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

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Sangat mudah untuk mendapatkan teleskop optik. Anda bisa membelinya dari produsen teleskop semacam itu. Namun, hal yang sama tidak dapat dikatakan tentang teleskop radio. Biasanya, Anda harus membuatnya sendiri. Dalam Instruksi ini, saya akan menunjukkan cara membuat teleskop radio yang memindai langit dalam frekuensi 10,2 GHz dan 12,75 GHz.

Langkah 1: Mendapatkan Bagian

Untuk membuat teleskop radio ini, pertama-tama Anda harus mendapatkan suku cadangnya.

• Parabola dengan hanya satu dudukan LNB (dapat diperoleh secara online, seperti ini, atau di tempat lain)
• Mesin cuci nilon atau teflon
• LNB
• Papan tempat memotong roti
• Pencari Satelit Analog
• DC Barrel Jack dan adaptor AC-DC yang pas (15 volt untuk finder ini)
• Raspberry Pi dengan periferal standar, dan kartu SD minimal 16GB
• Kabel jumper
• Konverter Analog ke Digital 16-bit ADS1115
• 100 H microhenry RF tersedak
• Kawat pengait (saya menggunakan 22-Guage)
• Kabel Coaxial tipe-F minimal 6 kaki
• Bahan solder standar

Anda juga akan memerlukan perangkat lunak yang sesuai untuk menggunakan teleskop radio. Anda harus mengunduh ke Raspberry Pi Raspbian, yang harus menyertakan Python 3, dan pustaka Python untuk ADS1115.

Untuk ponsel cerdas Anda, Anda akan ingin menggunakan aplikasi pelacakan satelit untuk membedakan antara satelit dan objek bintang, dan aplikasi pelacakan bintang untuk mengetahui di mana benda langit berada di langit.

Langkah 2: Perangkat Keras

Ikuti diagram dan gambar yang ditunjukkan dalam pembuatan elektronik untuk teleskop radio.

Kabel yang menuju dial finder harus diputuskan dari dial. Sambungan ground ADS1115 terhubung ke pin ground yang mengarah ke dial, dan input analog harus terhubung ke kabel lainnya.

Di piring itu sendiri, mesin cuci nilon harus ditempatkan di antara mur dan penyangga cadangan.

Langkah 3: Perangkat Lunak

Untuk membaca dan menyimpan data, Raspberry Pi dan ADS1115 ikut bermain. Raspberry Pi apa pun dengan Raspbian versi terbaru dapat melakukannya. Instruksi untuk perpustakaan perangkat lunak ada dalam PDF di situs web Adafruit. Sebelum mengunduh, Anda harus mengatur Python 3 sebagai Python default. Untuk memeriksa, ketik ke terminal

python --versi

Jika Anda mendapatkan respons yang berbunyi Python 3.x.x, versi default Python adalah Python 3, dan Anda tidak perlu mengubah versi default Python. Namun, jika versi default Anda adalah versi 2, Anda harus mengubahnya dengan masuk ke terminal dan mengetik

sudo update-alternatives --config python

Kemudian, tekan 0 untuk memilih Python 3 sebagai versi default. Setelah Anda mengunduh pustaka Python, Anda dapat mengunduh kode untuk menggunakan teleskop radio. Pada Raspberry Pi, buat folder di /home/pi bernama radio_telescope_files. Anda tentu saja harus memiliki periferal standar untuk Raspberry Pi, seperti keyboard, mouse, dan monitor. Jika Anda memiliki Raspberry Pi Zero tanpa pin GPIO, Anda harus menyoldernya sendiri. Anda juga harus menyolder pin pada papan breakout ADS1115.

Langkah 4: Tes Singkat

Setelah Anda memiliki perangkat lunak yang sesuai pada Pi, dan semua pin disolder, Anda dapat menghubungkan papan breakout ke Raspberry Pi. Untuk melakukannya, masukkan pin papan ke papan tempat memotong roti. Pin VDD harus terhubung ke pin 3,3 volt atau 5 volt pada Raspberry Pi, GND ke pin ground apa pun di Pi, SCL ke pin 5 di Pi, yaitu SCL, dan SDA ke pin 3, atau SDA, di Pi. Setelah ADS1115 terhubung ke Pi, Anda sekarang dapat menghubungkan kabel hijau Finder yang dimodifikasi ke A0 pada ADS1115, dan kabel hitam ke GND di papan tulis. Jika lebih cocok untuk Anda, Anda dapat menghubungkan kabel masing-masing dengan memasang kabel klip buaya ke kabel, dan kabel jumper ke ujung lainnya, menghubungkan ke koneksi papan masing-masing. Kemudian, sambungkan LNB ke input pada Finder dengan kabel koaksial. Colokkan kabel daya ke jack barel untuk menyalakan finder.

Untuk menguji teleskop Radio, arahkan piringan seperti matahari, pemancar gelombang radio terkuat dari sudut pandang kita di Bumi. Untuk melakukannya, arahkan antena piringan ke matahari sehingga bagian atas bayangan LNB menyentuh tempat lengan LNB bertemu antena. Sekarang, nyalakan Raspberry Pi Anda dan jalankan toScreen.py, skrip Python untuk membaca hasil dari ADS1115 dan mencetaknya di layar. Anda dapat menjalankan ini di Python 3 IDLE, atau terminal. Either way, Anda harus mendapatkan prompt yang menanyakan gain, diikuti oleh sample rate, dan berapa lama Anda ingin Pi membaca output ADS1115. Dengan piringan Anda mengarah ke matahari, jalankan skrip selama sekitar 10 detik. Jika angka yang sangat rendah awalnya muncul, putar kenop penguatan pada Finder ke atas, dengan sangat perlahan. Jumlahnya akan bertambah hingga mencapai sekitar 30700. Saat itu, Anda dapat berhenti memutar kenop.

Langkah 5: Menyimpan Hasil

toScreen.py adalah cara yang baik untuk menguji teleskop radio, tetapi tidak menyimpan data. writeToFile.py dapat menyimpan data, dan Anda dapat menjalankan ini dengan cara yang sama di IDLE dan terminal. Script ini menyimpan data dalam file teks, yang harus ditemukan di folder bernama 'Data.' Jika Anda menjalankan ini, ia akan menanyakan gain, sample rate, berapa lama waktu Anda ingin Pi membaca ADC, dan nama file tempat Anda menyimpan data ini. Teleskop radio akan mengambil kekuatan sinyal radio pada titik-titik sepanjang waktu teleskop radio telah memindai langit akan disimpan di Raspberry Pi.

Setelah mengumpulkan data, dapat dibuat grafik dalam program spreadsheet, dengan terlebih dahulu mendapatkan stempel waktu data, meletakkannya di kolom A, kemudian mendapatkan data, dan meletakkannya di kolom B. Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan kolom. skrip pi. Untuk mendapatkan stempel waktu, jalankan skrip, lalu masukkan waktu untuk pesan yang menanyakan mana yang harus dibaca, stempel waktu, atau nilai data. Dalam membaca grafik, penting untuk diketahui bahwa titik paling kiri di atasnya mewakili titik paling barat di langit yang dipindai.

Langkah 6: Penggunaan Lebih Lanjut

Teleskop radio dapat digunakan untuk mengamati pada frekuensi antara 10,2 GHz dan 12,75 GHz. Tidak hanya matahari yang dapat diamati, tetapi benda-benda langit lainnya di dalamnya seperti bintang, menggunakan metode yang sama seperti yang digunakan untuk matahari. Jika Anda memiliki pertanyaan, komentar, atau masalah, beri tahu saya di komentar.