Im letzten Herbst (2011) habe ich die fantastische Sabatical Policy, in der ich beschäftigt bin, voll ausgenutzt. Meine Frau und ich verbrachten einen guten Teil dieser Zeit damit, durch den wunderschönen amerikanischen Südwesten und die vielen fantastischen Parks auf und um das Colorado-Plateau zu fahren. Während ich hunderte von Kilometern in trostlosen Landschaften fuhr, inspirierte mich die Klarheit des Nachthimmels, mir eine Kamerahalterung auszudenken, die sich drehen würde, um die polare Rotation des Planeten aufzunehmen. Bei langen fotografischen Belichtungen der Sterne mit einem statischen Stativ entstehen Sternspuren - das ist cool -, die jedoch einen Astrofotografen daran hindern, schwache Details am Nachthimmel einzufangen. Ich berechnete die Übersetzungsverhältnisse in meinem Kopf (über viele Stunden der Isolation), während meine Frau neben mir auf dem Beifahrersitz schlief und begann, sich die anderen mechanischen Anforderungen für den Bau dieses Werkzeugs auszudenken. Nachdem ich von meinem Sabbatical zurückgekehrt war und das neue Jahr vorüber war, begann ich Zeit im San Jose TechShop zu verbringen, wo ich all die fantastischen Werkzeuge entdeckte, die Gedanken wie meine aus deinem Kopf in die reale Welt bringen können. Aufgrund des Zugriffs auf so viele ansonsten schwer zugängliche Tools habe ich mich für TechShop entschieden (www.techShop.ws.). Der Laserschneider und die Acrylplatte waren die Medien und Methoden, die ich ausgewählt habe, um diesen Traum Wirklichkeit werden zu lassen. Ich habe auch Autodesk Inventor verwendet, das ich bei TechShop kennengelernt habe, um das mechanische System und die Zeichnungen zu erstellen, mit denen der Laser das Acryl mit hypnotisierender Präzision und Genauigkeit schneidet. Diese Anleitung beschreibt den Prozess und die Schritte, die ich definiert habe, um diese äquatoriale Montierung zu erstellen.
Zubehör:
Schritt 1: Inspiriert werden
Nehmen Sie sich Zeit für die Arbeit und gehen Sie irgendwohin. Verbringen Sie viele, viele Stunden mit dem Auto an entlegenen und unbekannten Orten. Gehen Sie und erkunden Sie die Welt. Ohne die Ablenkung der Arbeit ist es erstaunlich, wie Ihre Gedanken wandern und sich Ideen ausdenken können. Ich habe eines meiner Lieblingsbilder von unserer Reise durch das Monument Valley mit einer Langzeitbelichtung aufgenommen, bei der die Rücklichter eines Autos Spuren hinterlassen. Das zweite Foto ist ein Beispiel dafür, wie die Drehung der Erde Spuren erzeugt, wenn selbst kurze (30 Sekunden) "Langzeitbelichtungs" -Bilder der Sterne aufgenommen werden. Dies wurde bei F1.8 bei 50mm auf einer Canon T1i aufgenommen. Sie müssen nicht zu genau hinsehen, um die Sternenspuren zu sehen. Sie können auch einen schwachen Blick auf die Milchstraße über das Bild erhaschen.
Schritt 2: Werkzeuge und Materialien
Sie benötigen die folgenden Tools und Materialien, um dieses Projekt abzuschließen. Alle diese Tools sind bei TechShop erhältlich, wo ich einen Großteil der Arbeit erledigt habe.
Werkzeuge:
Arduino SDK
Autodesk Inventor (oder ein gleichwertiges CAD-Tool)
Microsoft Excel (oder eine gleichwertige Tabellenkalkulationssoftware)
Epilog 60W Laserschneider
Digitaler Messschieber
Hack Saw
Schraubenzieher
Rollgabelschlüssel
Materialien:
3/16 "oder 1/4" Acrylfolie (jede Farbe, aber ich habe klar verwendet)
1/4 "Innendurchmesser Kugellager (12)
1/4 "x 3" Maschinenschrauben
Kugellager mit 1/2 "Innendurchmesser (2)
1/2 "Stahlgewindestange
1/4 "x 3 1/2" Laufwagenschrauben (6)
1/4 "x 1" Nylon Abstandhalter (12)
1/4 "Innendurchmesser Unterlegscheiben (~ 20)
1/4 "Innendurchmesser, 1 1/4" Außendurchmesser Unterlegscheiben (~ 15)
1/4 "Muttern (~ 30)
Klavierband aus Edelstahl
Quadratisch mit verstellbarem Winkelarm
Ebenen
Schwenk- und Neigestativkopf
Steuerungen und Elektronik:
12V Schrittmotor
Schrittmotorsteuerung
Arduino UNO Board
12V DC Netzteil
Grüner Laser der Klasse IIIA mit 5 mW (optional)
Schritt 3: Entwerfen der Zahnräder
Um die Zahnräder zu konstruieren, müssen Sie die Übersetzungsverhältnisse berechnen, die Sie benötigen, um Ihren Motor auf 1 U / min (eine Umdrehung pro Tag) umzustellen. Ihre Kamera wird auf einer Spindel montiert, die sich mit dieser Geschwindigkeit dreht. Hier verbrachte ich einen Großteil meiner Zeit damit, das Design zu durchdenken. Meine endgültige Entscheidung war die Verwendung eines Motors mit 1 U / min, der eine Umrechnung von 1: 1440 (1 U / min * 60 m / h * 24 h / d => 1440) erfordert. Diese Zahl funktioniert gut, weil Sie ihre gesamten Zahlenfaktoren verwenden können, um einen Satz zu erstellen von gekoppelten Zahnrädern. Die von mir verwendeten Faktoren sind 3, 4, 4, 5, 6, sodass die Zahnräder die Übersetzungsverhältnisse 3: 1, 4: 1, 4: 1, 5: 1 und 6: 1 haben würden. Es gibt andere Faktoren, die Sie ebenfalls verwenden können. Alle rationalen Zahlen, die Faktoren von 1440 sind, funktionieren. Wenn Sie einen Motor mit anderer Geschwindigkeit wählen, müssen Sie einer ähnlichen Übung folgen, um einen geeigneten Satz von Gängen zu bestimmen.
Nachdem die Getriebeparameter ermittelt wurden, müssen Sie sie mit AudoDesk Inventor (2012) oder einer entsprechenden CAD-Lösung entwerfen. Inventor war großartig für dieses Projekt, da es einen eingebauten Stirnradgenerator hat, der Ihre Parameter berücksichtigt und das endgültige Getriebedesign berechnet und rendert. Mit diesem Tool werden jedoch nicht alle Zahnräder zu einem Getriebe zusammengebaut - das wird für den nächsten Schritt gespeichert.
Sie können die Zahnräder erstellen, indem Sie eine neue Baugruppe in Inventor öffnen. Unter der Registerkarte Design im Menü sehen Sie eine Gruppe von mechanischen Komponenten, die als "Kraftübertragung" gruppiert sind. Einer der Punkte ist für die Gestaltung von Stirnrädern. Klicken Sie auf diesen Punkt, um das Dialogfeld "Spur Gears Component Generator" aufzurufen. (Siehe erste Abbildung.)
Da wir die Rotation durch die Zahnräder schrittweise herunterschalten und nur das Profil der Teile zur Führung des Laserschneiders verwenden, müssen wir uns nicht zu sehr um die feinen Details in dieser Box kümmern. Ich habe alle Parameter auf dem Standardwert belassen und nur den Wert im Textfeld "Gewünschtes Übersetzungsverhältnis" geändert. Für den ersten Satz von Zahnrädern sollten Sie diesen Wert auf 3 setzen und auf "Berechnen" klicken. (Siehe zweite Abbildung.) Dadurch werden Werte für die Gruppen "Zahnrad 1" und "Zahnrad 2" in der unteren Hälfte des Dialogfelds generiert. Stellen Sie sicher, dass sowohl Zahnrad 1 als auch Zahnrad 2 auf "Komponente" konfiguriert sind. Wenn Sie auf "OK" klicken, werden Sie aufgefordert, die Datei zu speichern. Nach dem Speichern der Zahnräder erscheinen sie auf magische Weise im Arbeitsbereich. (Siehe dritte Abbildung.) Anschließend können Sie die Komponente an einer beliebigen Stelle platzieren. Wiederholen Sie diesen Vorgang für alle von Ihnen gewählten Stirnräder (in diesem Fall 3: 1, 4: 1, 4: 1, 5: 1, 6: 1) und legen Sie sie in den Arbeitsbereich.
Der letzte Schritt besteht darin, die Zahnradextrusionen so zu bearbeiten, dass sie der Dicke Ihres Acrylmaterials entsprechen. In meinem Fall war das 3/16 ".
Schritt 4: Verbinden der Zahnräder
Dieser Vorgang erfordert einige Schritte. Die erste besteht darin, Löcher gleicher Größe in der Mitte jedes Zahnrads zu platzieren. Daraufhin wird die Drehachse jedes Zahnrads auf die Drehachse eines anderen Zahnrads beschränkt, das sich auf derselben Welle befindet. Schließlich sollten Sie die Flächen der verknüpften Zahnradsätze mit einem Versatz einschränken.
Um ein Loch in die Mitte jedes Zahnrads zu setzen, öffnen Sie eine der Zahnradkomponenten und erstellen Sie eine neue Skizze auf der Stirnseite des Zahnrads. Wählen Sie den "Punkt" aus der Gruppe "Zeichnen" und platzieren Sie einen Punkt in der Mitte des Zahnrads. Beenden Sie die Skizze und wählen Sie das Werkzeug "Bohrung" aus der Gruppe "Ändern". Wählen Sie den Punkt aus, den Sie erstellt haben, und definieren Sie den Durchmesser des Kreises so, dass er dem Durchmesser des Stahlstabs entspricht, den Sie verwenden werden (in meinem Fall 1/4 "). Die Art der Bohrung sollte eine einfache Bohrung sein. Wiederholen Sie diesen Vorgang für alle verbleibenden Zahnräder in Ihrem Design (siehe erste Abbildung)
Sie Zahnräder sind jetzt fertig. Sie können nun alle Zahnradsätze miteinander verbinden, indem Sie ihre Drehachse erstellen und einschränken. Wählen Sie zunächst das Werkzeug "Achse" in der Gruppe "Arbeitselemente" aus. Wählen Sie das Loch aus, das Sie erstellt haben, um die Achse zu erstellen. Wiederholen Sie diesen Vorgang für den anderen Gang, den Sie mit diesem verknüpfen möchten. Nachdem Sie einen passenden Achsensatz erstellt haben, können Sie in der Gruppe "Position" auf den Eintrag "Beschränken" klicken. Beschränken Sie die beiden Achsen, die Sie erstellt haben, indem Sie auf beide klicken, und wenden Sie die Beschränkung an. Fahren Sie damit für die verbleibenden Löcher fort. Die Zahnradsätze können in beliebiger Reihenfolge miteinander verbunden werden. Ich habe mich entschieden, mit dem größten Gang zu beginnen und den nächstkleineren Gang schrittweise zu verknüpfen, bis alle verknüpft waren. Sie müssen die Rotationsachse eines großen Zahnrads auf die Rotationsachse des kleinen Zahnrads des Satzes beschränken, den Sie damit verknüpfen. (Siehe zweite Abbildung.)
Sobald die Achse aller Zahnräder verbunden ist, müssen Sie die Fläche jedes verbundenen Paares mit einem Versatz begrenzen. Dadurch werden sie so angeordnet, dass sie zueinander versetzt sind und sich frei drehen können. (Siehe dritte Abbildung.)
Sie haben jetzt eine Reihe von Stirnrädern, die alle richtig miteinander verbunden sind, und wir können mit dem Bau eines Getriebes beginnen, um sie aufzunehmen. (Siehe vierte Abbildung.)
Schritt 5: Konstruktion des Getriebes
In diesem Schritt müssen Sie drei separate Platten erstellen, in denen die Kugellager untergebracht sind, auf denen sich jede Welle dreht. Bevor Sie beginnen, müssen Sie die Zahnräder in ihre endgültige Konfiguration bringen. Wenn Sie die Zahnräder anordnen, müssen Sie sicherstellen, dass sie keine andere Welle so weit wie möglich blockieren. Ich musste einen zweiten Satz Zahnräder mit einem Verhältnis von 1: 1 hinzufügen, damit die Aluminiumwelle das gesamte Getriebe passieren konnte. (Siehe erste Abbildung.)
Sobald sich Ihre Zahnräder in ihrer endgültigen Position befinden, erstellen Sie eine neue Arbeitsebene, die von der Oberfläche eines der Zahnräder versetzt ist. Dies ist die Oberfläche, auf der Sie die Form des Getriebegehäuses erstellen. Sie können einfach ein Rechteck um alle Zahnräder ziehen oder für ein effizienteres und eleganteres Design eine Kontur um die Zahnräder erstellen. Dies ist der Prozess, den ich verwendet habe.
Erstellen Sie eine neue Skizze auf der von Ihnen erstellten Oberfläche und wählen Sie "Projektgeometrie". Klicken Sie auf die Löcher der Zahnräder, um diese Form auf Ihre Arbeitsfläche zu projizieren. (Siehe zweite Abbildung.)
Sobald Sie die Löcher in den Zahnrädern auf Ihre Arbeitsebene projiziert haben, können Sie Kreise erstellen, die in der Mitte jedes Kreises zentriert sind. (Siehe dritte Abbildung.)
Verbinden Sie nun die Kreise mit tangentialen Linien. (Siehe vierte Abbildung.)
Verwenden Sie nun das Werkzeug "Trimmen" in der Gruppe "Ändern" und wählen Sie alle Liniensegmente aus, die innerhalb der Kontur der von Ihnen erstellten Form existieren. (Siehe fünfte Abbildung.)
Der letzte Schritt beim Erstellen der Kontur des Paneels besteht darin, unten ein gerades Segment zu erstellen, an dem das Klaviergelenk angebracht wird, um die Rotationsebene so zu drehen, dass sie mit der Polardrehung des Planeten fluchtet. Drehen Sie dazu Ihre Zeichnung, bis die Form nach Ihren Wünschen ausgerichtet ist. Erstellen Sie anschließend ein Rechteck, das an den am weitesten entfernten Punkten entlang des Bereichsrands ausgerichtet ist. (Siehe sechste Abbildung.)
Der letzte Schritt beim Erstellen der Kontur des Paneels ist das Trimmen der verbleibenden Innenlinien. (Siehe siebte Abbildung.)
Sobald die Kontur definiert ist, müssen Sie die projizierten Lochmuster ändern, um sie an den Außendurchmesser der verwendeten Kugellager anzupassen. In meinem Fall habe ich Kugellager mit Außendurchmessern von 1,125 "und 0,75" verwendet. (Siehe achte Abbildung.)
Sie sollten diese Form jetzt extrudieren, um die erste Platte für Ihr Getriebe zu erstellen. Extrudieren Sie dies auf die Breite der Acrylplatte, die Sie verwenden, in meinem Fall 3/16 ".
Nachdem Sie das erste Bedienfeld erstellt haben, müssen Sie dieses Design für die Vorder- und Rückseite duplizieren. In der letzten Abbildung dieses Teils können Sie sehen, wie die Paneele mit den Zahnrädern sowie den Achsen, die die Zahnräder verbinden, ausgerichtet sind.
Schritt 6: Auslegung der Kraftübertragung
In diesem letzten Schritt der physischen Konstruktion werden eine Zahnscheibe und ein Kabelbaum für den Schrittmotor erstellt. Autodesk Inventor bietet genau wie die Zahnräder einen sehr nützlichen Assistenten.
Wählen Sie auf der Registerkarte "Design" in der Gruppe "Power Transmission" den Eintrag "Synchronriemen". (Siehe erste Abbildung.)
Sie müssen die Zahnriemenscheibe auf einem festen Gegenstand bauen. Ich habe ein Verhältnis von 1: 3 verwendet, um die Kraft vom Schrittmotor auf das Getriebe zu übertragen. Sie müssen die Anzahl der Zähne für jedes Zahnrad entsprechend den von Ihnen gewählten Werten ändern. (Siehe zweite Abbildung.)
Nachdem Sie die Kraftübertragung entworfen haben, müssen Sie sie auf das Getriebe setzen. Verbinden Sie den Mittelpunkt der größeren Zahnscheibe mit der Achse des letzten Gangs im Getriebe. Drehen Sie die Kraftübertragung, bis sie sich an der Außenseite des Getriebes in einer guten Position befindet. (Siehe dritte Abbildung.)
Der letzte Schritt in diesem Prozess besteht darin, die Montageeigenschaften für den Schrittmotor so zu erstellen, dass er mit dem Antriebsstrang ausgerichtet ist. Verwenden Sie die Mitte der kleineren primären Zahnscheibe, um die Mitte des Schrittmotors auf der Frontplatte zu platzieren. Verwenden Sie dann diesen Punkt, um die für die Montage des Motors erforderlichen Funktionen zu erstellen. (Siehe die vierte Abbildung.)
Schritt 7: Spaß mit Lasern: Schneiden Sie die Komponenten aus
Sobald Sie die Konstruktion der Zahnräder und des Getriebes abgeschlossen haben, müssen Sie die Dateien in Vektorzeichnungen umwandeln, die mit einem CNC-Laser ausgeschnitten werden können. Erstellen Sie zunächst eine neue Zeichnung und löschen Sie die Perimeter- und Autorenzeichnungen. Ändern Sie die Größe der Zeichnung so, dass sie der Größe Ihrer Acrylglasplatte entspricht. Fügen Sie Ihre Zahnräder in eine Datei ein. (Siehe erste Abbildung.)
Erstellen Sie weitere Zeichnungen mit derselben Methode und importieren Sie die für das Getriebe erstellten Paneele.
Sie sollten diese Dateien in ein Format exportieren, das mit der Vektorzeichensoftware kompatibel ist, die Sie zum Schneiden der Datei verwenden möchten. Ich habe Adobe Illustrator für diesen Schritt ausgewählt und die Dateien daher als AutoCAD-DWG-Dateien exportiert. Aus irgendeinem Grund funktioniert die neueste Version von Adobe Illustrator nur mit Dateien, die als AutoCAD 2004-Zeichnungen gespeichert wurden, einwandfrei. Stellen Sie daher sicher, dass Sie diese Option beim Exportieren der Datei auswählen. (Siehe zweite Abbildung.)
Öffnen Sie anschließend die Datei im Illustrator. (Siehe dritte Abbildung.) Nach dem Laden der Datei müssen Sie zuerst die gesamte Zeichnung auswählen und die Breite aller Vektoren auf 0,001pt oder kleiner ändern. Der Epilog-Lasertreiber benötigt eine sehr feine Linie, um als Schnittvektor interpretiert zu werden. Wenn Sie diesen Schritt überspringen, behandelt der Laserschneider die Vektoren als gerasterte Bilder und ätzt die Bilder nur auf die Oberfläche des Acryls. Schließlich müssen Sie vor dem Drucken der Bilder auf dem Laser den Laser gemäß den vom Hersteller für das verwendete Material angegebenen Parametern konfigurieren. Sobald Sie dies getan haben, senden Sie die Zeichnung an den Laserschneider und beginnen Sie mit dem Schnitt!
Schritt 8: Zusammenbau des Getriebes und des Antriebsstrangs
Aufgeregt von dem naiven Glauben, dass ich fast fertig war, stürzte ich mich in diesen Schritt. In Gedanken würde ich in dieser Nacht Langzeitbelichtungen machen! Ah, aber die Realität hat mich bald auf die Erde zurückgeworfen. Es stellte sich heraus, dass es sich um ein mehrstündiges Projekt mit viel Rückverfolgung handelte, um die erste Montage abzuschließen. Das Zusammenbauen des Getriebes ist wie das Zusammenbauen eines 3D-Puzzles. Bei handelsüblichen Muttern und Unterlegscheiben ist der Abstand inkonsistent und daher ist eine direkte Führung in diesem Teil des Projekts nicht praktikabel. Stattdessen habe ich unten eine Liste mit den Methoden bereitgestellt, die ich zur erfolgreichen Lösung dieses Rätsels als nützlich erachtet habe.
Die Teile, die ich zum Zusammenbauen des Getriebes verwendet habe, umfassen die folgenden Elemente. All dies sowie die erforderlichen Mengen sind im Abschnitt Werkzeuge und Materialien dieses Tutorials aufgeführt.
- 1/4 "-20 Gewindemaschinenschrauben (2 1/2")
- 1/4 "-20 Wagenschrauben (2 1/2") zur Montage der drei Paneele
- 1/4 "-20 Sechskantmuttern
- 1/4 "x 1" Nylon Spacer, um die drei Platten gleichmäßig zu verteilen
- 1/4 "ID (Innendurchmesser), 5/8" OD (Außendurchmesser) Unterlegscheiben
- 1/4 "ID, 1 1/4" OD Unterlegscheiben
- 1/4 "ID Kugellager
- 1/2 "-13 Stahlgewindestange (als Drehplattform für die Kamera)
- 1/2 "-13 Sechskantmuttern
- 1/2 "ID, 1 1/2" OD Unterlegscheiben
- Reduzierkupplung 1/2 "-13 bis 1/4" -20 (zum Befestigen der Kamerahalterung an der Stahlstange)
- 1/2 "ID Kugellager
Seien Sie systematisch im Montageprozess
Wir Ingenieure haben die schreckliche Angewohnheit, direkt in den Pool zu springen, bevor wir das Wasser kontrollieren. Lassen Sie sich einen Plan ausarbeiten, wie Sie von einer Teilesammlung zur endgültig montierten Maschine gelangen. Ich begann damit, zuerst die Zahnräder und Achsen an der gleichen Platte zu montieren, an der das Kraftübertragungssystem montiert ist. Von dort aus habe ich jede zusätzliche Schicht des Getriebes aufgebaut, wobei ich der 3D-CAD-Zeichnung besondere Aufmerksamkeit geschenkt habe.
Seien Sie bereit, Ihre Schritte zurückzuverfolgen
Während Sie die Teile zusammenbauen, werden Sie feststellen, dass der Abstand der Zahnräder angepasst werden muss. Dies erfordert eine leichte Demontage der Komponenten, um die Einstellungen vorzunehmen. Lassen Sie sich nicht auf den Wunsch ein, alle Muttern festzuziehen. Dies macht es nur schwieriger, diese Einstellungen später erneut vorzunehmen.
Lassen Sie alle Ihre Teile und Werkzeuge organisieren und verfügbar machen
Sie müssen sich auf den Prozess konzentrieren, um den Überblick über Ihre Fortschritte zu behalten. Wie oben erwähnt, müssen Sie Ihre Schritte zurückverfolgen, um unterwegs kleinere Änderungen vorzunehmen. Sobald Sie Ihre Schritte zurückverfolgt haben, müssen Sie natürlich Ihren Fortschritt fortsetzen. Ohne ein klares Bild des Montageprozesses, den Sie verfolgt haben, wird es sehr schwierig sein, zum Abschluss zu gelangen. Indem Sie alle Teile und Werkzeuge organisiert haben, werden Sie nicht durch die Suche nach Dingen abgelenkt und kommen konsequent auf die Fertigstellung der Montage zu.
Planen Sie für Raum und Zeit
Sie benötigen viel Platz, um an der Baugruppe zu arbeiten, sowie eine Reihe von ununterbrochenen Stunden. Lassen Sie mindestens einige Stunden Zeit, um an der Baugruppe zu arbeiten. Möglicherweise müssen Sie das Projekt noch anhalten und fortsetzen. Je mehr Sie den Montageprozess jedoch in unterbrochene Phasen unterteilen, desto langsamer und weniger effizient wird der Prozess sein.
Schritt 9: Programmieren des Motorcontrollers
Sobald der physikalische Aufbau abgeschlossen ist, müssen Sie die Arduino Uno-Karte und die Schrittmotorsteuerung programmieren und mit dem Schrittmotor verbinden. Da ich mich für ein 3: 1-Verhältnis für den Antriebsstrang entschied, musste ich den Schrittmotor so programmieren, dass er sich mit 3 U / min dreht, um eine Umdrehung pro Tag auf der Kameraspindel zu erzielen.
Ich habe mich auch für die Implementierung eines Kalibrierungsknopfs entschieden, um eine Feinabstimmung der Drehzahl vorzunehmen, falls dies erforderlich sein sollte. Der Quellcode für das Arduino ist sehr einfach:
===================================================================
int val = 0; // Speichert den Wert des Potentiometer-Knopfes für die Kalibrierung
int trim_enable = 0; // Speichert den Ein / Aus-Wert des Kalibrierungsschalters
void setup () {
PinMode (8, OUTPUT);
PinMode (9, OUTPUT);
digitalWrite (8, HIGH);
digitalWrite (9, LOW);
}
void loop () {
digitalWrite (9, HIGH); // Startet den Impuls zur Schrittsteuerung, um einen weiteren Schritt anzufordern
delayMicroseconds (6250 + val); // Wartet auf 6,25 Millisekunden + Kalibrierungswert, falls aktiviert
digitalWrite (9, LOW); // Beendet den Impuls zur Schrittsteuerung
delayMicroseconds (6250 + val); // Wartet auf 6,25 Millisekunden + Kalibrierungswert, falls aktiviert
trim_enable = analogRead (1); // Liest den Kalibrierungs-Ein / Aus-Schalter
if (trim_enable> 10) // Wenn der Kalibrierungsschalter aktiviert ist …
{
val = analogRead (0) - 512; // Stellen Sie die Verzögerungszeit um den vom Potentiometer erzeugten Wert ein
}
sonst
{
val = 0; // Passen Sie die Standardverzögerungszeit von 12,5 ms nicht an
}
}
===================================================================
Schritt 10: Verdrahtung der Elektronik
Zusätzlich zum Arduino-Board verwendete ich eine kostengünstige Schrittmotorsteuerung namens Easy Driver. Informationen zu diesem Gerät finden Sie unter http://www.schmalzhaus.com/EasyDriver/index.html. Der Quellcode aus dem vorherigen Schritt wurde aus dem auf dieser Site bereitgestellten Quellcode abgeleitet.
Die folgende Abbildung ist eine Änderung der Beispielseite unter http://www.schmalzhaus.com/EasyDriver/Examples/EasyDriverExamples.html
Ich habe das Potentiometer und den Schalter hinzugefügt, mit denen die Geschwindigkeit des Schrittmotors kalibriert wird. Diese Ausführung liest die Spannung am Schleifer des Potentiometers als Analogeingang ab und nimmt den Digitalwert (0 - 1023) als Kalibrieroffset. Der in dieser Schaltung verwendete Schalter bestimmt, ob die Schrittmotordrehzahl um diesen Wert versetzt wird oder nicht.
Schritt 11: Endprodukt
Nachdem Sie die Elektronik fertiggestellt haben, müssen Sie den Aufbau beenden, indem Sie das Gerät auf einer stabilen Plattform montieren. Ich habe einen Sperrholzkreis mit 20 "Durchmesser und das im Abschnitt" Werkzeuge und Materialien "aufgeführte Klaviergelenk verwendet. Es ist wichtig, eine große stabile Plattform zu verwenden, um Bewegungen und Vibrationen zu minimieren. Wenn Ihre Plattform instabil ist, wird sich Ihre Halterung während a mit größerer Wahrscheinlichkeit bewegen Langzeitbelichtung und dies könnte in Ihren Fotos zeigen.
Sie möchten auch mindestens eine Ebene an der Basis anbringen. Auf diese Weise können Sie eine genauere Ausrichtung auf die Rotationsebene des Planeten erstellen. Wenn Sie einen grünen Laser verwenden (wie in den Bildern gezeigt), benötigen Sie die Ebenen nicht. Mit dem Laser können Sie die Halterung auf den Polarstern richten, ohne Winkel messen zu müssen.
Zum Anbringen des Schwenk- und Neigestativkopfes müssen Sie zuerst eine der 1/4 "Maschinenschrauben abschneiden. Nehmen Sie nun den soeben hergestellten Bolzen und schrauben Sie ihn in die Reduzierkupplungsmutter 1/2 "-13 bis 1/4" -20, die ebenfalls im Materialabschnitt aufgeführt ist. Dieser sollte dann auf die 1/2 "Gewindestange geschraubt und der Stativkopf endgültig an diesem Adapter befestigt werden.
Der letzte (optionale) Schritt besteht darin, einen grünen Laser mit Kabelbindern an einer 1/4 "-Kupplungsmutter zu befestigen und diese an einer der freiliegenden Maschinenschrauben anzuschrauben, um als optische Führung zu dienen.
Die folgenden Abbildungen zeigen das Endprodukt basierend auf den Materialien, die ich für dieses Projekt verwendet habe.
Schritt 12: Die Ergebnisse: Langzeitbelichtung Astrofotografie
Ich habe gerade meinen ersten Test der Ausrüstung beendet und bin äußerst zufrieden mit den ersten Ergebnissen. Ich habe das System mit dem grünen Laser sehr grob auf Polaris ausgerichtet. Ich habe dann die Remote-Live-View-Software mit meiner Canon verwendet, um zwei Testbilder auszurichten und aufzunehmen. Die erste Abbildung zeigt eine 60-Sekunden-Aufnahme des westlichen Himmels von meiner Terrasse aus, wobei der äquatoriale Berg in Eingriff ist. Die zweite Aufnahme wurde mit identischen Einstellungen konfiguriert, jedoch mit abgeschalteter äquatorialer Montierung. Beide Bilder wurden mit einem 100-MM-L-Makro bei 400 ISO aufgenommen. Der Unterschied zwischen den beiden Aufnahmen ist sehr ausgeprägt!
Ich freue mich sehr, mit meinem 400-mm-Objektiv + 1,4x + 2,0x-Extender weitere Bilder aufnehmen zu können! Es ist ein unglaubliches Gefühl zu sehen, wie dieses Projekt nach all der Zeit, die ich in es gesteckt habe, funktioniert, und ich freue mich darauf, von hier aus voranzukommen.
Schritt 13: Wie geht es weiter …?
Ich habe während dieses Prozesses viel gelernt und habe ein paar Gedanken darüber, was als nächstes zu tun ist …
Automatische Ausrichtung mit GPS-Modul für den Arduino
Schrittmotorsteuerung von Winkel und Azimut für Kamerahalterung
Himmlischer Objektfinder
Mond-Tracker
Verbesserte Materialien
Kleineres Design
Viel mehr….
Seien Sie gespannt auf die neue und verbesserte Version zwei.
http://www.123dapp.com/stl-3D-Model/Equatorial-Mount-for-Astrophotography/667245
Erster Preis im
Mach es zu einer echten Herausforderung
Finalist in der
Roboter-Herausforderung
