Пред. тема | Первое новое сообщение | След. тема
Страница 1 из 1 [ Сообщений: 7 ]
Начать новую тему Комментировать

SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

Не в сети - Эксперт
Профиль 
18 янв 2015, 18:24 Новое сообщение
Много лет в голове крутится идея купить такую вот штуку http://www.teleskop-express.de/shop/pro ... tness.html
Цены на приборчик от 126E до 286E, дороговато за данное чудо техники, учитывая последние события с курсами валют.
Ценник не позволит купить данное устройство - жаба задушит.
Решил попытаться сделать сам.
В сети много примеров самостоятельной реализации устройства, почитав и подцепив для себя некоторые моменты начал реализацию.
В основу прибора взята многим известная плата Arduino UNO R3 (про нее можно почитать тут https://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardUno).
В качестве детектора был использован датчик TSL237S-LF, представляющий из себя высокочувствительный конвертер степени освещенности в частоту, такой же датчик установлен в фирменном приборе.
Ссылка на даташит https://yadi.sk/i/CaY4e-uAe4thN

Типовая схема включения и "распиновка" датчика
ИзображениеИзображение

Соответственно GND надо подключить к выводу "земля" платы Arduino, Vdd подключается к выводу +5 вольт платы Arduino, OUT - выход датчика.
Конденсатор 10 микрофарад впаивается к выводам GND и Vdd датчика, как можно ближе к датчику.
Можно изготовить кабель из трех сплетенных в косичку проводов длиной около 1,5 метра для тестирования датчика. Провода подключить к соответствующим "пинам" платы Ардуино.
Теперь о прошивке.
Я разбираюсь в программировании на уровне новичка, поэтому выдумка микропрограммы стоила серьезно "пошевелить мозгами".
В основу микропрограммы легли две библиотеки: FreqMeasure.h и Math.h
Библиотека FreqMeasure.h качается отсюда http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_FreqMeasure.html
Там же находится ее подробное описание.
Данная библиотека была выбрана потому, что наиболее подходит для измерения низкой частоты от 0.1 Герца до 1 Килогерца.
Выход датчика TSL237 подключается к "пину" 8 платы Arduino, соответственно представленной на сайте таблицы - Hardware Requirements.

Теперь, когда датчик TSL237 подключен, можно подключить плату Arduino USB шнуром к компьютеру и загрузить тестовую микропрограмму с сайта.
Цитата
/* FreqMeasure - Example with serial output
 * http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_FreqMeasure.html
 *
 * This example code is in the public domain.
 */
#include <FreqMeasure.h>

void setup() {
  Serial.begin(57600);
  FreqMeasure.begin();
}

double sum=0;
int count=0;

void loop() {
  if (FreqMeasure.available()) {
    // average several reading together
    sum = sum + FreqMeasure.read();
    count = count + 1;
    if (count > 30) {
      float frequency = FreqMeasure.countToFrequency(sum / count);
      Serial.println(frequency);
      sum = 0;
      count = 0;
    }
  }
}



Программа измеряет 30 раз частоту, сравнивает полученные значения, находит среднюю частоту и передает значение частоты в Герцах полученное с датчика TSL237 в КОМ-порт компьютера, и с помощью стандартной среды разработки Arduino "Монитор порта" выводит значение на экран компьютера.

После недолгих экспериментов с конвертацией освещенности в частоту был дописан окончательный код для измерения яркости неба, выдающий в ком порт три значения: Частоту, освещенность (Mags/arcsecond^2) и видимую при данной яркости звездную величину (Vmags).

Отдельное СПАСИБО форумцу Konst помогавшему мне преобразовать страшную формулу Vmags=7.93-5*log(10^(4.316-(Bmpsas/5))+1) (http://www.unihedron.com/projects/darks ... BCalc.html) в перевариваемый контроллером Arduino вид :beer:

Окончательный код еще будет допиливаться с целью написания соответствующей интерфейсной exe программы и внедрения в прибор датчика ИК-температуры неба для контроля облачности.

Если кому приспичит собрать подобное устройство и будет лень писать код, то я с удовольствием поделюсь в личке.

Ссылки на посещенные мной сайты при разработке устройства
http://stargazerslounge.com/topic/18360 ... r-working/
http://www.astronomy.ru/forum/index.php ... msg1815109
http://www.instructables.com/id/Highly- ... /?ALLSTEPS
Последнее сообщение


Re: SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

Не в сети - Эксперт
Профиль 
18 янв 2015, 19:21 Новое сообщение
Теперь про тестирование.
Собрав устройство, вышел во двор с целью измерить яркость неба.
Полученные значения:
Яркость неба (Mags/arсsec^2) получилось 17.3
Видимая глазом звездная величина Vmags получилась соответственно 3.36

Данные соответствуют данным следующего сайта http://www.realsky.ru/book/58-howobserve/76-darksky

Прибор конечно надо будет калибровать, процесс калибровки не сильно сложен, но даже без калибровки уже можно говорить о достаточно точных показаниях.

P/s жду датчики ИК - температуры неба :) Как получу, буду допиливать код под них. :)


Re: SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

Не в сети - Эксперт
Профиль 
18 янв 2015, 20:27 Новое сообщение
Ещё раз поздравляю с реализацией приборчика !
Немного не понятен принцип калибровки прибора , что служит эталоном ?
Какой величины телесный угол (по какому куску неба оцениваем) охватывается для анализа ?


Re: SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

Не в сети - Эксперт
Профиль 
18 янв 2015, 20:36 Новое сообщение
Спасибо Володя!!!
Вот ссылка на принцип калибровки http://www.astronomy.ru/forum/index.php ... 84.20.html ответ номер 37. Я думаю вполне понятный процесс.
Какой именно кусок неба будет измеряться точно не смогу ответить. Прибор будет направлен в зенит.
В даташите на датчик нарисовано вот так.
Изображение

Про калибровку. В программе есть константа "А", подставленная в формулу расчета уровня засветки, изменяя значение которой изменяется и "чувствительность" прибора.
magnitudes/arcSecond^2 = A - 2.5*log10(frequency)


Re: SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

Не в сети - Эксперт
Профиль 
18 янв 2015, 21:13 Новое сообщение
Про зону замера понятно . Про калибровку не совсем ясно . Я не про математику процесса . Обычно тарировку проводят по эталонным величинам . Тут способ расчетно-программный . Т.е выдаваемые прибором величины являются не абсолютными , а относительными . Сразу вытекает вопрос к ответу #37 оценочный кадр чем снимать ? Максимально широкоугольным обьективом или наоборот ?


Re: SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

Не в сети - Эксперт
Профиль 
18 янв 2015, 21:31 Новое сообщение
Я думаю объективом с углом около 60 градусов.


Re: SQM - Deep-sky meter. Arduino. Реализация.

Не в сети - Модератор
Профиль  WWW  ICQ 
18 янв 2015, 21:51 Новое сообщение
а лучше поменьше, но не менее 45.
Вернуться к началу

Начать новую тему  Комментировать

Страница 1 из 1 [ Сообщений: 7 ]
Пред. тема | Первое новое сообщение | След. тема




Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2


Найти
Перейти
 

Полная версия форума