टेलीस्कोप नियंत्रण के लिए वेब आधारित आईओटी प्रणाली: 10 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

हमने इंटरनेट पर किसी भी प्रकार के टेलीस्कोप को नियंत्रित करने और न्यूनतम लागत के साथ टेलीस्कोप से दृश्य प्राप्त करने के लिए वेब आधारित आईओटी प्रणाली को डिजाइन और बनाया है।

इस परियोजना के पीछे हमारी प्रेरणा यह थी कि, हमारे इंजीनियरिंग कॉलेज खगोल विज्ञान क्लब में हमारे पास तीन दूरबीन थे और हम चाहते थे कि वे हमारे परिसर से कहीं भी नियंत्रित हों। हमें इसकी आवश्यकता थी कि यह यथासंभव न्यूनतम लागत हो और इसे किसी भी दूरबीन के साथ काम करना चाहिए

तो यह IOT सिस्टम किसी भी प्रकार के डिवाइस पर वेबसाइट से किसी भी प्रकार के टेलीस्कोप को नियंत्रित कर सकता है। इसके अलावा हम उस वेबसाइट से दूरबीन का लाइव दृश्य देख सकते हैं। इसके लिए यह स्टेलेरियम (एक ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर) का उपयोग करता है जो एक रास्पबेरी पाई 3 (सर्वर के रूप में कार्य करता है) पर चलता है जो एक मास्टर स्लेव कनेक्शन में Arduino मेगा से जुड़ा होता है और RAMPS 1.4 बोर्ड Arduino मेगा को ढाल के रूप में जुड़ा होता है जो स्टेपर मोटर्स को नियंत्रित करता है। मोटर चालकों के माध्यम से

आपूर्ति

रास्पबेरी पाई 3

Arduino मेगा 2560 R3

RAMPS 1.4 शील्ड

2 स्टेपर मोटर्स (400 कदम)

मोटर गोताखोर (A4988 चालक)

एक एटीएक्स बिजली की आपूर्ति

एक अच्छा वेब कैमरा

एक अच्छा इंटरनेट कनेक्शन

चरण 1: Arduino कनेक्शन और कोडिंग

इससे पहले कि हम सभी घटकों को एक साथ जोड़ दें, हमें कनेक्शन रीडी और कोड लोड करने की आवश्यकता है। इसलिए अपने कंप्यूटर पर Arduino IDE सॉफ़्टवेयर डाउनलोड और इंस्टॉल करें। Arduino MEGA R3 को USB केबल के माध्यम से कंप्यूटर से कनेक्ट करें।

यहां हम ऑनस्टेप टेलीस्कोप कंट्रोलिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हैं जिसमें हमने इसमें कुछ बदलाव किए हैं। आप हमारे संस्करण को निम्न लिंक पर डाउनलोड कर सकते हैं

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

लेकिन इसका श्रेय ऑनस्टेप क्रिएटर्स को जाता है। हमने अपनी जरूरत के हिसाब से इसमें कुछ बदलाव किए हैं, हमने अभी उनका कोड उधार लिया है। मूल ऑनस्टेप क्रिएटर्स के लिए निम्नलिखित लिंक हैं

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

groups.io/g/onstep/wiki/home

हमारे संशोधित ऑनस्टेप को डाउनलोड करने के बाद arduino ide में onstep.ino फ़ाइल खोलें। मेगा को कंप्यूटर से कनेक्ट करें और ऑनस्टेप फ़ाइल को arduino mega. में लोड करें

चरण 2: RAMPS 1.4 और मोटर चालक कनेक्शन और सेटिन्स

रैंप 1.4 बोर्ड मुख्य रूप से 3 डी प्रिंटर मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है, इसलिए यह बहुत सटीक है, इसलिए हम टेलीस्कोप को ठीक से नियंत्रित करने के लिए उपयोग कर सकते हैं।

इसलिए आपको अपने स्टेपर मोटर और टेलिस्कोप माउंट पर आपके कीड़े और गियर के अनुसार एक उपयुक्त मोटर ड्राइवर चुनने की आवश्यकता है, जिसके लिए हमने एक्सेल शीट बनाई है जो प्रतिरोध और स्लीव रेट के वांछित मान दे सकती है जिसे आर्डिनो कोड में समायोजित करना है और लिंक इस प्रकार है

हमारे शोध के अनुसार DRV 8825 और A4988 मोटर चालकों का उपयोग अधिकांश दूरबीन और अधिकांश माउंट के साथ किया जा सकता है

रैंप 1.4 बोर्ड पर छवि में दिखाए गए अनुसार दिए गए स्थान पर मोटर चालकों को कनेक्ट करें और इसे आर्डिनो मेगा के लिए ढाल के रूप में उपयोग करें। रैंप 12 वी एटीएक्स बिजली की आपूर्ति द्वारा अलग से संचालित होता है।

चरण 3: रास्पबेरी पाई कनेक्शन और सेटिंग्स

हमारा रास्पबेरी पाई 3 नवीनतम रसियन ओएस के साथ लोड किया गया था और हमने निम्नलिखित लिंक से उस पर लिनक्स स्टेलेरियम स्थापित किया था

stellarium.org/

और फिर यूएसबी केबल के माध्यम से अरुडिनो मेगा को रास्पबेरी पाई से कनेक्ट करें

रास्पबेरी पाई पर arduino IDE सॉफ़्टवेयर भी लोड करें

aslo वेबकैम यूएसबी केबल के माध्यम से रास्पबेरी पाई से जुड़ा है और रास्पबेरी पाई पर वेबकैम-स्ट्रीमर-मास्टर सॉफ्टवेयर भी स्थापित करता है। इसे जीथब पर आसानी से पाया जा सकता है

रास्पबेरी पाई अन्य घटकों से अलग से संचालित होती है

चरण 4: तारामंडल सॉफ्टवेयर सेटिंग्स

स्टेलारियम एक ऐसा सॉफ्टवेयर है जो आपको आपके स्थान से सभी रात्रि आकाश वस्तुओं के सटीक स्थान और स्थिति देता है यह आपको प्रत्येक रात्रि आकाश वस्तु का रा/दिसंबर मान भी देता है।

तारकीय डाउनलोड करने के बाद उस सॉफ़्टवेयर में अपना सटीक स्थान दर्ज करें

फिर प्लगइन्स मेनू में जाकर सॉफ्टवेयर में टेलिस्कोप कंट्रोल और रिमोट कंट्रोल प्लगइन्स को इनेबल करें और इन दो प्लगइन्स को चुनें और स्टार्ट अप विकल्प पर लोड भी चुनें।

टेलिस्कोप कंट्रोल प्लगइन को इनेबल करने के बाद कॉन्फिगर टेलिस्कोप ऑप्शन पर जाएं और फिर नए टेलिस्कोप को जोड़ने के लिए ADD को चुनें। फिर सीरियल पोर्ट के माध्यम से सीधे नियंत्रित टेलीस्कोप का चयन करें, फिर अपने सीरियल पोर्ट का चयन करें जो कि यूएसबी पोर्ट नंबर है। जिस पर arduino जुड़ा हुआ है। और फिर अपना टेलिस्कोप मॉडल चुनें। यदि आपका मॉडल मौजूद नहीं है तो आप सीधे LX200 विकल्प का चयन कर सकते हैं। OK चुनें और फिर स्टार्ट दबाएं। तब आप स्लीव टेलिस्कोप को विकल्प में देख सकते हैं, जहां आप वर्तमान वस्तु के सही परिग्रहण और गिरावट (रा/दिसंबर) मान देख सकते हैं जहां दूरबीन इंगित कर रही है।

कुछ टेलिस्कोप स्टेलारियम से कनेक्ट नहीं हो पा रहे हैं। तो सबसे पहले आपको स्टेलारियमस्कोप सॉफ्टवेयर डाउनलोड करना होगा और फिर इसे स्टेलेरियम से कनेक्ट करना होगा

रिमोट कंट्रोल वह प्लगइन है जो वेब इंटरफेस के माध्यम से स्टेलारियम की सभी कार्यक्षमता को नियंत्रित करता है। प्लगइन को इनेबल करने के बाद कॉन्फिगर ऑप्शन पर जाएं और पोर्ट नंबर और लोकलहोस्ट आईपी एड्रेस चुनें।

अब आप किसी भी कंप्यूटर या स्मार्ट फोन से लोकलहोस्ट आईपी और चयनित पोर्ट के माध्यम से वेब इंटरफेस तक पहुंच सकते हैं जो रास्पबेरी पाई के समान नेटवर्क से जुड़े हैं।

वेब इंटरफेस में आप रात के आकाश की वस्तु का चयन कर सकते हैं जहाँ आप अपने टेलीस्कोप को चयन मेनू से स्थानांतरित करना चाहते हैं, फिर टेलिस्कोप कंट्रोल ऑप्शन पर जाएं, सेलेक्ट ऑप्शन को सेलेक्ट किए गए टेलीस्कोप को सेलेक्ट ऑब्जेक्ट पर ले जाएं।

आप वेबकैम-स्ट्रीमर-मास्टर के माध्यम से टेलीस्कोप से वर्तमान दृश्य भी देख सकते हैं

चरण 5: स्टेपर मोटर और उसके कनेक्शन चुनना

स्टेपर मोटर चयन उस प्रकार के माउंट पर निर्भर करता है जिसका उपयोग आपका टेलीस्कोप कर रहा है

अर्थात।

• अल्ताज़ीमुथ। अल्ताज़िमुथ
• डोबसनियन माउंट
• भूमध्यरेखीय
• कांटा माउंट
• जर्मन इक्वेटोरियल माउंट

आम तौर पर 400 स्टेप वाली स्टेपर मोटर का उपयोग सभी प्रकार की दूरबीनों के लिए किया जा सकता है

आपको स्टेपर मोटर्स को मोटर डाइवर्स से जोड़ने की जरूरत है जो RAMPS 1.4 से जुड़े हैं। मोटर्स की शक्ति सीधे RAMPS 1.4. से प्राप्त की जा सकती है

चरण 6: वेब कैमरा और इसके कनेक्शन

वेब कैमरा टेलीस्कोप की आंखों के दृश्य में टेलीस्कोप से जुड़ा है और यह यूएसबी कनेक्शन के माध्यम से रास्पबेरी पीआई से जुड़ा है और रास्पबेरी पीआई पर वेबकैम-स्ट्रीमर-मास्टर स्थापित किया जाना चाहिए ताकि आप वेब इंटरफेस के माध्यम से टेलीस्कोप से वर्तमान दृश्य देख सकें

चरण 7: बिजली की आपूर्ति

Arduino MEGA सीधे रास्पबेरी पाई से USB कनेक्शन द्वारा संचालित होता है, इसलिए इसे अलग बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है

RAMPS 1.4 बोर्ड ATX पावर सप्लाई द्वारा संचालित है। इसे 12 वी बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जाना चाहिए। मोटर डाइवर्स और स्टेपर मोटर्स इस एटीएक्स बिजली आपूर्ति द्वारा संचालित हैं

रास्पबेरी पाई बैटरी बैंक द्वारा सीधे रास्पबेरी पाई के बिजली कनेक्शन द्वारा संचालित होती है

वेबकैम यूएसबी कनेक्शन के माध्यम से रास्पबेरी पीआई से जुड़ा है, इसलिए वेबकैम यूएसबी कनेक्शन द्वारा संचालित है

चरण 8: पूर्ण विधानसभा

1. गियर और वर्म के लिए ड्रिलिंग और वेल्डिंग द्वारा स्टेपर मोटर्स को ऊंचाई अक्ष गियर और अज़ीमुथ अक्ष कीड़ा से कनेक्ट करें
2. सोल्डरिंग के माध्यम से स्टेपर मोटर्स के तारों को मोटर चालकों से कनेक्ट करें
3. बढ़ते हुए मोटर चालकों को रैंप 1.4 बोर्ड से कनेक्ट करें
4. रैंप 1.4 को Arduino से शील्ड के रूप में कनेक्ट करें
5. 12 वी बिजली कनेक्शन के माध्यम से एटीएक्स बिजली की आपूर्ति को रैंप से कनेक्ट करें
6. USB कनेक्शन के माध्यम से Arduino को रास्पबेरी पाई से कनेक्ट करें
7. वेब कैमरा USB कनेक्शन के माध्यम से रास्पबेरी पाई से जुड़ा है
8. रास्पबेरी पाई को अच्छे ईथरनेट इंटरनेट कनेक्शन से जोड़ा जाना चाहिए

चरण 9: परीक्षण

इलेक्ट्रॉनिक्स को पूरी तरह से असेंबल करने और टेलिस्कोप से जोड़ने के बाद

वेब इंटरफेस से नाइट स्काई ऑब्जेक्ट का चयन करें और फिर आप वेबकैम व्यू को ट्रफ कर सकते हैं यदि टेलीस्कोप सही ऑब्जेक्ट की ओर इशारा करता है या नहीं

हमने अपने आईओटी सिस्टम का परीक्षण अपने 3डी प्रिंटेड टेलीस्कोप से किया जिसे ऑटोस्कोप कहा जाता है

चरण 10: परिणाम और लागत

वेब इंटरफेस और पूरे प्रोजेक्ट की लागत के माध्यम से टेलीस्कोप से ली गई कुछ छवियां ऊपर दी गई हैं