रास्पबेरी पाई ग्रह खोजक: 14 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

मेरे शहर में विज्ञान केंद्र के बाहर एक बड़ी धातु की संरचना है जो मुड़ सकती है और इंगित कर सकती है कि ग्रह आकाश में कहाँ थे। मैंने इसे काम करते हुए कभी नहीं देखा, लेकिन मैंने हमेशा सोचा कि यह जानना जादुई होगा कि ये अगम्य अन्य दुनिया वास्तव में मेरे छोटे स्व के संबंध में कहां थीं।

जब मैं इस लंबे समय से मृत प्रदर्शनी से हाल ही में चला गया तो मैंने सोचा "मैं शर्त लगाता हूं कि मैं इसे बना सकता हूं" और इसलिए मैंने किया!

यह ग्रह खोजक (चंद्रमा की विशेषता) बनाने के तरीके पर एक मार्गदर्शिका है ताकि आप भी जान सकें कि जब आप अंतरिक्ष से भयभीत महसूस कर रहे हों तो कहां देखना है।

चरण 1: आपको क्या चाहिए

1 x रास्पबेरी पाई (ऑनबोर्ड वाईफाई के लिए संस्करण 3 या उच्चतर)

1 एक्स एलसीडी स्क्रीन (16 x 2) (इस तरह)

ड्राइवरों के साथ 2 x स्टेपर मोटर्स (28-BYJ48) (जैसे ये)

3 x पुश बटन (जैसे ये)

2 एक्स निकला हुआ किनारा कप्लर्स (इन की तरह)

1 एक्स बटन कंपास (इस तरह)

8 x M3 बोल्ट और नट

केस और टेलिस्कोप के लिए 3डी प्रिंटेड पार्ट्स

चरण 2: ग्रह निर्देशांक

आकाश में खगोलीय पिंड कहाँ हैं, इसका वर्णन करने के कुछ अलग तरीके हैं।

हमारे लिए, जो उपयोग करने के लिए सबसे अधिक समझ में आता है वह क्षैतिज समन्वय प्रणाली है जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है। यह छवि यहां जुड़े विकिपीडिया पृष्ठ से है:

en.wikipedia.org/wiki/Horizontal_coordinat…

क्षैतिज निर्देशांक प्रणाली आपको उत्तर (अज़ीमुथ) से और क्षितिज (ऊंचाई) से ऊपर की ओर एक कोण देती है, इसलिए यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप दुनिया में कहां से देख रहे हैं। तो हमारे ग्रह खोजक को स्थान को ध्यान में रखना होगा और उत्तर को संदर्भ के रूप में खोजने का कोई तरीका होना चाहिए।

ऊंचाई और अज़ीमुथ की गणना करने की कोशिश करने के बजाय, जो समय और स्थान के साथ बदलते हैं, हम नासा के इस डेटा को देखने के लिए रास्पबेरी पाई पर वाईफाई कनेक्शन का उपयोग करेंगे। वे इस तरह की चीज़ों पर नज़र रखते हैं, इसलिए हमें ऐसा करने की ज़रूरत नहीं है;)

चरण 3: ग्रह डेटा तक पहुंचना

हमें अपना डेटा NASA जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (JPL) से मिल रहा है -

इस डेटा तक पहुँचने के लिए, हम एस्ट्रोक्वेरी नामक एक पुस्तकालय का उपयोग करते हैं जो खगोलीय वेब रूपों और डेटाबेस को क्वेरी करने के लिए उपकरणों का एक सेट है। इस पुस्तकालय के लिए प्रलेखन यहाँ पाया जाता है:

यदि यह आपका पहला रास्पबेरी पाई प्रोजेक्ट है, तो इस सेट अप गाइड का पालन करके शुरू करें:

यदि आप अपने रास्पबेरी पाई पर रास्पियन का उपयोग कर रहे हैं (यदि आप ऊपर दिए गए गाइड का पालन करते हैं तो आप होंगे), तो आपके पास पहले से ही python3 स्थापित है, सुनिश्चित करें कि आपके पास सबसे हालिया संस्करण स्थापित है (मैं संस्करण 3.7.3 का उपयोग कर रहा हूं)। हमें पिप प्राप्त करने के लिए इसका उपयोग करने की आवश्यकता है। एक टर्मिनल खोलें और निम्नलिखित टाइप करें:

sudo apt स्थापित python3-pip

फिर हम एस्ट्रोक्वेरी के उन्नत संस्करण को स्थापित करने के लिए पाइप का उपयोग कर सकते हैं।

pip3 इंस्टाल --pre --upgrad astroquery

इस परियोजना के बाकी हिस्सों के साथ जारी रखने से पहले, यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी सही निर्भरताएं सही तरीके से स्थापित की गई हैं, इस डेटा को एक साधारण पायथन स्क्रिप्ट के साथ एक्सेस करने का प्रयास करें।

astroquery.jplhorizons से क्षितिज आयात करें

मंगल = क्षितिज (आईडी = 499, स्थान = '000', युग = कोई नहीं, id_type = 'प्रमुख') eph = mars.ephemerides () प्रिंट (eph)

यह आपको मंगल ग्रह की स्थिति का विवरण दिखाएगा!

आप यह देखने के लिए जांच कर सकते हैं कि लाइव ग्रह स्थिति देखने के लिए इस साइट का उपयोग करके यह डेटा सही है या नहीं:

इस क्वेरी को थोड़ा सा तोड़ने के लिए, आईडी जेपीएल के डेटा में मंगल से जुड़ी संख्या है, युग वह समय है जब हम डेटा चाहते हैं (अभी कोई नहीं का मतलब है) और id_type सौर मंडल के प्रमुख निकायों के लिए पूछ रहा है। स्थान वर्तमान में यूके पर सेट है क्योंकि '000' ग्रीनविच में वेधशाला के लिए स्थान कोड है। अन्य स्थान यहां देखे जा सकते हैं:

समस्या निवारण:

यदि आपको त्रुटि मिलती है: 'keyring.util.escape' नाम का कोई मॉड्यूल नहीं

टर्मिनल में निम्न आदेश का प्रयास करें:

pip3 इंस्टॉल -- अपग्रेड keyrings.alt

चरण 4: कोड

इस चरण में संलग्न इस परियोजना में प्रयुक्त पूर्ण पायथन लिपि है।

अपने स्थान के लिए सही डेटा खोजने के लिए, getPlanetInfo फ़ंक्शन पर जाएं और पिछले चरण में वेधशालाओं की सूची का उपयोग करके स्थान बदलें।

डीईएफ़ getPlanetInfo (ग्रह):

obj = क्षितिज (आईडी = ग्रह, स्थान = '000', युग = कोई नहीं, id_type = 'प्रमुख व्यक्ति') eph = obj.ephemerides() वापसी eph

चरण 5: हार्डवेयर कनेक्ट करना

ब्रेडबोर्ड और जम्पर तारों का उपयोग करके, दो स्टेपर मोटर्स, एलसीडी स्क्रीन और तीन बटन कनेक्ट करें जैसा कि ऊपर सर्किट आरेख में दिखाया गया है।

यह पता लगाने के लिए कि आपके रास्पबेरी पाई पर पिन किस नंबर पर हैं, टर्मिनल पर जाएं और टाइप करें

बाहर पिन

यह आपको GPIO नंबरों और बोर्ड नंबरों के साथ ऊपर की छवि को पूरा दिखाना चाहिए। कोड में कौन से पिन का उपयोग किया जाता है, यह परिभाषित करने के लिए हम बोर्ड नंबरों का उपयोग कर रहे हैं, इसलिए मैं संख्याओं को कोष्ठक में संदर्भित करूंगा।

सर्किट आरेख की सहायता के रूप में, यहां वे पिन हैं जो प्रत्येक भाग से जुड़े हुए हैं:

पहला स्टेपर मोटर - 7, 11, 13, 15

दूसरा स्टेपर मोटर - 40, 38, 36, 32

बटन 1 - 33

बटन २ - ३७

बटन3 - 35

एलसीडी स्क्रीन - 26, 24, 22, 18, 16, 12

जब यह सब जुड़ा हो, तो अजगर स्क्रिप्ट चलाएँ

python3 PlanetFinder.py

और आपको स्क्रीन शो सेटअप टेक्स्ट देखना चाहिए और बटनों को स्टेपर मोटर्स को स्थानांतरित करना चाहिए।

चरण 6: केस डिजाइन करना

मामले को आसानी से 3D प्रिंट करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। यह अलग-अलग हिस्सों में टूट जाता है, जो तब एक साथ चिपक जाते हैं जब इलेक्ट्रॉनिक्स सुरक्षित हो जाते हैं।

मेरे द्वारा उपयोग किए गए बटन और M3 बोल्ट के लिए छेद आकार में हैं।

मैंने टेलीस्कोप को भागों में मुद्रित किया और बहुत अधिक समर्थन संरचना से बचने के लिए बाद में उन्हें एक साथ चिपका दिया।

एसटीएल फाइलें इस चरण से जुड़ी हुई हैं।

चरण 7: प्रिंटों का परीक्षण

एक बार सब कुछ प्रिंट हो जाने के बाद, सुनिश्चित करें कि कोई भी ग्लूइंग करने से पहले सब कुछ एक साथ फिट बैठता है।

बटनों को जगह में फिट करें और स्क्रीन और स्टेपर मोटर्स को M3 बोल्ट से सुरक्षित करें और सब कुछ एक अच्छा विगल दें। किसी भी खुरदुरे किनारों को फाइल करें अगले चरण से पहले सब कुछ फिर से अलग कर लें।

चरण 8: स्टेपर मोटर का विस्तार

स्टेपर मोटर जो टेलिस्कोप के एलिवेशन एंगल को नियंत्रित करेगी, मुख्य केस के ऊपर बैठेगी और घुमाने के लिए तारों में कुछ सुस्ती की जरूरत होगी। तारों को स्टेपर और उसके ड्राइवर बोर्ड के बीच काटकर और बीच में तार की एक नई लंबाई को सोल्डर करके बढ़ाया जाना चाहिए।

मैंने नए तार को सपोर्टिंग टॉवर में थ्रेड के एक टुकड़े का उपयोग करके डाला ताकि इसे सहने में मदद मिल सके क्योंकि मैं जिस तार का उपयोग कर रहा हूं वह काफी कड़ा है और अटकता रहता है। एक बार इसके माध्यम से स्टेपर मोटर में मिलाप किया जा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित हो जाता है कि दूसरे छोर पर सही लोगों को फिर से जोड़ने के लिए कौन सा रंग जुड़ा हुआ है। तारों में हीट सिकोड़ना जोड़ना न भूलें!

एक बार टांका लगाने के बाद, सब कुछ अभी भी काम कर रहा है, यह जांचने के लिए अजगर स्क्रिप्ट को चलाएं, फिर तारों को ट्यूब के नीचे तब तक धकेलें जब तक कि स्टेपर मोटर स्थिति में न हो। इसके बाद इसे स्टेपर मोटर हाउसिंग से M3 बोल्ट और नट्स के साथ जोड़ा जा सकता है, इससे पहले कि हाउसिंग के पिछले हिस्से को जगह में चिपका दिया जाए।

चरण 9: माउंट बटन और एलसीडी स्क्रीन

टांका लगाने से पहले उन्हें सुरक्षित करने के लिए बटन डालें और नट्स को कस लें। मैं एक कॉमन ग्राउंड वायर का उपयोग करना पसंद करता हूं जो उनके बीच साफ-सफाई के लिए चलता है।

M3 बोल्ट और नट्स के साथ LCD स्क्रीन को सुरक्षित करें। एलसीडी इसके एक पिन पर एक पोटेंशियोमीटर चाहता है जिसे मैंने इस चरण में भी मिलाया था।

कोड का फिर से परीक्षण करें! सुनिश्चित करें कि सब कुछ अभी भी काम कर रहा है इससे पहले कि हम सब कुछ एक साथ चिपका दें क्योंकि इस स्तर पर इसे ठीक करना बहुत आसान है।

चरण 10: Flanges जोड़ना

स्टेपर मोटर्स के लिए 3डी प्रिंटेड भागों को जोड़ने के लिए, हम एक 5 मिमी निकला हुआ किनारा युग्मन का उपयोग कर रहे हैं जो स्टेपर मोटर के अंत के शीर्ष पर फिट बैठता है और छोटे स्क्रू द्वारा जगह में रखा जाता है।

एक निकला हुआ किनारा घूमने वाले टॉवर के आधार से और दूसरे को दूरबीन से चिपकाया जाता है।

रोटेटिंग टॉवर के ऊपर मोटर से टेलीस्कोप को जोड़ना सरल है क्योंकि इसमें छोटे स्क्रू को रखने के लिए बहुत जगह होती है। अन्य निकला हुआ किनारा सुरक्षित करना कठिन है, लेकिन एक छोटी एलन कुंजी को फिट करने और पेंच को कसने के लिए मुख्य मामले और घूर्णन टॉवर के आधार के बीच पर्याप्त अंतर है।

फिर से परीक्षण करें!

अब सब कुछ काम करना चाहिए क्योंकि यह अपनी अंतिम स्थिति में होगा। यदि ऐसा नहीं है, तो अब समय है कि बग को ठीक किया जाए और सुनिश्चित किया जाए कि सभी कनेक्शन सुरक्षित हैं। सुनिश्चित करें कि उजागर तार एक दूसरे को छू नहीं रहे हैं, बिजली के टेप के साथ चक्कर लगाएं और किसी भी जगह को पैच करें जिससे समस्या हो सकती है।

चरण 11: स्टार्टअप पर चलाएँ

हर बार जब हम किसी ग्रह को खोजना चाहते हैं, तो कोड को मैन्युअल रूप से चलाने के बजाय, हम चाहते हैं कि यह एक स्टैंड अलोन प्रदर्शनी के रूप में चले, इसलिए जब भी रास्पबेरी पाई चालू होती है, तो हम इसे अपना कोड चलाने के लिए सेट करने जा रहे हैं।

टर्मिनल में, टाइप करें

क्रोंटैब -ई

खुलने वाली फ़ाइल में, फ़ाइल के अंत में निम्नलिखित जोड़ें, उसके बाद एक नई पंक्ति।

@reboot python3 /home/pi/PlanetFinder/planetFinder.py &

मेरे पास मेरा कोड PlanetFinder नामक फ़ोल्डर में सहेजा गया है, इसलिए /home/pi/PlanetFinder/planetFinder.py मेरी फ़ाइल का स्थान है। अगर आपका कहीं और सहेजा गया है तो इसे यहां बदलना सुनिश्चित करें।

अंत में & महत्वपूर्ण है क्योंकि यह कोड को पृष्ठभूमि में चलने देता है, इसलिए यह अन्य प्रक्रियाओं को नहीं रोकता है जो बूट में भी होती हैं।

चरण 12: यह सब एक साथ गोंद करें

वह सब कुछ जो पहले से चिपका हुआ नहीं है, उसे अब ठीक किया जाना चाहिए।

अंत में, छोटे कंपास को घूर्णन आधार के बीच में जोड़ें।

चरण 13: उपयोग

जब ग्रह खोजक चालू होता है, तो यह उपयोगकर्ता को ऊर्ध्वाधर अक्ष को समायोजित करने के लिए प्रेरित करेगा। ऊपर और नीचे के बटनों को दबाने से टेलिस्कोप हिल जाएगा, कोशिश करें और इसे समतल करें, दाईं ओर इंगित करें, फिर ओके बटन दबाएं (नीचे)।

तब उपयोगकर्ता को रोटेशन को समायोजित करने के लिए कहा जाएगा, टेलीस्कोप को स्पिन करने के लिए बटन का उपयोग करें जब तक कि यह छोटे कंपास के अनुसार उत्तर की ओर इशारा न करे, फिर ओके दबाएं।

अब आप ऊपर/नीचे बटनों का उपयोग करके ग्रहों के माध्यम से साइकिल चला सकते हैं और ठीक बटन के साथ एक का चयन कर सकते हैं जिसे आप ढूंढना चाहते हैं। यह ग्रह की ऊंचाई और अज़ीमुथ को प्रदर्शित करेगा और फिर उत्तर की ओर मुड़ने से पहले कुछ सेकंड के लिए उस पर जाएँ और इंगित करें।

चरण 14: समाप्त

सब कुछ कर दिया!

यह जानने का आनंद लें कि सभी ग्रह कहाँ हैं:)

अंतरिक्ष चुनौती में प्रथम पुरस्कार