Amateur Astronomie

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====== Hardware ======
[[ceres|zurück zu Meteorbeobachtung -  Global Meteor Network (GMN)]]

//Die Hardware besteht aus einer einfachen Kamera in einem wetterfesten Gehäuse, die von einem Mini-Computer (Raspberry Pi) gesteuert wird. Der Bausatz wurde vom Global Meteor Network (GMN) kostenlos geliefert. vor dem Zusammenbau müssen einige Modifikationen durchgeführt werden, beispielsweise müssen die Schutzlinsen der Kamera entfernt werden oder Kabelverbindungen hergestellt werden. Die anschließende Konfiguration ist mitunter aufwendig und kann abschließend nur am Nachthimmel durchgeführt werden. Wie das im Detail aussieht beschreibt dieser Beitrag. Anschließend muss man noch die Kamera an einem Ort montieren, wo man mit ihr den Nachthimmel gut beobachten kann.//

<color #ff7f27>Beitrag von: Jasper Stejskal</color>
===== Bauteileliste =====
Die Liste aller zur Verfügung gestellten Bauteile sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Es existieren verschiedene Hardwarelisten.
  * Bauteileliste Stand Juli 2023
<sortable 1>
^ Nr.^ Bild ^ Bauteil ^Bemerkung^
| 0x01  | {{ :wiki:meteorimage_08.png?200 |}} | Raspberry Pi 4 | 4 GB-Version|
| 0x02  | {{ :wiki:meteorimage_12.png?200 |}} | Speicher | <WRAP center box >
  * **SD-Karte**: SanDisk 128 GB
      * Extreme PRO UHS-I Card 200 MB/s 90 MB/s
  * **USB-Stick**: Kingston 256 GB
</WRAP> | 
| 0x03  | {{ :wiki:meteorimage_04.png?200 |}} | Netzteil (Raspberry) | <WRAP center box >
  * **Hersteller**: Stontronics
  * **Leistung**: 15.3 W
  * **Spannung**: 5.1 V
  * **Stromstärke**: 3 A
</WRAP> |
| 0x04  | {{ :wiki:meteorimage_05.png?200 |}} | Raspberry Pi Gehäuse | <WRAP center box >
  * **Gehäusename**: joy-it aluminium case for Rasperry Pi 4
  * **Material**: Aluminium (passiv)
</WRAP> |
| 0x05  | {{ :wiki:meteorimage_09.png?200 |}} | Kameramodul |<WRAP center  box 100%>
  * **Webcam**: IP-Camera (iStor Networks)
  * **Sensor**: Sony Starvis IMX291 
  * **PixelSize**: 2.9μm × 2.9μm
  * **Pixel (H×W)**: 1947×1109
</WRAP>| 
| 0x06  | {{ :wiki:meteorimage_10.png?200 |}} | Linse | <WRAP center  box 100%>
  * **Brennweite**: 4mm
  * **Öffnungsverhältnis**: f/0.95
  * **Gesichtsfeld (FOV)**: ~88x45° 
</WRAP> Die Linse besitzt einen IR-Schutzfilter, der für unsere Zwecke hinderlich ist und deshalb entfernt werden muss. |
| 0x07  | {{ :wiki:meteorimage_06.png?200 |}} | Kameragehäuse | Die Glasscheibe muss absolut Regendicht sein! |
| 0x08  | {{ :wiki:meteorimage_02.png?200 |}} | Adapter Kamera-Lan (I) | Es wurden zwei Kabel geliefert. Wir verwenden das Kabel mit vorhandenen Steckern.  |
| 0x09  | {{ :wiki:meteorimage_03.png?200 |}} | Adapter Stecker    (2) | - |
| 0x10  | {{ :wiki:meteorimage_11.png?200 |}} | Kamerahalter | manuell mit einer Schraube verstellbar |
| 0x11  | {{ :wiki:meteorimage_14.png?200 |}} | Befestigung Kamera | Die Befestigung war verbogen. Dies lies sich reparieren :-) |
| 0x12  | {{ :wiki:meteorimage_07.png?200 |}} | POE Adapter | Strom u. Datenverbindung Raspberry ⇔ Kamera |
| 0x13  | {{ :wiki:meteorimage_01.png?200 |}} | Werkzeugset | Der Kabeltester war leider defekt :-x|
</sortable>

====== Zusammenbau =======
//Für den Zusammenbau muss das Gehäuse vor Regenwasser geschützt werden, die Kameralinse soll ohne IR-Schutzfilter arbeiten. Anschließend muss alles richtig verkabelt werden. Im Folgenden werden die einzelnen Schritte ausführlich dargestellt.//

Wir folgen dieser Anleitung: 
[[https://globalmeteornetwork.org/wiki/index.php?title=Build_%26_Install_%26_Setup_your_camera_-_The_complete_how-to| Anleitung zum Aufbau]]

  
===== Einzelkomponenten: =====
==== RaspberryPi: ====
Der RaspberryPi muss in einem Gehäuse installiert werden, damit dieser vor Wettereinflüssen geschützt ist und der Chip kühl bleibt. 
Dafür müssen alle Schrauben des Gehäuses gelöst werden, die Wärmeleitpads installiert (Schutzfolie abziehen und fest auf die dafür vorgesehenden Stellen im Gehäuse gerückt werden), dann kann der RaspberryPI ins Gehäuse gesetzt werden und das Gehäuse wieder verschraubt werden.

==== Kamera ====
Für den Zusammenbau der Kamera ist es als Erstes nötig, die Linse vorzubereiten.

<color #ed1c24>**Wichtig!:**</color> Die Linse ist sehr empfindlich, es empfiehlt sich die Plastikkappe bis zuletzt auf der Frontlinse zu lassen. Gleiches gilt insbesondere für den Sensor!

**//Step 1// Herausbrechen des Infarotfilters:**
Der Infarotfilter sitzt auf dem Linsenhalter und muss herausgebrochen werden.
Dafür ist es nötig die Linse aus dem Filter herauszudrehen und mit einem spitzen Gegenstand (z.B. einem Schraubenzieher) den Filter herauszubrechen. 

**//Step 2// Zusammenbau von Linse und Sensorboard:**
Um die Kamera und das Sensorboard zusammenzubauen müssen zu erst die Abstandshalter am Linsenhalter entfernt werden (z.B. mit einem kleinen Seitenschneider) {{ :ceres:abstandshalter.png?200|}}, danach muss das Sensorboard vom Plastikgehäuse „abgeklappt“ werden. 

<color #ed1c24>**Wichtig!**</color> Das dünne Kabel nicht entfernen, siehe Foto!

{{:ceres:kabelbildhw.png?200 |}}

Dann muss, nachdem die Schutzfolie <color #ed1c24>**vorsichtig**</color> vom Sensor entfernt wurde, der Linsenhalter mit der Linse vorsichtig mit dem Sensorboard verschraubt werden. Final muss das Sensorboard wieder zusammengesteckt werden.

==== Einbau ins Gehäuse ====
**//Step 1// Vorbereitung des Gehäuses:**

Um das Gehäuse, auf die Installation der Kamera vorzubereiten, starten wir damit, das Kabel durch den kleineren, wasserdichten Kabelschacht zu ziehen und mit der mitgelieferten Schraube zu verschließen (wasserdicht!). Wichtig ist es, das Kabel lang genug  im Gehäuse liegen zu lassen, damit die Verbindung zur Kamera klappt. Die größere Öffnung muss ebenfalls wasserdicht verschlossen werden. Wir haben dafür ein rundes Stück Holz auf dem Lasercutter ausgeschnitten. 
 
**//Step 2// Installation des Kameraboards:**

Als erstes muss das Sensorboard mit der Kameralinse vorsichtig auf dem Metallhalter (siehe Hardwareliste) installiert werden. Danach muss die Metallplatte im Gehäuse gelöst werden und die Kamera vorsichtig mit dem Schlitten verschraubt werden. Als letztes muss die Metallplatte wieder im Gehäuse installiert werden. Hier ist zu beachten, dass die Abdeckung nun von der Linse entfernt werden kann und die Kamera mit einem Abstand von ca. 1cm.von der Glasscheibe installiert werden (der Absand ist zum späteren Fokussieren der Linse nötig).
 
**//Step 3// Abdichten des Gehäuses:**
Um diesen Schritt durchzuführen muss vorher:
  - Die Kamera voll funktionsfähig sein
  - Die Linse fokussiert sein
  - (Alle weiteren Arbeiten innerhalb des Gehäuses abgeschlossen sein)

Zum Abdichten des Gehäuses ist es nötig die Frontscheibe mit Silikon zu verschließen:

**//Step 1// Ausbau der Frontscheibe: **

Für den Ausbau der Frontscheibe müssen die 4 Kreuzschlitzschrauben, welche das Gehäuse und den Halter der Frontscheibe verbinden, mit einem passendem Schraubendreher gelöst werden. 

<color #ed1c24>**Wichtig!**</color> Beim Lösen der Schrauben ist Vorsicht geboten, es kann passieren, dass der Schraubendreher abrutscht und die Scheibe beschädigt!

**//Step 2// Reinigung der Frontscheibe: **

Die Reinigung der Frontscheibe sollte gründlich von beiden Seiten passieren, hierfür empfiehlt es sich Glasreiniger, o.Ä. Reinigungsmittel zu verwenden. Vor dem Wiedereinbau sollte die Frontscheibe möglichst fettfrei sein.

**//Step 3// Wiedereinbau der Frontscheibe: ** 

Beim Wiedereinbau der Frontscheibe, empfiehlt es sich Handschuhe zu tragen, da die Frontscheibe für den Einsatz von Silikon möglichst fettfrei sein sollte. 
Beim Einbau wird zuerst die Frontscheibe auf das Gehäuse gesetzt und dann <color #ed1c24>**vorsichtig**</color> der Halter wieder darauf gesetzt und mit dem Gehäuse verschraubt.

**//Step 4// Auftragen des Silikons: **

Jetzt kann mit Silikon die Frontscheibe wasserdicht mit dem Gehäuse verklebt werden. Hierfür muss eine dünne Schicht Silikon um den Rand zwischen Frontscheibe und Halter aufgetragen werden und anschließend glattgezogen werden. Anschließend muss die Scheibe von außen wieder gereinigt werden.

**Das war der vorletzte Schritt im Bereich der Hardware. Nun kann der RaspberryPi, wie in <color #22b14c>[[ceres_config|Konfiguration]]</color> beschrieben konfiguriert werden.**

===== Montierung der Kamera =====

Um die Kamera zu montieren ist im Voraus folgendes abzuschließen:
  - Vollständiger Zusammenbau des Gehäuses
  - wasserdichtes verschließen des Gehäuses
  - Funktionsprüfung der Kamera
  - Konfiguration des RaspberryPi (wie in <color #22b14c>[[ceres_config|Konfiguration]]</color> beschrieben

**//Step 1// Vorbereitung:**

Der Ort an dem die Kamera final montiert werden soll muss wie folgt vorbereitet sein:
4 Löcher mit Dübeln, im Abstand der Schraubenlöcher des Kameragehäusehalters. Und ein (möglichst großes) Loch in der Mitte.

**//Step 2// Montierung:**

Für die Montierung der Kamera muss zuerst das Lan-Kabel, welches die Kamera mit dem POE verbindet, durch das große Loch in der Mitte geführt werden. Dann muss der Halter verschraubt werden. Die Schrauben sollten nicht zu fest gezogen werden, aber auch nicht locker sein, so dass die Kamera sich auch bei starken Wettereinflüssen nicht lösen kann.

//Der Zusammenbau der Hardware und Montieren der Hardware an einem geeigneten Ort sind jetzt abgeschlossen. Weitere Schritte sind jetzt in folgendem Abschnitt zu finden: <color #22b14c>[[ceres_config|Konfiguration]]</color>//

<color #7092be>Beitrag von Lönne Hoppe</color>