Padarykite radijo teleskopą su „Raspberry Pi“: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Iš tikrųjų lengva įsigyti optinį teleskopą. Galite tiesiog nusipirkti tokį teleskopų gamintoją. Tačiau to tikrai negalima pasakyti apie radijo teleskopus. Paprastai jūs turite juos padaryti patys. Šioje instrukcijoje parodysiu, kaip sukurti radijo teleskopą, kuris nuskaito dangų 10,2 GHz ir 12,75 GHz dažniu.

1 žingsnis: gaukite dalis

Norėdami pagaminti šį radijo teleskopą, pirmiausia turėsite įsigyti jo dalių.

• Palydovinė antena su tik vienu LNB laikikliu (galima gauti internetu, kaip šis, arba kitur)
• Nailono arba teflono poveržlės
• LNB
• Bandomoji Lenta
• Analoginis palydovų ieškiklis
• DC statinės lizdas ir AC-DC adapteris (15 voltų šiam ieškikliui)
• „Raspberry Pi“su standartiniais periferiniais įrenginiais ir mažiausiai 16 GB SD kortele
• Jumperio laidai
• 16 bitų ADS1115 analoginis-skaitmeninis keitiklis
• 100 µH „microhenry“RF droselis
• Prijungimo viela (naudojau 22-guage)
• F tipo koaksialinis kabelis, kurio ilgis ne mažesnis kaip 6 pėdos
• Standartinės litavimo medžiagos

Norėdami naudotis radijo teleskopu, jums taip pat reikės tinkamos programinės įrangos. Turite atsisiųsti programą „Raspberry Pi Raspbian“, į kurią turėtų būti įtrauktas „Python 3“, ir „Python“biblioteką, skirtą ADS1115.

Savo išmaniajame telefone norėsite naudoti palydovinio sekimo programą, kad atskirtumėte palydovus ir žvaigždžių objektus, ir žvaigždžių sekimo programą, kad sužinotumėte, kur dangaus objektai yra danguje.

2 žingsnis: Aparatūra

Sekite schemą ir paveikslėlius, parodytus radijo teleskopo elektronikoje.

Laidai, einantys į ieškiklio ratuką, turi būti atjungti nuo ratuko. ADS1115 įžeminimo jungtis jungiama prie įžeminimo kaiščio, vedančio į ratuką, o analoginis įėjimas turi būti prijungtas prie kito laido.

Ant paties indo tarp veržlės ir atsarginės atramos reikia įdėti nailoninę skalbyklę.

3 žingsnis: programinė įranga

Norint skaityti ir saugoti duomenis, pradedami naudoti „Raspberry Pi“ir „ADS1115“. Tai gali padaryti bet kuris „Raspberry Pi“su naujausia „Raspbian“versija. Programinės įrangos bibliotekos instrukcijos yra „Adafruit“svetainės PDF faile. Prieš atsisiųsdami turite nustatyti „Python 3“kaip numatytąjį „Python“. Norėdami patikrinti, įveskite terminalą

python -versija

Jei gausite atsakymą „Python 3.x.x“, numatytoji „Python“versija yra „Python 3“ir jums nereikia keisti numatytosios „Python“versijos. Tačiau jei numatytoji versija yra 2 versija, turėsite ją pakeisti, eidami į terminalą ir įvesdami

sudo atnaujinimo alternatyvos --config python

Tada paspauskite 0, kad pasirinktumėte „Python 3“kaip numatytąją versiją. Atsisiuntę „Python“biblioteką, galite atsisiųsti radijo teleskopo naudojimo kodą. Raspberry Pi sukurkite aplanką /home /pi, pavadintą radio_telescope_files. Žinoma, turėtumėte turėti standartinius „Raspberry Pi“išorinius įrenginius, tokius kaip klaviatūra, pelė ir monitorius. Jei turite „Raspberry Pi Zero“be GPIO kaiščių, turėsite juos lituoti patys. Taip pat turėsite lituoti kaiščius ant ADS1115 pertraukos plokštės.

4 žingsnis: trumpi bandymai

Kai „Pi“turėsite atitinkamą programinę įrangą ir visus kaiščius lituosite, galite prijungti pertraukos plokštę prie „Raspberry Pi“. Norėdami tai padaryti, įdėkite lentos kaiščius į duonos lentą. VDD kaištis turi būti prijungtas prie 3,3 voltų arba 5 voltų kaiščio „Raspberry Pi“, GND prie bet kurio „Pi“įžeminimo kaiščio, SCL-prie 5 kaiščio „Pi“, kuris yra SCL, ir SDA prie 3 kaiščio arba SDA, ant Pi. Kai ADS1115 bus prijungtas prie „Pi“, dabar galite prijungti žalią modifikuoto „Finder“laidą prie A0, esančio ADS1115, ir juodą laidą prie GND, esančio lentoje. Jei jums labiau tinka, atitinkamus laidus galite prijungti prie laido pritvirtindami aligatoriaus spaustuko laidą, o prie kito galo - jungiamąjį laidą, prijungdami prie atitinkamos plokštės jungties. Tada bendraašiu kabeliu prijunkite LNB prie „Finder“įvesties. Prijunkite maitinimo kabelį prie cilindro lizdo, kad įjungtumėte ieškiklį.

Norėdami išbandyti radijo teleskopą, nukreipkite indą į saulę, kuri yra stipriausias radijo bangų skleidėjas mūsų požiūriu į Žemę. Norėdami tai padaryti, nukreipkite indą į saulę taip, kad LNB šešėlio viršus nukristų ten, kur LNB ranka susitinka su indu. Dabar įjunkite „Raspberry Pi“ir paleiskite į „Screen.py“, „Python“scenarijų, skirtą skaityti rezultatus iš ADS1115 ir spausdinti juos ekrane. Tai galite paleisti „Python 3 IDLE“arba terminale. Bet kokiu atveju turėtumėte gauti raginimą paprašyti pelno, po to imties dažnį ir kiek laiko norite, kad Pi skaitytų ADS1115 išvestį. Indą nukreipę į saulę, paleiskite scenarijų maždaug 10 sekundžių. Jei iš pradžių rodomi labai maži skaičiai, labai lėtai pasukite „Finder“stiprinimo rankenėlę aukštyn. Skaičiai turėtų didėti, kol pasieks apie 30700. Iki to laiko jūs galite nustoti sukti rankenėlę.

5 žingsnis: išsaugokite rezultatus

toScreen.py yra geras būdas išbandyti radijo teleskopą, tačiau jis nesaugo duomenų. „writeToFile.py“gali saugoti duomenis, o jūs galite juos paleisti tokiu pačiu būdu IDLE ir terminale. Šis scenarijus saugo duomenis teksto faile, kurį reikia rasti aplanke pavadinimu „Duomenys“. Jei jį paleisite, jis paprašys pelno, imties dažnio, kiek laiko norite, kad „Pi“skaitytų ADC, ir failo, kuriame saugote šiuos duomenis, pavadinimas. Radijo teleskopas ims radijo signalo stiprumą taškuose visą laiką, kurį radijo teleskopas nuskaitydavo dangų, bus saugomas „Raspberry Pi“.

Surinkus duomenis, juos galima pavaizduoti skaičiuoklės programoje, pirmiausia gavus duomenų laiko žymes, įdėjus juos į A stulpelį, tada gavus duomenis ir įdėjus į stulpelį B. Tai galima pasiekti naudojant stulpelį. py scenarijų. Norėdami gauti laiko žymes, paleiskite scenarijų, tada įveskite pranešimo, kuriame klausiama, kurį laiką skaityti, laiko žymes ar duomenų reikšmes, laiką. Skaitant grafiką, svarbu žinoti, kad kairiausias jo taškas reiškia vakarų nuskaitytą dangaus tašką.

6 žingsnis: tolesnis naudojimas

Radijo teleskopas gali būti naudojamas stebint 10,2–12,75 GHz dažniu. Galima stebėti ne tik saulę, bet ir kitus dangaus objektus, tokius kaip žvaigždės, naudojant tą patį metodą, kuris buvo naudojamas saulei. Jei turite klausimų, komentarų ar rūpesčių, praneškite man komentaruose.