Fabriquez un radiotélescope avec Raspberry Pi: 6 étapes

Fabriquez un radiotélescope avec Raspberry Pi: 6 étapes

Table des matières:

Anonim

Il est vraiment facile de se procurer un télescope optique. Vous pouvez simplement en acheter un auprès d'un fabricant de tels télescopes. Cependant, on ne peut pas en dire autant des radiotélescopes. Habituellement, vous devez les fabriquer vous-même. Dans cet Instructable, je montrerai comment construire un radiotélescope.

Provisions:

Étape 1: Obtenir les pièces

Pour fabriquer ce radiotélescope, vous devez d'abord vous procurer les pièces.

  • Antenne parabolique avec une seule monture LNB (peut être obtenue en ligne, comme ceci ou ailleurs)
  • Rondelles en nylon ou en téflon
  • LNB
  • Planche à pain
  • Analog Satellite Finder
  • Prise DC Barrel et adaptateur AC-DC adapté (15 volts pour ce viseur)
  • Raspberry Pi avec des périphériques standard et une carte SD d'au moins 16 Go
  • Fils de connexion
  • Convertisseur analogique-numérique ADS1115 16 bits
  • Starter RF 100 µH microhenry
  • Fil de raccordement (j'ai utilisé 22-Guage)
  • Câble coaxial de type F d'au moins 6 pieds
  • Matériaux de soudure standard

Vous aurez également besoin d'un logiciel approprié pour utiliser le radiotélescope. Vous devez avoir téléchargé sur Raspberry Pi Raspbian, qui devrait inclure Python 3, et la bibliothèque Python pour l’ADS1115.

Pour votre smartphone, vous souhaiterez utiliser une application de suivi par satellite afin de distinguer les satellites des objets stellaires, et une application de suivi des étoiles pour savoir où se trouvent des objets célestes dans le ciel.

Étape 2: matériel

Suivez le schéma et les images illustrant la fabrication des composants électroniques du radiotélescope.

Les fils allant au cadran du viseur doivent être déconnectés du cadran. La connexion à la terre de l'ADS1115 se connecte à la broche de terre qui mène au cadran, et l'entrée analogique doit être connectée à l'autre fil.

Sur la parabole elle-même, une rondelle en nylon doit être placée entre l’écrou et le support de secours.

Étape 3: logiciel

Pour lire et stocker les données, le Raspberry Pi et le ADS1115 entrent en jeu. Tout Raspberry Pi avec la dernière version de Raspbian peut le faire. Les instructions pour la bibliothèque de logiciels se trouvent au format PDF sur le site Web d'Adafruit. Avant de télécharger, vous devez définir Python 3 comme Python par défaut. Afin de vérifier, tapez dans le terminal

python --version

Si vous obtenez une réponse qui lit Python 3.x.x, la version Python par défaut est Python 3 et il n'est pas nécessaire de modifier la version Python par défaut. Cependant, si votre version par défaut est la version 2, vous devrez la changer en allant dans terminal et en tapant

sudo update-alternatives --config python

Ensuite, appuyez sur 0 pour sélectionner Python 3 comme version par défaut. Une fois que vous avez téléchargé la bibliothèque Python, vous pouvez télécharger le code d'utilisation du radiotélescope. Sur le Raspberry Pi, créez un dossier dans / home / pi appelé radio_telescope_files. Vous devez bien entendu disposer de périphériques standard pour un Raspberry Pi, tels que le clavier, la souris et le moniteur. Si vous avez le Raspberry Pi Zero sans broches GPIO, vous devrez les souder vous-même. Vous devrez également souder les broches du panneau de connexion ADS1115.

Étape 4: Tests courts

Une fois que vous avez le logiciel approprié sur le Pi et toutes les broches soudées, vous pouvez connecter la carte de dérivation au Raspberry Pi. Pour ce faire, placez les épingles du tableau dans une planche à pain. La broche VDD doit être connectée à une broche de 3,3 volts ou 5 volts du Raspberry Pi, GND à n’importe quelle broche de terre du Pi, SCL à la broche 5 du Pi, qui est SCL, et SDA à la broche 3 ou SDA., sur le Pi. Une fois que l’ADS1115 est connecté au Pi, vous pouvez maintenant connecter le fil vert du Finder modifié à A0 sur l’ADS1115 et le fil noir à GND sur la carte. Si cela vous convient mieux, vous pouvez connecter les fils respectifs en attachant un fil de pince crocodile au fil et un cavalier à l’autre extrémité, en les connectant à la connexion de carte correspondante. Ensuite, connectez le LNB à l’entrée du Finder par un câble coaxial. Branchez le câble d'alimentation dans la prise jack pour allumer le viseur.

Afin de tester le radiotélescope, pointez la parabole sur le soleil, le plus puissant émetteur d'ondes radio de notre point de vue sur la Terre. Pour ce faire, pointez la parabole vers le soleil de sorte que le haut de l'ombre du LNB frappe là où le bras du LNB rencontre la parabole. Maintenant, allumez votre Raspberry Pi et exécutez toScreen.py, le script Python permettant de lire les résultats de l’ADS1115 et de les imprimer à l’écran. Vous pouvez l'exécuter dans Python 3 IDLE ou dans un terminal. Dans tous les cas, vous devriez recevoir une invite vous demandant le gain, suivie de la fréquence d’échantillonnage et de la durée pendant laquelle vous souhaitez que le Pi lise la sortie de l’ADS1115. Avec votre plat dirigé vers le soleil, exécutez le script pendant environ 10 secondes. Si des nombres très faibles apparaissent initialement, tournez le bouton de gain du Finder vers le haut, très lentement. Les chiffres devraient augmenter jusqu'à atteindre environ 30700. À ce moment-là, vous pouvez arrêter de tourner le bouton.

Étape 5: Enregistrement des résultats

toScreen.py est un bon moyen de tester le radiotélescope, mais il ne stocke pas de données. writeToFile.py peut stocker les données et vous pouvez l’exécuter de la même manière dans IDLE et terminal. Ce script stocke les données dans un fichier texte, qui devrait se trouver dans le dossier nommé «Données». Si vous exécutez cette opération, il vous demandera le gain, la fréquence d'échantillonnage, la durée pendant laquelle vous souhaitez que le Pi lise le CAN, et le nom du fichier dans lequel vous stockez ces données. Le radiotélescope captera l’intensité du signal radio tout au long de la période de balayage du radiotélescope dans le Raspberry Pi.

Une fois les données collectées, elles peuvent être représentées dans un tableur, en obtenant d’abord les horodatages des données, en les plaçant dans la colonne A, puis en les récupérant, puis en les plaçant dans la colonne B. Pour ce faire, utilisez la colonne. py script. Pour obtenir les horodatages, exécutez le script, puis entrez l'heure du message demandant à lire, les horodatages ou les valeurs de données. En lisant le graphique, il est important de savoir que le point le plus à gauche représente le point le plus à l'ouest du ciel qui a été balayé.

Étape 6: utilisation ultérieure

Le radiotélescope peut être utilisé pour observer non seulement le soleil, mais également d’autres objets célestes tels que des étoiles, en utilisant la même méthode que celle utilisée pour le soleil. Si vous avez des questions, des commentaires ou des préoccupations, faites-le moi savoir dans les commentaires.