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Hardware

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.

Beitrag von: Jasper Stejskal

Bauteileliste

Die Liste aller zur Verfügung gestellten Bauteile sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Es existieren verschiedene Hardwarelisten.

  • Bauteileliste Stand Juli 2023
Nr. Bild Bauteil Bemerkung
0x01 Raspberry Pi 4 4 GB-Version
0x02 Speicher
  • SD-Karte: SanDisk 128 GB
    • Extreme PRO UHS-I Card 200 MB/s 90 MB/s
  • USB-Stick: Kingston 256 GB
0x03 Netzteil (Raspberry)
  • Hersteller: Stontronics
  • Leistung: 15.3 W
  • Spannung: 5.1 V
  • Stromstärke: 3 A
0x04 Raspberry Pi Gehäuse
  • Gehäusename: joy-it aluminium case for Rasperry Pi 4
  • Material: Aluminium (passiv)
0x05 Kameramodul
  • Webcam: IP-Camera (iStor Networks)
  • Sensor: Sony Starvis IMX291
  • PixelSize: 2.9μm × 2.9μm
  • Pixel (H×W): 1947×1109
0x06 Linse
  • Brennweite: 4mm
  • Öffnungsverhältnis: f/0.95
  • Gesichtsfeld (FOV): ~88×45°

Die Linse besitzt einen IR-Schutzfilter, der für unsere Zwecke hinderlich ist und deshalb entfernt werden muss.

0x07 Kameragehäuse Die Glasscheibe muss absolut Regendicht sein!
0x08 Adapter Kamera-Lan (I) Es wurden zwei Kabel geliefert. Wir verwenden das Kabel mit vorhandenen Steckern.
0x09 Adapter Stecker (2) -
0x10 Kamerahalter manuell mit einer Schraube verstellbar
0x11 Befestigung Kamera Die Befestigung war verbogen. Dies lies sich reparieren :-)
0x12 POE Adapter Strom u. Datenverbindung Raspberry ⇔ Kamera
0x13 Werkzeugset Der Kabeltester war leider defekt :-x

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: 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.

Wichtig!: 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) [Bild], danach muss das Sensorboard vom Plastikgehäuse „abgeklappt“ werden.

Wichtig! Das dünne Kabel nicht entfernen, siehe Foto!

[Bild]

Dann muss, nachdem die Schutzfolie vorsichtig 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:

  1. Die Kamera voll funktionsfähig sein
  2. Die Linse fokussiert sein
  3. (Alle weiteren Arbeiten innerhalb des Gehäuses abgeschlossen sein)

Zum Abdichten des Gehäuses ist es nötig alle offenen Stellen mit Silikon zu verschließen. Am wichtigsten sind die Frontscheibe:

  1. Frontscheibe ausbauen
  2. Frontscheibe reinigen
  3. Frontscheibe wiedereinbauen
ceres_hardware.1711099650.txt.gz · Zuletzt geändert: 2024/03/22 09:27 von astronomie