Хорошая тема.
Тоже неспешно собираю AllSky у нас в КрАО.
Делаю на основе Raspberry PI первого поколения с кастомным источником питания. Все собрано в обычной гидроизолированной электромонтажной коробке. Внутрь заходит всего один кабель, по которому приходит питание 19 вольт и Ethernet.
У меня предусмотрено две камеры - одна непосредственно allsky, работает только ночью - QHY5-IIM, днем эта камера закрывается управляемой диафрагмой, встроенной в объектив.
Вторая камера - родная "малиновая" камера, к которой был выточен адаптер с резьбой CS и прикручен подходящий фиксированный объектив от охранки. Эта камера смотрит в горизонт (примерно направление на БСТ-1) и делает просто цветные пейзажные снимки днем, разумеется некоторую оценку облачности можно и по ней проводить.
Так же есть набор датчиков: MLX90614 в качестве датчика облачности, парочка DHT22 (один внутри, другой снаружи) для измерения температуры и влажности как на улице, так и внутри устройства.
+ датчик tsl2561 для оценки уровня освещенности и солнечного ИК излучения. Этот датчик используется для принятия решения о закрытии-открытии диафрагмы объектива qhy.
Данные со всех датчиков пишутся в mysql базу данных, расположенную на отдельном флеш накопителе (данные периодически бекапятся). На основе этих данных строятся соответствующие графики за любой необходимый период. Что бы целостность данных не была нарушена при сбоях питания и отсутствии интернета - применен отдельный модуль часов реального времени с батарейкой, поэтому на камере всегда относительно точное время.
На самой "малине" поднят простой веб интерфейс, где отображаются картинки с камер и прочие данные, так же предусмотрена выгрузка снимков на внешние ресурсы.
О начинке, свежих фото пока нет, поэтому выкладываю фотографии промежуточного процесса сборки и отладки.
Общая компоновка устройства:
Слева тут можно увидеть кастомный БП - в нем предусмотрено два импульсных преобразователя, один вырабатывает +5, другой +3.3 вольта. Эти преобразователи мощнее и эффективнее линейных, встроенных в "малину" первого поколения. 5 вольт используется прежде всего для питания usb устройств, напряжения подводится непосредственно на контакты usb разъема, минуя тонкие дорожки платы Raspberry. В противном случае камере может не хватать тока...
Так же в этом блоке питания есть линейный стабилизатор 12 вольт для питания кулеров и диафрагмы объектива. На этом стабилизаторе предусмотрен большой радиатор (его видно фото, на переднем плане), этот радиатор выполняет так же функцию отапливания внутреннего объема устройства
Для Крыма этого в целом достаточно.
В центре установлена колонна с блоком камер и датчиком tsl2561.
Вот так это выглядит с другого ракурса:
Крепеж боковой камеры и датчика конечно еще буду делать нормальный, пока была задача подвесить и посмотреть как оно будет работать.
Внутренний датчик влажности и температуры закреплен в непосредственной близости от Raspberry.
Так же на фото можно увидеть систему охлаждения - два кулера и блок радиатора-теплообменника. Один кулер дует непосредственно на радиаторы процессора и ethernet/usb чипа Raspberry. Второй прокачивает нагретый воздух через теплообменник, который уже сбрасывает тепло в окружающее пространство. Скорость вращения кулеров регулируется программно, для этого на плате блока питания предусмотрен простой mosfet драйвер с управлением шим сигналом от Raspberry. Система показала свою работоспособность жарким Крымским летом 2016-го. Но думаю еще сделать дополнительные направляющие для воздушных потоков...
По поводу объектива для qhy - это Computar 1.8 - 3.6 от камеры видеонаблюдения. К сожалению не фишай, но жить можно, пока ничего другого подобного, с большим углом, найти не удалось
Объектив имеет диафрагму с моторчиком и изначально управлялся размахом аналогового видеосигнала от камеры, я его переделал, что бы он просто закрывался и открывался по логическому сигналу с одного из gpio выводов Raspberry.
Общая структурная схема оборудования выходит такая:
Программное обеспечение.
На "малине" установлен Raspbian Linux с самым новым, на текущий момент, ядром.
Для работы с "малиновой" камерой применяется родная утилита raspistill, которой просто передаются параметры съемки.
Съемка qhy-ем выполняется самописной утилитой qhy_cam, которую я сделал на основе нерабочего Китайского SDK.
Так же пришлось написать с нуля отдельные утилиты для работы со всеми датчиками. Больше всего возни было с mlx90614, пришлось закопаться в драйвер и воспользоваться логическим анализатором
Все утилиты запускаются из баш скриптов, стартуемых по крону в нужное время, все довольно просто. Баш скрипты выполняют весь цикл съемки, получая данные из одних утилит и бд и отдавая их другим утилитам и снова помещая все в бд. Так же на этом этапе, с помощью imagemagick происходит наложение некоторой телеметрии на снимки - дата и время съемки, окружающие условия.
Вот примеры реальных снимков ночной и дневной камерами с данными от датчиков
На втором снимке горизонт конечно завален, но это было тестовое вывешивание устройства
Как раз случилась довольно мощная гроза, что и попало на снимок, хорошо видно почти максимальный уровень влажности снаружи. Черная полоса внизу кадра - крепежная изолента, которая неудачно попала на купол
Купол кстати вроде тех, что уже упоминались в этой теме - так же китайский, от камеры видеонаблюдения.
Что еще осталось тут сделать - дополить софт (есть определенные проблемы...), сделать грозозащиту по питанию и ethernet и еще по корпусу некоторые работы.
К сожалению сейчас плотно занят другими обсерваторскими проектами, так что видимо доберусь до камеры только летом.
Если есть какие-то вопросы по железу и софту - с удовольствием отвечу.
Так же готов выслушать любые советы
