspberry pi funciona con el banco de baterías directamente mediante la conexión de alimentación de raspberry pi

La cámara web está conectada a la raspberry pi a través de una conexión USB, por lo que la cámara web se alimenta mediante una conexión USB

Paso 8: Ensamblaje completo

1. conecte los motores paso a paso al engranaje del eje de altitud y al tornillo sin fin del eje azimutal perforando y soldando el engranaje y el tornillo sin fin
2. conecte los cables de los motores paso a paso a los controladores del motor mediante soldadura
3. conecte los controladores del motor a la placa Ramps 1.4 mediante el montaje
4. conecta Ramps 1.4 a Arduino como Shield
5. conecte la fuente de alimentación ATX a las rampas a través de una conexión de alimentación de 12v
6. conecte Arduino a Raspberry pi a través de una conexión USB
7. La cámara web está conectada a Raspberry pi a través de una conexión USB
8. Raspberry pi debe estar conectado con una conexión a Internet Ethernet decente

Paso 9: prueba

Después de ensamblar completamente la electrónica y conectarla al telescopio

seleccione un objeto del cielo nocturno desde la interfaz web y luego puede a través de la vista de la cámara web si el telescopio apunta al objeto correcto o no

probamos nuestro sistema IOT con nuestro telescopio impreso en 3D que se llama autoscopio

Paso 10: Resultado y costo

Arriba están algunas de las imágenes tomadas del telescopio a través de la interfaz web y el costo de todo el proyecto.