AllSky Camera v1.0

Publicado por Marc Corretge en

Una cámara AllSky es aquella que permite grabar o fotografiar todo el cielo de forma continuada, sus usos son múltiples como por ejemplo:

  • Cámara meteorológica en directo
  • Para crear Timelapses de todo el cielo
  • Generar Keograms para ver todo lo que a ocurrido durante la noche en una sola imagen
  • Para crear Startrails de toda una noche
  • Para detectar caídas de meteoritos
  • Para grabar las lluvias de estrellas y poder contabilizar las estrellas fugaces

A continuación voy a detallar como fabricar una cámara AllSky, basándome en el proyecto realizado por Thomas Jacquin, autor del Software.


Hardware

Antes de empezar asegúrese que su cámara es compatible,

Empezamos con el material mínimo necesario.

  • Camara ZWO ASI en mi caso uso la ASI 120MC-S (actualmente ya ha dejado de fabricarse) el precio de la ASI 120MC-S es de 199€, esta viene con una lente de 150º .
  • Semiesfera de metacrilato (Acrylic Dome) transparente con borde para poder fijarla, en mi caso elegí la de 150mm de diámetro interior para que quepa la cámara ASI120MC-S con el USB conectado.
  • Raspberry Pi, cualquier modelo que lleve 1 USB sera suficiente ya que necesitamos conectar la cámara, en mi caso utilizo la Raspberry Pi B+.
  • Tarjeta microSD de mínimo 16GB de almacenamiento, necesitamos la tarjeta para poder poner el Sistema operativo en la RaspberryPi
  • Acceso a una impreora 3D para poder imprimir las piezas necesarias para el proyecto.
  • Fuente de alimentación de 5V 2A para alimentar la RaspberryPi y todo el sistema.
  • Otras herramientas que se irán detallando durante el proyecto

Esta cámara estará siempre en la intemperie, tanto en verano donde la temperatura máxima en el sol puede llegar a los 45ºC y en Invierno que puede llegar a los -5ºC con 100% de humedad así que tiene que estar protegida en todo momento. El diseño esta pensado para que quede estanco y mantener bien aislada la cámara con el exterior en todo momento y evitar que entre agua o humedad.

Los 4 tornillos que hay dentro de la cúpula permiten sujetar la pieza que soporta la cámara, de esta forma quitando los 4 tornillos se puede acceder fácilmente la cámara. Y jugando con la longitud de los tornillos también se puede regular un poco la altura de la cámara.

Primero vamos a ensamblar las 4 piezas que sujetaran la cúpula, estas piezas son:

Una vez impresas estas 4 piezas las uniremos provisionalmente con alambres ya que antes de seguir tenemos que asegurarnos que todo encaja bien.

Si vemos que la cupula y la camara coinciden bien podremos imprimir la siguiente pieza que será el soporte de la cámara

  • Comprobamos que la cámara coincida bien con la pieza (img.1)
  • Fijamos la cámara con 4 tornillos de M4x10mm (img.2)
  • Comprobamos que se puede conectar y desconectar fácilmente el cable USB (img.3)
  • Ahora introducimos 4 tuercas de M4 en su ranura hexagonal (img.4)
  • Situamos la cámara centrada en al agujero central de la pieza ensamblada del paso anterior y con unos tornillos de M4x50mm juntamos todo el sistema (img.5)
  • Finalmente si las tuercas no quedan fijas en la ranura ya sea con pegamento o fundiendo el plástico hay que intentar que queden las tuercas fijas para que quede fijo.

Una sección de como debe quedar, por dentro una vez ensamblado

Vemos que el soporte de la cámara queda flotando (img.1) y es que tiene un recorrido de unos 15mm para poder ajustar la altura de la cámara con los 4 tornillos. En mi caso aprieto los tornillos hasta que hace tope en la cámara, es decir que me queda la máxima distancia entre el suelo y la cámara.

Ahora ya tendríamos todo el sistema AllSky terminado

Si llegado a este punto todas las piezas encajan ya podremos empezar el ensamblaje definitivo, es importante haber probado todo esto antes para asegurarnos que todo encajará bien.

Como este dispositivo estará en la intemperie lo hemos de proteger del frío y del calor, y por supuesto de la lluvia, para ello necesitaremos algún material que sea hidrófugo, ya que la impresión 3D no es perfecta es fácil que se pueda meter agua o humedad entre las piezas. En mi caso utilizo una espuma de 2mm que se usa para evitar filtraciones de agua en las paredes de las casas (img.1).

Recortamos 4 piezas en forma de L y las pegamos a los laterales (img.2). También pondremos 4 tiras en la parte superior (img.3) para mejorar aún mas la estanqueidad. Y 2 piezas redondas para la base sobre la que reposara la cámara (img.4), así se conseguirá que entre el suelo y la base no quede ninguna ranura para que entre nada externo, en mi caso ya que la espuma es de solo 2mm, uso 2 bases, también es importante dejar una ranura para que pueda salir el USB.

Para pegar este material se puede usar pegamento termofusible.

También usaremos otra espuma un poco mas gruesa entre la cúpula y la base para que no pueda entrar nada de agua/humedad por debajo de la cúpula.

Cuando aplicamos presión sobre estas espumas lo que conseguimos es que se expanda y si queda alguna ranura por donde se podría colar el agua, esta espuma cerrará todas estas ranuras.

Ahora vamos con la fabricación de la base que sujetara todo el sistema AllSky y lo fijara al suelo, para hacerlo he usado:

  • 4 tornillos de M6x70mm (la medida dependerá del grueso que se haya puesto de espumas, si no se usa ninguna espuma para proteger de la humedad/agua la altura de las piezas solas, es de 50mm)
  • 4 tuercas de M6
  • 4 arandelas de M6
  • 4 separadores, harán la función de patas para que la madera no quede completamente pegada al suelo, para evitar la transferencia de humedad que pueda tener el suelo.
  • Tablero hidrofugo, en mi caso de madera (Melamina)
  • 8 Bridas de 2,5mm
  • Cinta de aluminio

El siguiente paso sera fijarlo a la madera, una vez fijado ya no podremos acceder a la cámara, por lo tanto antes de seguir hay que enfocar la cámara. En la lente hay un tornillo que al aflojarlo nos permitirá enfocar, una vez enfocado apretarlo bien para que no se afloje.

Para enfocar bien hay que enfocar con algún objeto lejano, lo mejor es hacerlo con la luna, ya que con las estrellas es mas difícil, o también con alguna casa que este lo bastante lejos.

Hacia donde sale el USB, en la imagen que saca la ASI corresponde a la parte superior, por lo tanto el Norte.

  • La distancia entre agujeros es de 120mm pero en cada caso puede variar, cogemos las medidas y atornillamos los tornillos a la base (img.1)
  • introducimos las 2 lamina de espuma de 2mm con la ranura para el USB (img.2)
  • Introducimos todo el bloque con la cámara puesta y conectada al USB, recordad que hay que pasar el USB por la ranura del paso anterior (img.3)
  • Con unas bridas de 2.5mm fijamos las 4 piezas por los agujeros que tiene los extremos (img.4)
  • Pegamos las 4 tiras con pegamento termofusible (img.5)
  • Introducimos la espuma mas gruesa, esta sin pegarla (img.6)
  • Y por ultimo la cúpula, y ya podremos fijar todo el bloque con las tuercas de M6 (img.7)
  • Nos aseguramos de apretar el máximo posible las tuercas de la cupula para que la espuma quede lo mas compacta posible

Para acabar de obtener mas protección y evitar posibles accidentes vamos a envolverlo todo con cinta de aluminio.

También si vemos algún recoveco podemos taparlo con pegamento termofusible, sobretodo a la parte del USB.

Llegado a este punto ya tendríamos una cámara AllSky terminada, ahora vamos a por el software.


Software

El Software usado se basa en el proyecto de Thomas Jacquin.

El Software que vamos a instalar, se ejecutara en una Raspberry Pi, por lo tanto necesitamos instalar el Sistema Operativo (Raspbian) en una tarjeta microSD que ira a la raspeberry, por Internet se pueden encontrar muchos tutoriales de como hacerlo. El S.O. puede ser en versión Lite que es sin interfaz gráfica ya que el propio software incluye un servidor web para ver las imágenes capturadas.

Una vez ya tenemos instalado el S.O., seguimos las instrucciones que nos da Thomas Jacquin en la pagina de github.

Una vez ya hayamos seguido todo el guión de instalación ya deberíamos tener todo el equipo funcionando.

Si disponemos de un servidor propio podemos instalarnos en dicho servidor esta mini-página web que nos permitirá ver las imágenes a través de Internet, el enlace también es del proyecto de Thomas Jacquin, en este caso las imágenes al servidor se van a subir mediante el protocolo de transmisión de ficheros FTP.


En este paso el proyecto ya debería estar funcionando, a continuación les voy a dejar alguna imagen de la instalación y algun enlace de otras versiones del proyecto.


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