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Semme

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13.11.2013, 18:01

StativoStativo Seminarfachprojekt - Stativaufsatz für Kameranachführung bei Astrofotografie

Hallo Leute,

auch wenn wir (4er Gruppe) schon mitten drin sind, wollte ich euch dieses Projekt nicht vorenthalten...auch wenn die Dokumentation wahrscheinlich eher knapp ausfallen wird. ;)

Worum geht es?
Im Halbjahr 12,1 machen wir in 4er Gruppen in unserem Astrophysik Seminarfach in der Schule jeweils eine Projektarbeit. Die Themen konnten wir uns mit großer Freiheit quasi selbst aussuchen. Wir haben uns dabei für einen Arduino gesteuerten Stativaufsatz entschieden, der in der Lage ist die Erdrotation auszugleichen und somit lange Belichtungszeiten der Kamera ermöglicht. Jeder, der schon einmal ein Foto von der Milchstraße machen wollte, weiß wahrscheinlich was ich meine :D

Unsere Ziele:
-sehr genaue Nachführung, um extrem lange Belichtungszeiten von über 1 Stunde am Stück zu ermöglichen
-einfache Bedienung des Systems über einen Taster
-Kamerasteuerung integrieren (Intervallaufnahmen oder Blub-Aufnahmen über IR LED)
-kostengünstig
-nachhaltig (z.B. witterungsbeständig, deshalb kein Holz)
-viele kleinere Aspekte
-und natürlich 15 Punkte :)

Planung:

Als erstes musste eine Konstruktion her, die in der Lage ist, sich seeeeeeeehr langsam zu drehen. Anfangs wollten wir eine deutsche Montierung realisieren...



...bei der genaueren Planung haben wir dann aber gemerkt, dass diese Konstruktion zu anfällig und kompliziert sein würde. Gründe dafür sind z.B. eine eventuelles hohes Gewicht der Kamera + Objektiv, was zur Integration eines Gegengewichtes führen würde. Als nächstes Stand dann eine Barndoor Konstruktion zur Diskussion...



..diese gefiel uns aufgrund ihrer Bauform aber auch nicht so ganz. Durch einen zufälligen Internetfund hatten wir dann eine geeignete Konstruktion gefunden:



Daraufhin machte ich mich direkt an die 3D Modellierung in Sketch Up, die wir zum Schluss umgesetzt haben wollten.



Der erste Prototyp hat auch einwandfrei funktioniert, war aber ein seeeeehr frühes Modell und sollte eher zum Test der Mechanik dienen.



Die finale Version soll dann aus 8mm Plexiglas Satinice bestehen und auch optisch etwas mehr hermachen. Zur Zeit sind wir noch mit der Elektronik des ganzen beschäftigt, die eindeutig komplizierter ist, als man es vermuten würde. Das fängt bei Temperaturüberwachung des Motors an und endet mit einem gescheiten Layout der Statusausgabe im Serial Monitor.

Ich halte euch weiterhin auf dem laufenden ;)

MfG
Semme

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Semme« (14.11.2013, 13:57)


Paladin

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13.11.2013, 18:12

Coole Idee. Aber ein Bild geht nicht ;)
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13.11.2013, 18:36

Was mir da so auffällt, verdreht sich da die kamera nicht seitlich wenn die Platte sich dreht? Das zieht ja die Cam nach hinten oder schiebt sie nach vorne. Wenn dann müsste die doch genau auf der Achse sein.

bzw, warum muß die Platte schräg nach unten stehen und nicht nur ein Drehteller?
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13.11.2013, 18:53

Was mir da so auffällt, verdreht sich da die kamera nicht seitlich wenn die Platte sich dreht? Das zieht ja die Cam nach hinten oder schiebt sie nach vorne. Wenn dann müsste die doch genau auf der Achse sein.

bzw, warum muß die Platte schräg nach unten stehen und nicht nur ein Drehteller?


Da hast du recht, die Kamera verzieht leicht seitlich, das ist allerdings so gering, dass es später auf den Fotos nicht auffallen sollte.

Die Rotationsachse muss um ca. 20° (je nach Standort) geneigt sein, weil die Erdrotationsachse auch nicht senkrecht in den Himmel geht.


Paladin

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13.11.2013, 19:01

Ok, danke für die Erklärung.
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13.11.2013, 21:04

Respekt, das ist ne richtig geniale Idee, ich bin gespannt was am Ende draus wird !
15 Punkte safe würde ich sagen :thumbsup:
Viel Erfolg weiterhin ;)

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Semme

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13.11.2013, 22:46

Das wird man sehen. Ich bin aber auch sehr gespannt :D

@Pala: Was ist mit meinem Beitrag geworden? Der Startpost hört auf einmal mitten im Satz auf? Kannst du das mal checken, evtl. wieder herstellen? Habe nur einmal den Link geändert, sonst nichts.

Paladin

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14.11.2013, 04:39

Keine Ahnung was du da gemacht hast. Ich kann da auch nichts dran ändern das da was weg ist. Das muß dir beim editieren passiert sein.
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14.11.2013, 13:58

Die Elektronik bzw Programmierung haben wir heute abgeschlossen. Insgesamt haben wir 357 selbstgeschriebene Zeilen Code. :O Den letzten Test und die Kalibrierung können wir nur noch an der finalen Version testen.

Als nächstes ist nun ein Platinenlayout geplant, das auch möglichst schnell umgesetzt werden soll. ;)

ringo

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17.11.2013, 12:47

Schönes Projekt, was ich mich aber Frage ist warum du das aus Plexiglas machen möchtest und nicht aus Alu?

www.complex-mods.de

Semme

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17.11.2013, 15:19

Schönes Projekt, was ich mich aber Frage ist warum du das aus Plexiglas machen möchtest und nicht aus Alu?


Das hat mehrere Gründe:
1 Plexiglas ist bei gleicher Stärker deutlich billiger. Die Stärke von 8mm muss aufgrund der Steifigkeit an den Drehachsen schon sein.
2. Plexiglas ist leichter als Aluminium.
3. Plexiglas muss nicht lackiert werden. Eine Lackierung des Alus würde mehr Kosten und mehr Arbeit bedeuten.
4. Auf Plexiglas gibts 30 Jahre Garantie vor Verfärbungen. Die Langlebigkeit meiner Lackierungen würde ich auf ein Bruchteil schätzen :D

ringo

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17.11.2013, 18:54

Wenn du es als Blechteil z.B. mit 2mm machst und entsprechende Laschen machst bekommst du eine höhere Biegesteifigkeit, hinzu kommt der günstigere Preis wegen Materialersparnis.

Vorteile Aluminium
- Viele Legierungen sind Korosionsbeständig, z.T. sogar im maritimen Klima
- Gewinde sind deutlich einfacher einzubringen, und die Gefahr von ausrissen beim Schneiden ist kleiner
- Beim Plexiglas kann es zu Spannungsrissen kommen.
- Da du Alu nicht zwingend lackieren muss bleibt die Arbeit ähnlich

Allerdings bleibt es dir überlassen was du nimmst, war von mir eine generelle Frage warum du dich für Plexi entschieden hast nicht mehr und nicht weniger.

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23.11.2013, 17:34

So es ist ein wenig passiert....

Ich habe das Platinenlayout fertig gestellt. War echt ein Krampf und hat bestimmt 3-4 Stunden gedauert. Ob es funktioniert wird sich dann beim Löten und Testen zeigen. Drückt uns am besten die Daumen :)



Dann haben wir uns noch getroffen und etwas angefangen zu Basteln und das Plexiglas zu sägen.







Die ersten Kugellager sind auch schon drin :)





Das wars erstmal für dieses Update.

PS: Unser Lehrer liest ab jetzt mit :)

MfG

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23.11.2013, 19:45

Sehr schön, ich wünsche euch das alles so klappt wie ihr euch das vorstellt.
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25.11.2013, 01:04

Cooles Projekt - bin vorallem auf die Platinen gespannt. - Ich hoffe du hast einen ordentlichen Leiterbahnquerschnitt für deinen Stepper gewählt ;)

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27.11.2013, 21:02

Aus gegebenem Anlass und der Tatsache, dass amazon einfach ein nicht ablehnbares Angebot hatte, habe ich mir am Montag mal eine neue Kamera gegönnt :)



Für die Astrofotografie leihen wir uns eine 35mm Festbrennweite mit 1.8 Blende von einer Freundin von mir :)

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29.11.2013, 12:57

Mittlerweile haben wir eine Formel zum Programmieren gefunden, wenn auch keine ideale :D

Problemlösung + Problemlösung = Problem :D ...um Alexander mal zu zitieren.

Der Code funktioniert noch nicht so wie er soll. Deshalb werden wir auch noch keine Platine machen können, da erstmal der Testaufbau + Software einwandfrei funktionieren muss. Spätere Änderungen können wir an der Platine kaum vornehmen.

So sieht der Testaufbau zur Zeit aus ;)



Dienstag treffen wir uns wieder um weiter zu machen. Davor steht leider Lernen für Klausuren auf dem Plan.

Es hat sich bereits 1 registrierter Benutzer bedankt.

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29.11.2013, 13:37

So sieht die Verkabelung bei Patrick auch immer aus :D

Die Idee ist sehr gut - sehr kostengünstig und schlank dank Verwendung vom Arduino Mini und seperatem Motortreiber.
Warum hast du da noch ein Buzzer drin? - ich steh mehr auf optische als akustische Anzeigen - auch von der Ansteuerung :D

So long :0)
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30.11.2013, 03:06

So sieht die Verkabelung bei Patrick auch immer aus :D

Die Idee ist sehr gut - sehr kostengünstig und schlank dank Verwendung vom Arduino Mini und seperatem Motortreiber.
Warum hast du da noch ein Buzzer drin? - ich steh mehr auf optische als akustische Anzeigen - auch von der Ansteuerung :D

So long :0)


Die Verkabelung muss ja jetzt noch so aussehen :D

Es ist ein Arduino Nano mit Motortreiber :P

Der Buzzer dient nur als kleine Spielerei, wollte das mal ausprobieren habe uns mal 5 Stück für 2€ aus UK bestellt. Ist in der finalen Version nicht eingeplant. Als Statusausgabe dient uns eine RGB LED mit unterschiedlichen Farben für jeden Status. GRÜN ist z.B. "betriebsbereit" oder ROT "Nachführung aktiv" etc...

Da der Motor ursprünglich bei der Nachführung extrem heiß wurde, dachten wir uns, dass es eventuell gut wäre, wenn sich das System auch akustisch bei Überhitzung melden könnte (falls man mal nicht daneben sitzt). Da wir nun aber die >12V des Netzteils auf ca. 11,3V runterreguliert haben, scheint das kein Problem mehr zu sein.