Iss volgen met raspberry pi

[robert1706]

Dag beste mensen / tweakers

Mijn eerste projectje met een raspberry pi

Ik wil heel graag een iss tracker maken...

zo'n eentje die continu aanwijst waar hij op dat moment is

Voorbeeld in de link hieronder

YouTube: International Space Station Orbit Tracker

Ik wil eerst bezig met de hardware en vervolgens de software leren te begrijpen en maken

Maar zal eerst mijn vraag stellen om zo ergens mee te kunnen beginnen

Stel ik wil dat mijn aanwijzer zeer nauwkeurig wil laten bewegen

Ik wilde beginnen met een nema 17 (0,9 graden per stap = 400 stappen per volledige omwenteling) stappenmotor
deze vervolgens vertragen met tandriemen en pully's. 4x een vertraging achter elkaar van 5 op 1 Dus 5x5x5x5 = ratio 1 op 625 maakt 250.000 pulsen per omwenteling om de aarde ofwel 2777 pulsen per min = 46 pulsen per sec

0.00144 graaden per puls

Nou klinkt dit natuurlijk erg gaaf.... MAARRRR is de software die ik nodig heb zodanig aanpassen dat de rasberry pi weet dat hij die 250.000 moet verdelen over 1 volledige wenteling?

Ik heb een redelijk mooi machinepark tot mijn beschikking om alles te kunnen bouwen. cnc pons machine's, kantbanken etc etc

Lijkt me leuk om mijn project hier te kunnen delen incl tekeningen etc zodat meer mensen hier iets aan hebben

Ben erg benieuwd naar jullie reacties

robert

[MrSenne]

robert1706 schreef op maandag 6 januari 2020 @ 22:06:
Nou klinkt dit natuurlijk erg gaaf.... MAARRRR is de software die ik nodig heb zodanig aanpassen dat de rasberry pi weet dat hij die 250.000 moet verdelen over 1 volledige wenteling?

Ja dat hangt er een beetje van af hoe je die software schrijft he.

[robert1706]

Alles is mogelijk begrijp ik uit je reactie... 😇

Verbaas me al tijdje hoeveel je kan doen met zo'n raspberry pi
Van films kijken tot camera beveiliging etc etc echt geweldig

[Gizz]

robert1706 schreef op maandag 6 januari 2020 @ 22:30:
Verbaas me al tijdje hoeveel je kan doen met zo'n raspberry pi

Sterker nog, voor dit project lijkt een Pi mij nogal overkill. Voor het aansturen van een stepper heb je geen gigahertz quadcore processor en 1+GB ram nodig. Met een ESP8266 of ESP32 bordje van enkele euro's kom je ook een heel eind.

Maar gebruik vooral het platform waar jij je prettig bij voelt En het wordt natuurlijk ook een ander verhaal als de Pi nog meer taken krijgt.

edit: Hier vind je een tutorial waarbij een ESP8266 is gebruikt voor het aansturen van de stepper en een Pi voor het ophalen van de locatie van het ISS. Blijkbaar is het hem (nog) niet gelukt om alles alleen door de ESP8266 te laten doen.

[ Voor 22% gewijzigd door Gizz op 07-01-2020 08:30 ]

[teaser]

Het lijkt me een interessante toevoeging als je op die manier een telescoop op het ISS richt waarvan het beeld door de RPI wordt gestreamd Extra punten voor beeldherkenning om een notificatie te sturen als het ISS ook effectief zichtbaar is (nacht, geen bewolking).

[cowandchicken]

ik heb geen verstand van astronomie, maar als ik het filmpje zo zie scheert die iss wel erg snel voorbij. Zo snel ga je een telescoop niet mee krijgen verwacht ik.

[robert1706]

90 min is 1 rondje om de aarde.... Dat stukje dat ie over je heen vliegt gaat inderdaad erg snel

[RP6conrad]

Met een PI 46 steps/seconde gaat niet lukken. Het OS (Linux) gooit roet in het eten. Een Arduino of andere microcontroller is hier beter voor geschikt.

[Damic]

Beaglebone heeft RTOS cores aanboord, weet nu niet hoe snel die zijn

[Rukapul]

RP6conrad schreef op donderdag 9 januari 2020 @ 20:16:
Met een PI 46 steps/seconde gaat niet lukken. Het OS (Linux) gooit roet in het eten. Een Arduino of andere microcontroller is hier beter voor geschikt.

46 Hertz is toch helemaal niets...

[_ferry_]

https://hackaday.com/2020...eps-tabs-on-the-real-one/ deze al gezien neem ik aan?

[RP6conrad]

Rukapul schreef op donderdag 9 januari 2020 @ 20:41:
[...]

46 Hertz is toch helemaal niets...

Probleem is dat het OS regelmatig je programma onderbreekt om andere OS taken uit te voeren. Met python heb je makkelijk pauzes van 50 ms. Bij 46 Hz moet je wel elke 21 ms een stap uitvoeren. Mogelijk heeft de pi een PWM uitgang die wel continu blijft pulsen, maar daar heb ik geen ervaring mee.

[teaser]

cowandchicken schreef op dinsdag 7 januari 2020 @ 09:18:
ik heb geen verstand van astronomie, maar als ik het filmpje zo zie scheert die iss wel erg snel voorbij. Zo snel ga je een telescoop niet mee krijgen verwacht ik.

In dat filmpje zie je het versneld.
"the speed of motion is roughly equivalent to the minute hand of a clock"
Geen probleem dus om een telescoop aan die snelheid te bewegen.

Heb het ISS ook al zien voorbijvliegen, zo snel trekt die niet voorbij hoor.

[robert1706]

Goed beste mensen

Het is al weer bijna 2 jaar geleden dat ik hier iets over het project schreef

In de tussentijd weer vader geworden en 2x van baan gewisseld , lang verhaal ....

Maar heb de draad weer opgepakt

Intussen heel wat dingen uitgezocht en een aantal dingen getekend met de hulp van een kameraad.
Onderstaand op foto's is eerst het deel waar de aanwijs arm op komt , het horizontale draai deel moet ik nog ontwerpen.





Foto's zijn niet helemaal duidelijk maar ik zal binnenkort wat betere screenshots sturen.

Het idee is nu als volgt,

Nema 17 met 16t poelie naar 160t poelie ( vertraging van 10x ) drijft een harmonicdrive aan die weer 80x vertraagd

Totale vertraging is straks dus 1 op 800

1 omwenteling van de nema 17 stappenmotor ( 0.9 gr per stap )
Is 400 stappen dat keer 800 is 320.000 stappen per omwenteling van de aanwijs arm
Ofwel een nauwkeurigheid van 0.001125 graden per stap

Aluminium materiaal heb ik inmiddels voor het freeswerk , de lagers zijn onderweg , de poelie met riem is onderweg vanuit China dus het bouwen kan binnenkort beginnen

Hoe alles softwarematig aangestuurd gaat worden is mij nog even raadsel maar dat later


Dit voor nu .... ik probeer zo snel als mogelijk iets duidelijkere foto's te regelen

[robert1706]

Hebben nu de tekeningen ietsje aangepast en wat duidelijke screenshots gemaakt

Ik heb een machine waterpas liggen waarmee ik hem wil vlak zetten ( deze heeft een nauwkeurigheid van 0.02 mm op 1 mtr per streepje )

Bedoeling is dat ik eerst het horizontale gedeelte vlak zet ( stelvoetjes ) en dan vervolgens de verticale arm vlak zet (waterpas op de arm en met de servomotor vlak zetten )

Ben er nog niet helemaal uit hoe ik hem vervolgens draai naar het noorden ... via een aantal "vaste" punten in de lucht misschien ? Poolster etc ....

[jeroen79]

robert1706 schreef op zaterdag 4 december 2021 @ 22:56:
Hoe alles softwarematig aangestuurd gaat worden is mij nog even raadsel maar dat later

Op zich is het een eenvoudige loop:

-Haal de positie van het ISS op.
-Zet deze om naar richting en hoogte.
-Trek deze af van de richting en hoogte van je aanwijzer voor het verschil.
-Zet het verschil om in stappen.
-Beweeg de stappenmotoren dat aantal stappen.
-En weer opnieuw.

robert1706 schreef op zaterdag 18 december 2021 @ 10:16:
Ben er nog niet helemaal uit hoe ik hem vervolgens draai naar het noorden ... via een aantal "vaste" punten in de lucht misschien ? Poolster etc ....

De poolster is een gebruikelijke kandidaat.
Wel moet je er rekening mee houden dat die niet exact op de noordpool staat en dat je afhankelijk van de datum en de tijd nog iets moet corrigeren.
Maar als het vast in je achtertuin komt te staan dan kun je het ook op een verre kerktoren o.i.d. africhten.

[robert1706]

@jeroen79
Ik zit dan even met een dingetje

Ik begrijp uit je uitleg hoe het systeem hem straks volgt ... maar is het dan zo dat hij continu naar de volgende positie toe gaat en dan even stilstaat , of zou hij ook zodanig te programmeren zijn dat hij continu beweegt ?

Bijvoorbeeld door een max snelheid van de servo motor in te stellen waardoor hij eigenlijk nooit stilstaat ?

[jeroen79]

Als je maar vaak genoeg de positie ophaalt en de wijzer beweegt dan zal het nagenoeg continu bewegen zijn.

Als je niet te vaak gegevens van het internet wil ophalen dan kun je de berekeningen ook lokaal op je pi doen.
Dan haal je af en toe de parameters van de baan van het ISS op en dan kun je van daaruit de actuele positie berekenen.

Een andere optie om de beweging glad te laten verlopen is dat je niet alleen stuurt op de richting maar ook de schijnbare snelheid.
Dan geef je door dat het ISS nu op richting 215 staat en met 3 graden per seconde westelijk beweegt.
De wijzer kan dan blijven bewegen met die snelheid tot de volgende update.

[robert1706]

Kleine update

De maten van de aanwijs koker heb ik iets aangepast zodat ik iets meer montage ruimte heb. ( breder )

Ook de harmonic drive is niet compleet ( zie laatste foto ) , zoals je kan zien mist de kunstof ring die de kogeltjes gescheiden houdt en waardoor hij dus mooier draait
Hier moet ik nog een ring voor maken.

Gelukkig een prachtige Deckel freesbank van 1958 staan dus kan bijna alles in eigen huis fabriceren

Verder ben ik nog op zoek naar een harmonic drive voor het draaiplateau wat er onder komt alleen zijn die dingen nergens gebruikt te vinden , mocht iemand iets over hebben ...


Iedereen fijne jaarwisseling

[robert1706]

Ben bezig geweest met De plaatjes waar de lagers in komen.

En werk nog aan de as waar de arm aan komt.

Het Boortje 3.4 is helaas geknapt dus ik verdraai de as nu 30 graden, en dan maar eens opnieuw een setje gaatjes proberen

[robert1706]

Vanavond de as klaar gemaakt .... rustig aan geboord en dit keer wel succes

Lager 16x5x5 er in gezet waar de andere as in rust ( dit om een nog stabieler geheel te creëeren )

Na een klein reken foutje heb er ik toch voor gekozen om m4 boutjes te gebruiken waarnee de harmonic drive vastzet wordt in de as, als ik gaatjes voor m5 had geboord zaten deze bijna op de rand

Nu komt er platverzonken m4 in , die kopjes centreren dan de harmonic drive op de as

[robert1706]

Welke toerental is een beetje het maximum wat een nema 17 stappenmotor kan draaien , maar dat het nog wel lekker draait ?


Ik probeer een beetje te berekenen hoe lang de arm er over duurt om bijvoorbeeld 180 graden te draaien

De nema 17 wordt 800x vertraagd
Voor een beweging van 180 graden zijn 160.000 stappen nodig of wel 400 omwentelingen ( 0.9 graden per stap motor )

Iemand een idee wat redelijk is ?

Voor de horizontale draai beweging probeer ik rond de 500 te komen qua vertraging

Wil toch iets met poelie's proberen te maken aangezien ik niet aan een 2e harmonic drive kan komen

[robert1706]

Onder en bovenplaat zijn op 2 gaatjes na gereed

Ik Wil morgen even de as rond 30 ietsje afdraaien want ik vindt dat de lagers nog niet zo mooi Passen

[robert1706]

Kleine update

Platen passen allemaal perfect
Ook de harmonic drive doet het mooi

Voor het horizontale deel heb ik een vertragingskast gevonden die 80 x vertraagd dus hier wil ik de zelfde poelie combinatie op zetten zodat ook de onderzijde 1 op 800 draait

[robert1706]

Update

Tijdje rustig geweest maar de draad weer opgepakt

Heb nieuwe lagers en olie keeringen besteld om ook de vertragingskast netjes te krijgen

Binnenkort meer

[Knielen]

Zo, flink project geworden zeg! Leuk om te kunnen volgen zo.

[robert1706]

Weer even een update .. alweer een tijdje gegleden

Ik heb ontdekt dat er toch wat kleine foutjes in zitten , de flexible koppeling tussen de motor en de kleine poelie loopt wat aan.

Dingen die nog moeten ,

De bedrading moet wat netter weggewerkt worden.
De arm moet nog gebalanceerd worden.
Stelpootjes missen nog.

Ook zijn we langzaam begonnen met ideeën over de software,hardware if de boel beweegbaar te krijgen