astro_alex80
Aktives Mitglied
Hallo Astro-Freunde,
Schlechtwetterzeit = Bastelzeit...
Da ich in deutschsprachigen Foren noch nichts zu dem Projekt gefunden habe, möchte hier kurz den Selbstbau eines Sky Quality Meters vorstellen und zum Nachbau animieren, da sehr einfach zu realisieren (auch für Nicht-Elektroniker) und ggü. Kaufvarianten deutlich günstiger.
Ein GPS-Modul zur Eingabe genauer Daten für die Goto-Montierung bekommt man, für ein paar Euro, auch gleich mit dazu.
Ich will mich nicht mit fremden Federn schmücken, dass ganze Projekt stammt von Robert Brown (Neuseeland) und ist sehr ausführlich inkl. Teileliste unter
https://sourceforge.net/projects/arduinomysqmskyqualitymeter
dokumentiert. Alle benötigten Dateien inkl. Code sind dort zu finden und der Aufbau ist, wie gesagt, wirklich einfach.
Erfahrung mit einem Arduino braucht man absolut keine, es ist alles fertig. Es gibt sogar ein kleines Windows-Programm zum Auslesen der Daten, sofern man das SQM mit dem PC auslesen möchte. Leiterplatten ätzen, etc. muss man aufgrund der wenigen Bauteile ebenfalls nicht, selbst eine „fliegende“ Verdrahtung sollte genügen.
Benötigt wird:
1 x Arduino Nano mit USB Anschluss (ca. 25-30€)
1 x NEO 6M GPS Modul (zw. 8-10€, wer keinen Wert auf Auslesen der GPS Daten legt, kann das SQM auch ohne GPS Modul bauen)
OLED Display (ca. 8-10€)
TSL 237 Lichtsensor (um 3-4€ - jedoch nur über Elektronikversender erhältlich, die bis zu 20€ Versand aufrufen, dann aber sehr schnell liefern ;-) )
1 x LDR GL 5528 Fotowiderstand (10er Pack um 2€)
1 x 100nF (0,1 µF) Kondensator (0,20 €)
1 x 10 kOhm Widerstand (wenige Cent)
1 x Reflektor bzw. LED-Linse (10er Pack um 5€)
1 x IR-Sperrfilter (ich habe 2 bei www.vision-dimension.com in Kiel bestellt, Maße 9,5 mm x 0,3 mm - 17€ inkl. Versand)
Die Teile bekommt man bei verschiedenen Anbietern auf Ebay oder Amazon, meist mit kostenlosem Versand. Manchmal wird auf Ebay als Artikelstandort für Elektronikkomponenten zuerst China angezeigt, da entsprechend schauen bzw. nach Artikelstandort filtern, dass man die Teile, nach Möglichkeit, von irgendwo in Deutschland bezieht.
Den TSL 237 habe ich auf mouser.de bestellt. Ich hatte dabei, aus Unachtsamkeit, einen Fehler gemacht und den Sensor in SMD Variante bestellt. Das war aber auch kein Problem, ich habe einfach die benötigten 3 Drähtchen an den Sensor angelötet.
Die in der Dokumentation noch angegebene externe Stromversorgung und den Ein/Aus-Schalter habe ich weg gelassen. Da das SQM bei mir sowieso nur am Laptop hängen soll und durch die geringe Stromaufnahme der einzelnen Bauteile, reicht die Spannungsversorgung des Arduino über USB völlig aus. Ich habe dazu auch kurz mit Robert per Mail geschrieben.
Funktionsweise ist folgende:
Der TSL 237 Sensor erzeugt abhängig von der Helligkeit bzw. Strahlungsdichte eine Frequenz zwischen 0 und mehreren Kilohertz, linear ansteigend, die der Arduino ausliest. Der Sensor macht das linear mit einer Genauigkeit von +/- 1% was mehr als ausreichend ist und somit eine aufwendige Kalibrierung spart.
Der Fotowiderstand GL 5528 ist lediglich verbaut, um bei geringer Helligkeit die Messdauer zu verlängern, um ein genaueres Ergebnis zu erhalten, hat aber keinen Einfluss auf die Messung selbst.
Da der TSL 237 Sensor ähnlich einer CCD bis in den IR Bereich empfindlich ist, wird der IR-Sperrfilter benötigt, da wir ja sichtbares Spektrum messen möchten.
Die Linse vor dem Sensor ist wie bei den käuflichen Varianten, um den erfassten Himmelsbereich einzugrenzen, z.B. auf 20°. Das vor dem Hintergrund, dass der Sensor auch an der Seite eine gewisse Empfindlichkeit hat, was das Messergebnis ungenauer machen würde.
Unten ein Bild des wirklich einfachen Schaltplans und hier ein Foto im Live-Betrieb.
Ich muss das ganze jetzt noch in ein Gehäuse packen und wollte den Arduino, den Display und das GPS-Modul statt auf dem Steckbrett auf eine einfache Lochplatine löten.
Besonders zu beachten gibt es nichts, lediglich beim Zusammenbau muss man den Sensor von den recht hellen Status-LEDs des Arduino und GPS Moduls möglichst gut abschotten. Das sollte aber mit ein paar Lagen Gewebeband, ausreichend gut, möglich sein. Auf dem Foto habe ich den Lichtsensor, schön dilettantisch, einfach in etwas Schrumpfschlauch gepackt um die Änderung des SQM Werts zu sehen.
Ein Praxistest und idealerweise Vergleich mit einem käuflichen SQM steht noch aus.
Da aber im, ebenfalls sehr gut dokumentierten, Arduino-Code ein paar Voreinstellungen geändert werden können, kann die Messung bzw. Ergebnis bei Abweichung von einem käuflichen SQM angepasst werden.
Ich bin sicher die Voreinstellungen sind bereits gut, jedoch kann man so selber die Kalibrierung verbessern, was dann auch nur einmal nötig wäre, da der Code ja fest im Arduino gespeichert wird.
Durch das eingebaute GPS Modul kann man sich als mobiler Astro-Kollege einen guten Überblick über seine verschiedenen Beobachtungsplätze verschaffen. Ein gewaltiger Vorteil ist, wie schon am Anfang erwähnt, dass man die GPS Daten auch gleich zur genauen Synchronisierung der eingesetzten GOTO-Montierung nutzen kann.
Damit spart man sich dann auch, die meiner Meinung, im Verhältnis unverschämt teuren (weil Artikel für wenige Euro verbaut) GPS-Module für die einzelnen Montierungen ebenfalls.
Eine Sache muss ich mir noch anschauen. Ich nutze APT als Aufnahmesoftware. APT kann den Wert eines angeschlossenen SQM auslesen und im Namen der Bilddatei speichern (bestimmt auch im FITS Header) bzw. den SQM Wert als Kurve anzeigen. Damit kann man dann über eine nächtliche Belichtungsserie hinweg, auch gleich die Himmelsqualität mit erfasst.
Wer Fragen hat oder wen die umfangreiche Dokumentation etwas abschrecken sollte, kann sich gerne bei mir melden.
Beste Grüße,
Alex
Schaltplan:
Link zur Grafik: http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/mysqmschematic7jelmtw0sk.png
Live-Betrieb:
Link zur Grafik: http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/img014929cvkagdhy8.jpg
Schlechtwetterzeit = Bastelzeit...
Da ich in deutschsprachigen Foren noch nichts zu dem Projekt gefunden habe, möchte hier kurz den Selbstbau eines Sky Quality Meters vorstellen und zum Nachbau animieren, da sehr einfach zu realisieren (auch für Nicht-Elektroniker) und ggü. Kaufvarianten deutlich günstiger.
Ein GPS-Modul zur Eingabe genauer Daten für die Goto-Montierung bekommt man, für ein paar Euro, auch gleich mit dazu.
Ich will mich nicht mit fremden Federn schmücken, dass ganze Projekt stammt von Robert Brown (Neuseeland) und ist sehr ausführlich inkl. Teileliste unter
https://sourceforge.net/projects/arduinomysqmskyqualitymeter
dokumentiert. Alle benötigten Dateien inkl. Code sind dort zu finden und der Aufbau ist, wie gesagt, wirklich einfach.
Erfahrung mit einem Arduino braucht man absolut keine, es ist alles fertig. Es gibt sogar ein kleines Windows-Programm zum Auslesen der Daten, sofern man das SQM mit dem PC auslesen möchte. Leiterplatten ätzen, etc. muss man aufgrund der wenigen Bauteile ebenfalls nicht, selbst eine „fliegende“ Verdrahtung sollte genügen.
Benötigt wird:
1 x Arduino Nano mit USB Anschluss (ca. 25-30€)
1 x NEO 6M GPS Modul (zw. 8-10€, wer keinen Wert auf Auslesen der GPS Daten legt, kann das SQM auch ohne GPS Modul bauen)
OLED Display (ca. 8-10€)
TSL 237 Lichtsensor (um 3-4€ - jedoch nur über Elektronikversender erhältlich, die bis zu 20€ Versand aufrufen, dann aber sehr schnell liefern ;-) )
1 x LDR GL 5528 Fotowiderstand (10er Pack um 2€)
1 x 100nF (0,1 µF) Kondensator (0,20 €)
1 x 10 kOhm Widerstand (wenige Cent)
1 x Reflektor bzw. LED-Linse (10er Pack um 5€)
1 x IR-Sperrfilter (ich habe 2 bei www.vision-dimension.com in Kiel bestellt, Maße 9,5 mm x 0,3 mm - 17€ inkl. Versand)
Die Teile bekommt man bei verschiedenen Anbietern auf Ebay oder Amazon, meist mit kostenlosem Versand. Manchmal wird auf Ebay als Artikelstandort für Elektronikkomponenten zuerst China angezeigt, da entsprechend schauen bzw. nach Artikelstandort filtern, dass man die Teile, nach Möglichkeit, von irgendwo in Deutschland bezieht.
Den TSL 237 habe ich auf mouser.de bestellt. Ich hatte dabei, aus Unachtsamkeit, einen Fehler gemacht und den Sensor in SMD Variante bestellt. Das war aber auch kein Problem, ich habe einfach die benötigten 3 Drähtchen an den Sensor angelötet.
Die in der Dokumentation noch angegebene externe Stromversorgung und den Ein/Aus-Schalter habe ich weg gelassen. Da das SQM bei mir sowieso nur am Laptop hängen soll und durch die geringe Stromaufnahme der einzelnen Bauteile, reicht die Spannungsversorgung des Arduino über USB völlig aus. Ich habe dazu auch kurz mit Robert per Mail geschrieben.
Funktionsweise ist folgende:
Der TSL 237 Sensor erzeugt abhängig von der Helligkeit bzw. Strahlungsdichte eine Frequenz zwischen 0 und mehreren Kilohertz, linear ansteigend, die der Arduino ausliest. Der Sensor macht das linear mit einer Genauigkeit von +/- 1% was mehr als ausreichend ist und somit eine aufwendige Kalibrierung spart.
Der Fotowiderstand GL 5528 ist lediglich verbaut, um bei geringer Helligkeit die Messdauer zu verlängern, um ein genaueres Ergebnis zu erhalten, hat aber keinen Einfluss auf die Messung selbst.
Da der TSL 237 Sensor ähnlich einer CCD bis in den IR Bereich empfindlich ist, wird der IR-Sperrfilter benötigt, da wir ja sichtbares Spektrum messen möchten.
Die Linse vor dem Sensor ist wie bei den käuflichen Varianten, um den erfassten Himmelsbereich einzugrenzen, z.B. auf 20°. Das vor dem Hintergrund, dass der Sensor auch an der Seite eine gewisse Empfindlichkeit hat, was das Messergebnis ungenauer machen würde.
Unten ein Bild des wirklich einfachen Schaltplans und hier ein Foto im Live-Betrieb.
Ich muss das ganze jetzt noch in ein Gehäuse packen und wollte den Arduino, den Display und das GPS-Modul statt auf dem Steckbrett auf eine einfache Lochplatine löten.
Besonders zu beachten gibt es nichts, lediglich beim Zusammenbau muss man den Sensor von den recht hellen Status-LEDs des Arduino und GPS Moduls möglichst gut abschotten. Das sollte aber mit ein paar Lagen Gewebeband, ausreichend gut, möglich sein. Auf dem Foto habe ich den Lichtsensor, schön dilettantisch, einfach in etwas Schrumpfschlauch gepackt um die Änderung des SQM Werts zu sehen.
Ein Praxistest und idealerweise Vergleich mit einem käuflichen SQM steht noch aus.
Da aber im, ebenfalls sehr gut dokumentierten, Arduino-Code ein paar Voreinstellungen geändert werden können, kann die Messung bzw. Ergebnis bei Abweichung von einem käuflichen SQM angepasst werden.
Ich bin sicher die Voreinstellungen sind bereits gut, jedoch kann man so selber die Kalibrierung verbessern, was dann auch nur einmal nötig wäre, da der Code ja fest im Arduino gespeichert wird.
Durch das eingebaute GPS Modul kann man sich als mobiler Astro-Kollege einen guten Überblick über seine verschiedenen Beobachtungsplätze verschaffen. Ein gewaltiger Vorteil ist, wie schon am Anfang erwähnt, dass man die GPS Daten auch gleich zur genauen Synchronisierung der eingesetzten GOTO-Montierung nutzen kann.
Damit spart man sich dann auch, die meiner Meinung, im Verhältnis unverschämt teuren (weil Artikel für wenige Euro verbaut) GPS-Module für die einzelnen Montierungen ebenfalls.
Eine Sache muss ich mir noch anschauen. Ich nutze APT als Aufnahmesoftware. APT kann den Wert eines angeschlossenen SQM auslesen und im Namen der Bilddatei speichern (bestimmt auch im FITS Header) bzw. den SQM Wert als Kurve anzeigen. Damit kann man dann über eine nächtliche Belichtungsserie hinweg, auch gleich die Himmelsqualität mit erfasst.
Wer Fragen hat oder wen die umfangreiche Dokumentation etwas abschrecken sollte, kann sich gerne bei mir melden.
Beste Grüße,
Alex
Schaltplan:
Link zur Grafik: http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/mysqmschematic7jelmtw0sk.png
Live-Betrieb:
Link zur Grafik: http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/img014929cvkagdhy8.jpg