Buat Teleskop Radio Dengan Raspberry Pi: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Sangat senang mendapatkan teleskop optik. Anda hanya boleh membelinya dari pengeluar teleskop seperti itu. Walau bagaimanapun, perkara yang sama tidak dapat dikatakan mengenai teleskop radio. Biasanya, anda mesti menjadikannya sendiri. Dalam Instructable ini, saya akan menunjukkan cara membina teleskop radio yang mengimbas langit dalam frekuensi 10.2 GHz dan 12.75 GHz.

Langkah 1: Mendapatkan Bahagian

Untuk membuat teleskop radio ini, pertama, anda perlu mendapatkan bahagiannya.

• Hidangan Satelit dengan hanya satu pemasangan LNB (boleh didapati dalam talian, seperti ini atau di tempat lain)
• Mesin basuh nilon atau teflon
• LNB
• Papan roti
• Pencari Satelit Analog
• Jack Barrel DC dan penyesuai AC-DC yang sesuai (15 volt untuk pencari ini)
• Raspberry Pi dengan periferal standard, dan kad SD sekurang-kurangnya 16GB
• Wayar pelompat
• Penukar Analog ke Digital ADS1115 16-bit
• 100 µH microhenry RF tersedak
• Kawat cangkuk (saya menggunakan 22-Guage)
• Kabel Coaxial jenis-F sekurang-kurangnya 6 kaki
• Bahan pematerian standard

Anda juga memerlukan perisian yang sesuai untuk menggunakan teleskop radio. Anda perlu memuat turun ke Raspberry Pi Raspbian, yang merangkumi Python 3, dan perpustakaan Python untuk ADS1115.

Untuk telefon pintar anda, anda ingin menggunakan aplikasi penjejakan satelit untuk membezakan antara satelit dan objek bintang, dan aplikasi penjejakan bintang untuk mengetahui di mana benda langit berada di langit.

Langkah 2: Perkakasan

Ikuti rajah dan gambar yang ditunjukkan semasa membuat elektronik untuk teleskop radio.

Kabel yang menuju ke dail pencari harus terputus dari dail. Sambungan ground ADS1115 menghubungkan ke pin ground yang mengarah ke dail, dan input analog harus disambungkan ke wayar lain.

Pada pinggan itu sendiri, mesin basuh nilon harus diletakkan di antara kacang dan sokongan sandaran.

Langkah 3: Perisian

Untuk membaca dan menyimpan data, Raspberry Pi dan ADS1115 mula digunakan. Sebarang Raspberry Pi dengan versi terbaru Raspbian boleh dilakukan. Petunjuk untuk perpustakaan perisian terdapat dalam PDF di laman web Adafruit. Sebelum memuat turun, anda mesti menetapkan Python 3 sebagai Python lalai. Untuk memeriksa, ketik terminal

python - penukaran

Sekiranya anda mendapat jawapan yang berbunyi Python 3.x.x, versi Python lalai adalah Python 3, dan anda tidak perlu mengubah versi Python lalai. Namun, jika versi lalai anda adalah versi 2, anda harus mengubahnya dengan masuk ke terminal dan menaip

sudo kemas kini-alternatif --config python

Kemudian, tekan 0 untuk memilih Python 3 sebagai versi lalai. Setelah memuat turun pustaka Python, anda boleh memuat turun kod untuk menggunakan teleskop radio. Pada Raspberry Pi, buat folder di / home / pi yang disebut radio_telescope_files. Anda semestinya mempunyai periferal standard untuk Raspberry Pi, seperti papan kekunci, tetikus dan monitor. Sekiranya anda mempunyai Raspberry Pi Zero tanpa pin GPIO, anda mesti menyoldernya sendiri. Anda juga perlu menyolatkan pin pada papan pelarian ADS1115.

Langkah 4: Ujian Pendek

Sebaik sahaja anda mempunyai perisian yang sesuai pada Pi, dan semua pin disolder, anda boleh menyambungkan papan pelarian ke Raspberry Pi. Untuk melakukannya, masukkan pin papan ke papan roti. Pin VDD harus disambungkan ke pin 3.3-volt atau 5-volt pada Raspberry Pi, GND ke mana-mana pin ground pada Pi, SCL ke pin 5 pada Pi, yang SCL, dan SDA ke pin 3, atau SDA, pada Pi. Setelah ADS1115 disambungkan ke Pi, anda kini boleh menyambungkan wayar hijau Finder yang diubah suai ke A0 pada ADS1115, dan wayar hitam ke GND di papan. Sekiranya sesuai dengan anda, anda boleh menyambungkan wayar masing-masing dengan memasang wayar klip buaya ke wayar, dan wayar pelompat ke hujung yang lain, menyambung ke sambungan papan masing-masing. Kemudian, sambungkan LNB ke input pada Finder dengan kabel sepaksi. Pasangkan kabel kuasa ke soket tong untuk menghidupkan pencari.

Untuk menguji teleskop Radio, arahkan piring seperti matahari, pemancar gelombang radio terkuat dari perspektif kita di Bumi. Untuk melakukannya, arahkan pinggan ke arah sinar matahari sehingga bahagian atas bayangan LNB menyentuh tempat lengan LNB memenuhi pinggan. Sekarang, hidupkan Raspberry Pi anda dan jalankan keScreen.py, skrip Python untuk membaca hasil dari ADS1115 dan mencetaknya di skrin. Anda boleh menjalankannya di Python 3 IDLE, atau terminal. Walau apa pun, anda harus mendapat permintaan segera untuk meminta keuntungan, diikuti dengan kadar sampel, dan berapa lama anda mahu Pi membaca output ADS1115. Dengan hidangan anda menunjuk ke arah matahari, jalankan skrip selama kira-kira 10 saat. Sekiranya angka yang sangat rendah pada mulanya muncul, putar tombol keuntungan pada Finder ke atas, dengan perlahan. Angka akan meningkat sehingga mencecah sekitar 30700. Pada masa itu, anda boleh berhenti memutar tombol.

Langkah 5: Menyimpan Hasil

toScreen.py adalah kaedah yang baik untuk menguji teleskop radio, tetapi tidak menyimpan data. writeToFile.py dapat menyimpan data, dan anda boleh menjalankannya dengan cara yang sama di IDLE dan terminal. Skrip ini menyimpan data dalam fail teks, yang harus dijumpai di folder bernama 'Data.' Jika anda menjalankannya, ia akan meminta keuntungan, kadar sampel, berapa lama masa yang anda mahukan Pi membaca ADC, dan nama fail di mana anda menyimpan data ini. Teleskop radio akan mengambil kekuatan isyarat radio pada titik-titik sepanjang teleskop radio mengimbas langit akan disimpan di Raspberry Pi.

Setelah mengumpulkan data, data dapat digambarkan dalam program spreadsheet, dengan terlebih dahulu mendapatkan cap waktu data, meletakkannya di lajur A, kemudian mendapatkan data, dan memasukkannya ke lajur B. Ini dapat dicapai dengan menggunakan lajur. skrip py. Untuk mendapatkan cap waktu, jalankan skrip, kemudian masukkan waktu untuk mesej yang meminta untuk membaca, cap waktu atau nilai data. Dalam membaca grafik, penting untuk mengetahui bahawa titik paling kiri di atasnya menunjukkan titik paling barat di langit yang diimbas.

Langkah 6: Penggunaan Lebih Lanjut

Teleskop radio dapat digunakan untuk mengamati pada frekuensi antara 10.2 GHz dan 12.75 GHz. Bukan hanya cahaya matahari yang dapat dilihat, tetapi benda-benda cakerawala lain dalam seperti bintang, menggunakan kaedah yang sama seperti yang digunakan untuk matahari. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan, komen atau masalah, beritahu saya di komen.