Napravite radio teleskop s Raspberry Pi: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Doista je lako nabaviti optički teleskop. Jednostavno možete kupiti jedan od proizvođača takvih teleskopa. Međutim, isto se ne može reći za radioteleskope. Obično ih morate sami izraditi. U ovom Instructableu pokazat ću kako izgraditi radio teleskop koji skenira nebo unutar frekvencija od 10,2 GHz i 12,75 GHz.

Korak 1: Dobivanje dijelova

Da biste napravili ovaj radio teleskop, prvo ćete morati nabaviti dijelove za njega.

• Satelitska posuda sa samo jednim nosačem za LNB (može se nabaviti na mreži, ovako ili drugdje)
• Najlonske ili teflonske podloške
• LNB
• Oglasna ploča
• Analogni satelitski tražilo
• DC Barrel Jack i odgovarajući AC-DC adapter (15 volti za ovaj uređaj za pronalaženje)
• Raspberry Pi sa standardnim perifernim uređajima i SD karticom od najmanje 16 GB
• Kratkospojne žice
• 16-bitni ADS1115 analogno-digitalni pretvarač
• 100 µH mikrohemijska RF prigušnica
• Priključna žica (koristio sam 22-jezičak)
• Koaksijalni kabel tipa F od najmanje 6 stopa
• Standardni materijali za lemljenje

Za korištenje radio teleskopa trebat će vam i odgovarajući softver. Morali ste preuzeti na Raspberry Pi Raspbian, koji bi trebao uključivati Python 3, i knjižnicu Python za ADS1115.

Za svoj pametni telefon htjet ćete koristiti aplikaciju za satelitsko praćenje kako biste razlikovali satelite i zvjezdane objekte, te aplikaciju za praćenje zvijezda kako biste znali gdje su nebeski objekti na nebu.

Korak 2: Hardver

Slijedite dijagram i slike prikazane u izradi elektronike za radio teleskop.

Žice koje idu do brojčanika tražitelja trebaju biti odspojene od brojčanika. Priključak za uzemljenje ADS1115 spaja se na pin za uzemljenje koji vodi do brojčanika, a analogni ulaz treba spojiti na drugu žicu.

Na samo jelo treba staviti najlonsku podlošku između matice i pomoćnog držača.

Korak 3: Softver

Radi čitanja i pohrane podataka u igru dolaze Raspberry Pi i ADS1115. Svaki Raspberry Pi s najnovijom verzijom Raspbiana može. Upute za knjižnicu softvera nalaze se u PDF -u na web stranici Adafruit. Prije preuzimanja morate postaviti Python 3 kao zadani Python. Da biste provjerili, upišite u terminal

python --verzija

Ako dobijete odgovor koji glasi Python 3.x.x, zadana verzija Pythona je Python 3 i ne morate mijenjati zadanu verziju Pythona. Međutim, ako je vaša zadana verzija verzija 2, morat ćete je promijeniti ulaskom u terminal i upisivanjem

sudo update-alternative --config python

Zatim pritisnite 0 za odabir Pythona 3 kao zadane verzije. Nakon što preuzmete knjižnicu Python, možete preuzeti kôd za korištenje radio teleskopa. Na Raspberry Pi -u stvorite mapu u /home /pi pod nazivom radio_telescope_files. Naravno, trebali biste imati standardne periferne uređaje za Raspberry Pi, poput tipkovnice, miša i monitora. Ako imate Raspberry Pi Zero bez GPIO pinova, morat ćete ih sami lemiti. Također ćete morati lemiti igle na probojnoj ploči ADS1115.

Korak 4: Kratki testovi

Nakon što imate odgovarajući softver na Pi -u i sve pinove zalemljene, možete spojiti probojnu ploču na Raspberry Pi. Da biste to učinili, utaknite igle ploče u ploču za kruh. VDD pin bi trebao biti spojen na 3.3-voltni ili 5-voltni pin na Raspberry Pi, GND na bilo koji pin za uzemljenje na Pi, SCL na pin 5 na Pi, koji je SCL, i SDA na pin 3 ili SDA, na Pi. Nakon što je ADS1115 spojen na Pi, sada možete spojiti zelenu žicu izmijenjenog Finder -a na A0 na ADS1115, a crnu žicu na GND na ploči. Ako vam to više odgovara, možete spojiti odgovarajuće žice tako da na žicu pričvrstite žicu s kopčom od aligatora, a na drugom kraju žicu kratkospojnika, povezujući je na odgovarajući priključak ploče. Zatim koaksijalnim kabelom spojite LNB na ulaz na Finderu. Uključite kabel za napajanje u utičnicu za bačvu da biste uključili tražilicu.

Kako biste testirali radio teleskop, usmjerite antenu prema suncu, najjačem odašiljaču radio valova iz naše perspektive na Zemlji. Da biste to učinili, usmjerite jelo prema suncu tako da vrh sjene LNB -a pogodi mjesto gdje se ruka LNB -a susreće s antenom. Sada uključite Raspberry Pi i pokrenite toScreen.py, Python skriptu za čitanje rezultata iz ADS1115 i ispis na ekranu. To možete pokrenuti ili u Python 3 IDLE -u ili u terminalu. U svakom slučaju, trebali biste dobiti upit koji traži pojačanje, nakon čega slijedi brzina uzorkovanja i koliko dugo želite da Pi čita podatke ADS1115. S jelom usmjerenim prema suncu, pokrenite skriptu oko 10 sekundi. Ako se na početku pojave vrlo niski brojevi, polako okrenite gumb za pojačavanje na Finderu. Brojevi bi se trebali povećavati dok ne dosegnu oko 30700. Do tada možete prestati okretati gumb.

Korak 5: Spremanje rezultata

toScreen.py je dobar način za testiranje radio teleskopa, ali ne pohranjuje podatke. writeToFile.py može pohraniti podatke, a to možete pokrenuti na isti način u IDLE -u i terminalu. Ova skripta pohranjuje podatke u tekstualnu datoteku koja bi se trebala naći u mapi pod nazivom "Podaci". Ako ovo pokrenete, od vas će se tražiti dobitak, brzina uzorkovanja, koliko vremena želite da Pi očita ADC, i naziv datoteke u koju pohranjujete te podatke. Radioteleskop će pokupiti jačinu radio signala u točkama sve vrijeme dok radio teleskop skenira nebo i bit će pohranjen u Raspberry Pi.

Nakon prikupljanja podataka, oni se mogu iscrtati u programu za proračunske tablice, tako što ćete prvo dobiti vremenske oznake podataka, staviti ih u stupac A, zatim prikupiti podatke i staviti ih u stupac B. To se može postići korištenjem stupca. py skripta. Da biste dobili vremenske oznake, pokrenite skriptu, a zatim unesite vrijeme za poruku s pitanjem koje čitati, vremenske oznake ili vrijednosti podataka. Prilikom čitanja grafikona važno je znati da krajnja lijeva točka na njemu predstavlja najzapadniju točku na nebu koja je skenirana.

Korak 6: Daljnja upotreba

Radioteleskop se može koristiti za promatranje na frekvencijama između 10,2 GHz i 12,75 GHz. Ne može se promatrati samo Sunce, već i drugi nebeski objekti unutar njih, poput zvijezda, koristeći istu metodu kao i za Sunce. Ako imate bilo kakvih pitanja, komentara ili nedoumica, javite mi u komentarima.