Système IOT basé sur le Web pour le contrôle du télescope : 10 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Nous avons conçu et fabriqué un système IOT basé sur le Web pour contrôler tout type de télescope sur Internet et obtenir la vue du télescope à un coût minimum.

Notre motivation derrière ce projet était que nous avions trois télescopes dans notre club d'astronomie de l'école d'ingénieurs et nous voulions qu'ils contrôlent n'importe où depuis notre campus. Nous avions besoin que ce soit le moins cher possible et cela devrait fonctionner avec n'importe quel télescope

Ainsi, ce système IOT peut contrôler n'importe quel type de télescope à partir d'un site Web sur n'importe quel type d'appareil. nous pouvons également voir la vue en direct du télescope à partir de ce site Web. pour cela, il utilise Stellarium (un logiciel open source) qui fonctionne sur un raspberry pi 3 (agit comme serveur) qui est connecté à Arduino mega dans une connexion maître esclave et la carte RAMPS 1.4 est connectée comme blindage à Arduino mega qui contrôle les moteurs pas à pas via des pilotes de moteur

Fournitures

Framboise pi 3

Arduino MEGA 2560 R3

RAMPES 1.4 Bouclier

2 moteurs pas à pas (400 pas)

Plongeurs à moteur (pilote A4988)

Une alimentation ATX

Une bonne webcam

Une connexion internet correcte

Étape 1: Connexions Arduino et codage

nous devons préparer les connexions et charger le code avant de connecter tous les composants ensemble. Alors téléchargez et installez le logiciel Arduino IDE sur votre ordinateur. connectez Arduino MEGA R3 à l'ordinateur via un câble USB.

Ici, nous utilisons un logiciel de contrôle de télescope onstep, nous y avons apporté quelques modifications. vous pouvez télécharger notre version sur le lien suivant

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

Mais le mérite en revient aux créateurs onstep. nous avons juste emprunté leur code et y avons apporté quelques modifications en fonction de nos besoins. Voici les liens pour les créateurs d'onstep originaux

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

groups.io/g/onstep/wiki/home

après avoir téléchargé notre onstep modifié, ouvrez le fichier onstep.ino dans arduino ide. connectez mega à l'ordinateur et chargez le fichier onstep dans arduino mega

Étape 2: RAMPS 1.4 et connexions et réglages du pilote de moteur

La carte Ramps 1.4 est principalement utilisée pour contrôler les moteurs d'imprimante 3D, elle est donc très précise, nous pouvons donc l'utiliser pour contrôler le télescope avec précision.

vous devez donc choisir un pilote de moteur approprié en fonction de votre moteur pas à pas et de vos vis sans fin et engrenages sur la monture du télescope. lien comme suit

Selon nos recherches, les pilotes de moteur DRV 8825 et A4988 peuvent être utilisés avec la plupart des télescopes et la plupart des montures.

connectez les pilotes de moteur à un emplacement donné comme indiqué dans l'image sur la carte des rampes 1.4 et utilisez-le comme bouclier pour arduino mega. rampes est alimenté séparément par une alimentation ATX 12V.

Étape 3: Connexions et paramètres du Raspberry Pi

Notre Raspberry pi 3 a été chargé avec le dernier système d'exploitation rasbian et nous avons installé Linux Stellarium dessus à partir du lien suivant

stellarium.org/

puis connectez l'Arudino mega au raspberry pi via un câble USB

charge également le logiciel arduino ide sur raspberry pi

également la webcam est connectée à raspberry pi via un câble usb et installe également le logiciel webcam-streamer-master sur raspberry pi. il peut être facilement trouvé sur github

Raspberry pi est alimenté séparément des autres composants

Étape 4: Paramètres du logiciel Stellarium

Stellarium est un logiciel qui vous donne les emplacements et les positions exacts de tous les objets du ciel nocturne à partir de votre emplacement, il vous donne également les valeurs Ra/Dec de chaque objet du ciel nocturne

Après avoir téléchargé Stellarium, entrez votre emplacement exact dans ce logiciel

puis activez les plugins de contrôle du télescope et de contrôle à distance dans le logiciel en allant dans le menu plugins et en sélectionnant ces deux plugins et sélectionnez également charger au démarrage

Après avoir activé le plug-in de contrôle du télescope, accédez à l'option de configuration du télescope, puis sélectionnez AJOUTER pour connecter un nouveau télescope. puis sélectionnez le télescope contrôlé par directement via le port série, puis sélectionnez votre port série qui est le numéro de port USB. sur lequel l'arduino est connecté. puis sélectionnez votre modèle de télescope. si votre modèle n'est pas présent vous pouvez directement sélectionner l'option LX200. sélectionnez OK, puis appuyez sur démarrer. alors vous pouvez voir le télescope à l'option, où vous pouvez voir les valeurs d'accession à droite et de déclinaison (Ra/Dec) de l'objet actuel vers lequel pointe le télescope.

Certains télescopes sont incapables de se connecter à Stellarium. vous devez donc tout d'abord télécharger le logiciel StellariumScope, puis le connecter à Stellarium

Le contrôle à distance est le plugin qui contrôle toutes les fonctionnalités de Stellarium via l'interface Web. après avoir activé le plug-in, accédez à l'option de configuration et sélectionnez le numéro de port et l'adresse IP de l'hôte local.

Vous pouvez désormais accéder à l'interface Web via l'adresse IP locale et le port sélectionné à partir de n'importe quel ordinateur ou téléphone intelligent connecté au même réseau que le raspberry pi.

Dans l'interface Web, vous pouvez sélectionner l'objet du ciel nocturne où vous souhaitez déplacer votre télescope à partir du menu de sélection, puis allez à l'option de contrôle du télescope l'option de sélection déplace le télescope sélectionné vers l'objet sélectionné.

vous pouvez également afficher la vue actuelle du télescope via webcam-streamer-master

Étape 5: Choisir le moteur pas à pas et ses connexions

La sélection du moteur pas à pas dépend du type de monture que votre télescope utilise

c'est à dire.

• Altazimut. Altazimut
• Mont Dobson
• Équatorial
• Support de fourche
• Mont équatorial allemand

Généralement, le moteur pas à pas avec 400 pas peut être utilisé pour tous les types de télescopes

vous devez connecter des moteurs pas à pas aux plongeurs à moteur qui sont connectés à RAMPS 1.4. la puissance des moteurs peut être directement obtenue à partir de RAMPS 1.4

Étape 6: Webcam et ses connexions

La webcam est connectée au télescope à la vue du télescope et elle est connectée au Raspberry pi via une connexion USB et webcam-streamer-master doit être installé sur raspberry pi afin que vous puissiez voir la vue actuelle du télescope via l'interface Web

Étape 7: Alimentation

Arduino MEGA est alimenté par une connexion USB directement depuis raspberry pi, il n'a donc pas besoin d'une alimentation séparée

La carte RAMPS 1.4 est alimentée par une alimentation ATX. il doit être connecté par une alimentation 12v. les pilotes de moteur et les moteurs pas à pas sont alimentés par cette alimentation ATX

Raspberry pi est alimenté par la banque de batteries directement par la connexion électrique de raspberry pi

La webcam est connectée au raspberry pi via une connexion USB donc la webcam est alimentée par une connexion USB

Étape 8: Assemblage complet

1. Connectez les moteurs pas à pas à l'engrenage de l'axe d'altitude et à la vis sans fin de l'axe d'azimut en perçant et en soudant l'engrenage et la vis sans fin
2. connecter les fils des moteurs pas à pas aux pilotes de moteur par soudure
3. connecter les pilotes de moteur à la carte Ramps 1.4 en montant
4. connecter les rampes 1.4 à Arduino en tant que bouclier
5. connectez l'alimentation ATX aux rampes via une connexion d'alimentation 12v
6. connecter Arduino à Raspberry pi via une connexion USB
7. La webcam est connectée au Raspberry pi via une connexion USB
8. Raspberry pi doit être connecté avec une connexion Internet Ethernet décente

Étape 9: Tester

Après avoir entièrement assemblé l'électronique et l'avoir connecté au télescope

sélectionnez un objet du ciel nocturne à partir de l'interface Web, puis vous pouvez parcourir la vue de la webcam si le télescope est pointé sur le bon objet ou non

nous avons testé notre système IOT avec notre télescope imprimé en 3D qui s'appelle autoscope

Étape 10: Résultat et coût

Ci-dessus sont quelques-unes des images prises du télescope via l'interface Web et le coût de l'ensemble du projet