Astrofotografie Met die Raspberry Pi Zero: 11 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ek het al voorheen [1] [2] twee ander Raspberry Pi -gebaseerde kameraprojekte gemaak. Dit, my derde kamera -idee, is my eerste Raspberry Pi Zero -projek. Dit is ook my eerste besoek aan Astrofotografie!

As gevolg van die onlangse 'Supermaan' wou ek my broer se ou Celestron Firstscope 70 EQ weer in diens neem. Die afgelope ongeveer tien jaar het die oogstukke almal vermis geraak, maar die teleskoopdeksels het gebly om die stof uit te hou.

In my nuttige elektroniese bad is 'n Pi Zero en 'n bypassende kamerakabel. Saam met 'n LiPo, Powerboost 1000 en 'n kameramodule. 'N Perfekte stolling van komponente, net ryp om te maak ….

Ontwerpopdrag

Skep 'n draadlose kamera wat rondom die Raspberry Pi Zero gebou is, wat ontwerp is om in 'n 1,25 teleskoop -ooghouer te pas.

Stap 1: Komponente

Elektronika

• Framboos Pi Zero.
• Raspberry Pi -kamera, (Amazon -aangeslote skakel).
• Framboos Pi Zero kamera FFC.
• Raspberry Pi USB Wifi Dongle, (Amazon Affiliate Link).
• Adafruit Powerboost 1000, (Amazon Affiliate Link).
• LiPo battery.
• MicroSD -kaart, (Amazon Affiliate Link).
• Diverse draad.
• Miniatuur skyfie skakelaar (SPDT), (Amazon Affiliate Link).

Framboos Pi 3 | Opsioneel (Amazon Affiliate Link)

Hardeware

• 4 x 20 mm vroulik-vroulike M3 messing heksafstandhouers, (Amazon-aangeslote skakel).
• 8 x M3 10 mm -skroefdoppe, (Amazon Affiliate Link).
• 1 x SpoolWorks Basic Black PLA -filament.
• 1 x NinjaTek NinjaFlex -filament.

Lêers

Die STL-, STP- en 123dx -lêers is beskikbaar by | thingiverse.com

Help my om my werk hier op Instructables en op Thingiverse te ondersteun

deur die volgende aangeslote skakels te gebruik wanneer u aankope doen. Dankie:)

eBay.com | eBay.co.uk | eBay.fr | Amazon.co.uk

Stap 2: Gedeeltelike voorbereiding

Om die dinge te verslank en toegang tot die kontakte op die USB WiFi -Dongle te verkry, moet ons die tas uit die dongle verwyder. Verdeel die plastiekhouer eenvoudig met 'n mes en verwyder die printplaat versigtig.

U moet ook die lens uit die kameramodule verwyder. Daar is 'n gids op die Raspberry Torte wiki wat wys hoe u dit moet doen. U kan hierdie stap tot by die montering verlaat as u nie wil hê dat die kameralens intussen stof ophoop nie.

Stap 3: Ontwerp

Ek gebruik 123D Design om die onderdele te modelleer.

Oorwegings wat in ag geneem moet word, is die pad vir die FFC. Toegang tot die SD -kaart, die MicroUSB -aansluiting op die Powerboost, kabelpaadjies, ruimte vir die LiPo -prop, en êrens vir die Wifi Dongle en skakelaar om te gaan. Daarbenewens moet die kamera inpas in 'n standaard 1.25 ooggleuf in die teleskoop.

Ek het begin om 'n omhulsel om die nul te pas, met die SD -kaartgleuf en die posisie van die FFC -kamera.

Soos met my ander kameraprojekte, het ek 'n laag tipe ontwerp gebruik, met elke nuwe laag 'n raam vir 'n nuwe komponent.

Dit is maklik om te vergeet dat drade nodig is om die elektronika aan mekaar te koppel. Maak dus seker dat u kabelroetering byvoeg.

Die laaste eienskap vir die liggaam is 'n metode om alles bymekaar te hou. Deur koptelefoonhouers van koper te hou, hou dit dinge skoon sonder dat moere aan die buitekant van die kamera verskyn.

Geen kamera is volledig sonder bykomstighede nie. Ek het 'n lensdop opgestel wat bedoel is om in buigbare materiaal gedruk te word, en 'n adapterring vir groter 2 -teleskope.

Tydens die montering het ek agtergekom dat die kamerakabel nie lank genoeg was nie! Eerder as om 'n langer nie-standaard kabel te gebruik en dinge te bemoeilik vir almal wat hul eie kamera wou bou, pas ek die ontwerpe aan om te vergoed vir die gebrek aan lengte van die FFC. Ek het die posisie van die kamera van die middel van die liggaam na die kant geskuif.

Stap 4: Druk

Ek gebruik Simplify3D om die modelle vir drukwerk te sny. Dit word op E3D se BigBox gedruk.

Voer die modelle in u snyer in. Omdat ek 'n BigBox het, pas hulle almal saam op die bed. Stel u snyer op.

Snyinstellings

• 0.25 mm laaghoogte.
• 15% vulsel.
• 3 omtrek.
• 3 boonste lae.
• 3 onderste lae.
• 50 mm/s druksnelheid.

Die drukwerk het ongeveer 10 uur geneem om al 8 dele te doen. As u 'n ekstra Raspberry Pi het, kan u u drukker op afstand monitor en beheer met die fantastiese OctoPrint!

Die liggaam en adapter is gedruk met SpoolWorks Basic Black PLA -filament. Die pet is bedruk met NinjaTek NinjaFlex Filament.

Terwyl u wag totdat die drukwerk klaar is, is dit 'n goeie tyd om die sagteware uit te sorteer.

Stap 5: sagteware

U benodig 'n standaard Raspberry Pi om die SD -kaart vir die kamera voor te berei.

Omdat ons nie die volledige Raspbian -beeld wil of nodig het nie, kan ons begin met die aflaai van die Jessie Lite -beeldlêer van die Raspberry Pi -webwerf. Volg hul installasiegids om die prentjie op die SD -kaart te skryf.

Aangesien ons toegang tot die kamera via WiFi het, moet ons nou 'n webkoppelvlak vir die kamera installeer. Ek gebruik RPi-Cam-Web-Interface. Volg hul gids om die sagteware op u beeldopbou te installeer.

Die WiFi Dongle moet as 'n hotspot gekonfigureer word. Daar is 'n nuttige gids deur Phil Martin wat die RPi as 'n hotspot | WiFi HotSpot. Tydens die CONFIGURE HOSTAPD-afdeling hernoem ek die ssid van Pi3-AP na Telescope.

Laastens, om die verdwaalde lig te stop, kan die ingeboude LED van die kamera afgeskakel word deur hierdie gids te volg skakel LED uit.

U kan die MicroSD -kaart eenvoudig van die standaard RPi verwyder nadat u dit korrek afgeskakel het en dit direk in die RPi Zero plaas. U hoef nie die sagteware aan te pas om dit te laat werk nie.

Die een het ook die opsie om die Raspberry Pi Zero eenvoudig aan u WiFi -tuisnetwerk te koppel, as dit binne die bereik van u teleskoop is.

Stap 6: Montering

Gedrukte dele

Ek het 'n naaldlêer na die boonste oppervlaktes van al die gedrukte dele geneem, behalwe die laaste laag. Dit verwyder alle hoë plekke en verseker 'n egalige en plat pasvorm wanneer die lae bymekaar gestapel word.

Framboos Pi nul bedrading

Ons benodig vier drade aan die Pi, twee kragkabels en twee USB -kabels. Ek het die drade herwin van 'n ou USB -kabel. Deur die gids van Chris Robinson te gebruik om 'n lae profiel WiFi -dongle by die Raspberry Pi Zero te voeg, kan ons die korrekte soldeerblokkies kies.

In die gids van Chris gebruik hy die soldeerblokkies aan die onderkant vir die krag, maar ons sal die GPIO gebruik om 5v in die RPi te voer. Deur hierdie gids vir die RPi GPIO en penne te gebruik, weet ons dat ons +5v (rooi draad) aan pen 2 en GND (swart draad) aan pen 6 wil koppel.

Lae 1 - 3

Bevestig die vier 20 mm Messing Hex -afstandhouers aan die eerste gedrukte deel met 4 x M3 10 mm -skroefdoppe. Plaas die onderdeel neer. Pas die FFC op die RPi en plaas dit in die gedrukte deel. Moenie vergeet om die MicroSD -kaart in te pas nie!

Plaas laag twee bo -op en maak seker dat die kabel en FFC deur die gate gevoer word.

Plaas laag 3 op die stapel, neem weer die kabel met die kabels.

Laag 4

Deur die Pinout -verwysing uit die gids van Chris te gebruik, kan ons kragkabels aan die WiFi -Dongle soldeer.

Plaas laag 4 op die stapel, let op die drade.

Soldeer die twee kabel van die RPi se USB -pads na die WiFi -Dongle. Plaas die dongle in die stapel saam met die Powerboost 1000.

Sny die vier kragdrade in lengte en soldeer aan die Powerboost. Kontroleer die verbindings met die Pinouts -gids van Adafruit.

Die kragskakelaar benodig drie verbindings. Ek het 'n lengte van 'n 3-rigting lintkabel aan die skakelaar gesoldeer voordat ek dit in laag 4 geplaas het. Draai die drade om na die Powerboost en soldeer dit. Kontroleer die aansluitings teen die aan/uit-gids van Adafruit.

Die battery

Die drade op die battery is te lank en moet verkieslik verkort word.

Dit is 'n potensieel gevaarlike stap en moet slegs probeer word as u gemaklik is met u vermoëns om dit veilig te doen

Begin deur die Kapton -band wat die PCB en soldeerklemme van die battery bedek, te verwyder. As u nie u eie rolband het nie, moet u die verwyderde band bewaar as die pakkie weer bymekaargemaak word.

Los die drade van die PCB af en pas die aansluiting op die Powerboost.

Voer die drade deur die gat in laag 5 en benader die vereiste lengte voordat die oortollige afgesny word. Dit is veilig om 'n bietjie meer draad te laat as wat u dink u benodig.

Bevestig die drade aan die battery en draai die PCB in Kaptop tape.

Laag 5

Ek het twee skuimblokkies aan die onderkant van laag 5 aangebring om te voorkom dat die Powerboost rondbeweeg.

Steek die batteryprop deur die gat in laag 5 en steek dit in die Powerboost.

Voer die FFC deur die gat in laag 5 en plaas dit op die stapel.

Plaas die battery in die ruimte in die laag.

Toets

Dit is 'n goeie tyd om te kyk of alles werk. Koppel die kamera kortliks aan die FFC en druk die skakelaar. Die lig op die Powerboost moet brand (daar is 'n klein gaatjie in laag 3 waardeur u die blou krag -LED kan sien).

Wag 'n rukkie en gebruik u telefoon, of selfoon of ander WiFi -toestel, en soek na die teleskoop ssid. U moet in staat wees om aan te sluit en deur u blaaier na 127.24.1.1 te wys, moet u die RPi-Cam-Web-koppelvlak voorgestel word.

As alles goed is, skakel die stelsel af, verwyder die kamera en gaan voort met die opbou. As u agterkom dat dinge nie volgens plan was nie, kyk dan weer na die instruksies en los u probleme op.

Laag 6

As u dit nog nie gedoen het nie, verwyder die lens uit die kameramodule. Raadpleeg die Raspberry Torte Wiki vir instruksies.

Plaas laag 6 op die stapel, voer deur die FFC en heg die kamera aan die FFC.

Laag 7

Terwyl u die kamera in laag 6 hou, voeg u laag 7 by die stapel.

Laag 8

Hou laag 7 in posisie en plaas laag 8 bo -op. Laat die kamera inpas by die opening in laag 8.

Bevestig laag 8 met 4 x M3 10 mm -skroefdoppe.

Kamerakap

Sodra alles bymekaargemaak is, pas die dop op die kamera. Dit sal help om stof en ander afval uit die sensitiewe CCD te hou.

Stap 7: Maak gereed

Voordat ons begin

U moet seker maak dat die battery vol is. Koppel 'n mikro -USB -laaier aan op die aansluiting op die Powerboost. Dit behoort 'n bietjie meer as twee uur te neem om die laai volledig te laai. Kyk of die klein groen LEDgie brand as dit vol is, en u kan dit amper deur die gaping sien.

Dit is opmerklik dat dit meer as 'n moontlikheid is om 'n kragpakket saam te neem. Die Powerboost het volwaardige kragbestuur en kan beide die battery laai en die kamera terselfdertyd voed. As u naby 'n kragpunt is, stop u niks om 'n USB -laaier na die kamera te stuur vir eindelose opname nie. Maak net seker dat beide die PSU en die battery 2A of meer kan lewer.

Stap 8: The British Weather

Sommige dinge kan nie beheer word nie

Sooooo, dit is bewolk.

Ek dink dit kan erger wees.

Dit reën darem nie.

Tog.

O. Nee. Wag, nou reën dit.

Stap 9: My eerste poging by astrofotografie

Terwyl die maan op die oomblik in die lug sigbaar is, het ek besluit om die kamera en ek self gedurende daglig te probeer, sodat ek kan sien wat ek doen. Omdat ek nuut was, het ek dit die beste gevoel om dit gedurende die dag te doen.

Nadat ek die teleskoop opgestel het en die kamera in die diagonaal geïnstalleer het, het ek die kamera aangeskakel, aan die WiFi -toegangspunt gekoppel, my blaaier gelaai en daarna na die maan begin soek (as u op u selfoon is soos ek is, het ek gevind Ek moes mobiele data uitskakel, anders kon die telefoon nie aan die RPi -webbediener koppel nie, en ek wou eerder oor die mobiele datanetwerk gaan).

Omdat ek dit nog nooit gedoen het nie, was ek nie heeltemal seker wat ek doen nie. Om te kyk of die kamera werk, het ek die voorkant toegemaak en bevestig dat die kamera werk toe die beeld donker word op my foon. Daarna het ek net die teleskoop rondgeswaai op soek na 'n verandering in lig of 'n ligvlek. Sekerlik, ek het een gevind en na 'n rukkie wat ek met die teleskope -knoppies gesukkel het, het ek dit reggekry.

Die volgende is die fokus. Die teleskoop het 'n groot fokusafstand en deur die fokusknop (e) aan die agterkant te draai, het die maan maklik in fokus gebring (ek het dit oorspronklik sonder die diagonaal probeer, maar het gevind dat daar nie genoeg reis is nie en dat dit die ekstra afstand vereis die rigting verander).

Toe ek die maan in skoot neem, het ek 'n paar foto's geneem. Soos u kan sien uit die aangehegte beelde, is daar baie stof en vuil in die ligpad. In al my opgewondenheid het ek vergeet om die lense en diagonale spieël skoon te maak! Daar is ook 'n rooi kleur, ek weet nie heeltemal wat dit veroorsaak nie …

Ek sal die teleskoop goed afstof en ondersoek die beste instellings vir die kamera ter voorbereiding van my volgende opwaartse blik …

Die beelde is aangepas in Photoshop. Al wat ek gedoen het, is om Photoshop te gebruik in die ingeboude beeld Auto Tone -funksie. Ek het al die onbewerkte beelde as 'n zip -lêer aangeheg.

Die tyd en datum op die foto's is verkeerd, aangesien daar geen RTC in die kamera is nie. Die beelde is geneem op die oggend van die 19de November 2016 omstreeks 0900 UTC.

Stap 10: Helder idees …

In die dae tussen reën, wolk en sonskyn het ek 'n vinnige ontwerp gemaak om 'n sonfilter aan die teleskoop te heg. Die filter is ontwerp vir teleskope met 'n dauwskerm tot 100 mm in deursnee en bevat ook 'n omhulsel om die filter veilig te hou as dit nie gebruik word nie.

Aflaai van thingiverse.com |

Sonvlek

Ek het 'n paar dae gewag dat die son sou uitkom, die filter aan die teleskoop vasgemaak en dit na die hemel gewys. Ek het die lense en diagonaal 'n baie goeie skoonmaak gegee voordat ek die kamera aangebring het.

'N Mens moet buitengewoon versigtig wees en nooit direk na die son kyk nie, dit sou dom wees!

Met my rug na die son het ek die teleskoop opgestel, die filter aangebring en die kamera aangebring. Toe ek die son sien, het ek gevind dat daar 'n sonvlek was! Ek het probeer om so goed as moontlik te fokus voordat ek 'n paar foto's geneem het. Ek het ook 'n paar video's bestuur.

Ek ondervind steeds probleme met die fokus van die kamera, ek weet nie of dit te wyte is aan my onvermoë om die teleskoopfokus korrek te gebruik of as daar te veel waas is nie, of dat dit iets anders is. Daar is 'n bietjie wankel, selfs net deur die wind wat die teleskoop skud.

Ek het opgemerk dat die rooi glans verdwyn het, maar dit kan weer wees omdat ek regs na die teleskoop wys.

Ek sal dit volgende keer in die donker probeer …

Die beelde is geneem op die middag van die 25ste November 2016 omstreeks 1300 UTC.

Stap 11: Die Lunatic is op die gras

Dit is byna drie weke sedert die voorwaardes reg was om die omvang buite te neem.

Hierdie tyd is donker! As gevolg van die twee vorige uitstappies, het ek ook 'n paar goeie foto's en 'n paar goeie video's gekry.

Ek ondervind steeds probleme met die fokus en 'n rooi kleur. As iemand weet wat die oorsaak is, sal ek regtig wil weet.

Ek dink ek het 'n meer treffende statief nodig om te help met die wankel, of 'n gemotoriseerde fokus ………..

Die foto's en video's is op 14 Desember 2016 om 1830 UTC geskiet.