TESS-W Hmo Ntuj Lub Teeb Pom Kev Pom Duab: 8 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

TESS-W yog lub ntsuas hluav taws xob tsim los ntsuas thiab saib xyuas tas li hmo ntuj ci ntsa iab rau kev kawm txog kev qias neeg. Nws tau tsim thaum lub sijhawm STARS4ALL H2020 European Project nrog qhib kev tsim (kho vajtse thiab software). TESS-W lub ntsuas cua tau tsim los xa cov ntaub ntawv ntawm WIFI. Cov ntaub ntawv tau pom hauv lub sijhawm tiag tiag thiab sib qhia (qhib cov ntaub ntawv). Xauj https://tess.stars4all.eu/ kom paub ntau ntxiv.

Cov ntawv no muaj qee cov ntsiab lus qhia paub txog ntawm TESS-W hmo ntuj lub teeb ci ntsa iab thiab piav qhia yuav tsim nws li cas. Nws suav nrog cov khoom siv hluav taws xob thiab kho qhov muag ntawm lub ntsuas hluav taws xob thiab tseem muaj cov ntawv pov thawj huab cua.

Xav paub ntau ntxiv txog TESS lub ntsuas cua tau nthuav tawm hauv Zamorano li al. "STARS4ALL hmo ntuj lub teeb ci ntsa iab" ntawm Artificial Light At Night Meeting (ALAN2016) Cluj, Napoca, Romania, Cuaj Hlis 2016.

TESS-W tau tsim los ntawm pab pawg thiab tsim qauv yog ua haujlwm ntawm Cristóbal García.

Nov yog thawj qhov ua haujlwm ntawm Cov Lus Qhia. Nyob twj ywm.

Kauj Ruam 1: Kev piav qhia ntawm TESS-W

Lub koob yees duab tau muab tso rau hauv lub thawv pov thawj huab cua uas muaj cov khoom siv hluav taws xob thiab cov khoom siv kho qhov muag. TESS muaj kev cai ua Luam Luam Circuit Board (PCB) nrog ESP8266. ESP8266 yog tus nqi qis WIFI nti nrog tag nrho TCP/IP pawg thiab lub peev xwm tswj hwm microcontroller. Lub tshuab hluav taws xob tau siv los nyeem qhov zaus muab los ntawm TSL237 lub teeb pom kev zoo (rau hmo ntuj cov ntaub ntawv ci ntsa iab) thiab tseem yog MLX90614ESF-BA Cov ntsuas cua sov lub ntsuas cua sov (rau cov ntaub ntawv npog huab).

Lub teeb pom kev saum ntuj yog TSL237 photodiode uas hloov lub teeb mus rau zaus. Nws yog tib lub sensor siv los ntawm SQM photometers. Txawm li cas los xij, bandpass tau txuas ntxiv mus rau ntau yam xim liab nrog siv lub lim dej dichroic (sau lo lus UVIR ntawm thaj av) nrog kev hwm rau BG38 lim xim ntawm SQM.

Lub teeb los ntawm ntuj tau sau nrog cov kho qhov muag uas suav nrog lub lim dej dichroic los xaiv bandpass. Lub lim dej npog tag nrho cov neeg sau (1). Lub ntsuas ntsuas (tsis pom hauv daim duab no) nyob ntawm daim ntawv luam tawm Circuit board nrog rau cov khoom siv hluav taws xob tsim tshwj xeeb (2). WIFI module (3) nrog lub kav hlau txais xov sab hauv lub thawv uas nthuav dav WIFI ntau yam. Qhov ze-infrared sensor (4) yog siv los ntsuas huab cua sov. Thaum kawg, lub tshuab rhaub dej kub (5) tau hloov pauv thaum xav tau kom tshem tawm cov hws tawm ntawm lub qhov rais lossis txawm tias yuav yaj cov dej khov lossis daus (6). Qhov pom kev (FoV) yog FWHM = 17 degrees.

Cov lus teb ntawm TESS-W tau muab piv nrog cov hnub qub Johnson B, V thiab R cov duab thaij duab thiab nrog rau lub ntsej muag ntawm lub teeb pom kev ntuj ceeb tsheej ntawm Madrid thiab Calar Alto astronomical observatory ntuj tsaus ntuj.

Kauj Ruam 2: TESS-W Photometer Electronics

Pawg tswj hwm hluav taws xob

Lub hauv paus tseem ceeb ntawm TESS yog kev cai ua lub rooj tsav xwm hluav taws xob (PCB, luam tawm Circuit board).

Cov ntaub ntawv xav tau rau PCB tuaj yeem rub tawm los ntawm

PCB tau tsim los kom haum rau hauv lub thawv ntawv xaiv (saib tom qab).

Cov khoom tseem ceeb

PCBs cov khoom siv hluav taws xob tuaj yeem tshawb xyuas nrog cov duab thiab hauv cov ntaub ntawv muab.

Kauj Ruam 3: TESS-W Photometer Optics

Tsim thiab khoom

Lub teeb los ntawm ntuj tau sau nrog cov kho qhov muag uas suav nrog lub lim dichroic los xaiv bandpass. Lub lim dej npog tag nrho cov neeg sau khoom. Qhov ntsuas qhov ntsuas qhov ntsuas qhov muag muaj lub qhov rai pom tseeb uas tso cai rau lub ntuj pom kev nkag mus rau hauv lub ntsuas hluav taws xob. Sab hauv yog tiv thaiv nrog lub qhov rais iav kom pom tseeb.

Kev tsim kho qhov muag tau piav qhia hauv thawj daim duab. Lub teeb dhau los ntawm lub qhov lim dej ntshiab (1) thiab nkag mus los ntawm lub qhov (3) ntawm lub hau npog (2). Lub qhov rai kom pom tseeb yog glued rau lub hau npog. Lub lim dej dichroic (4) nyob rau sab saum toj ntawm lub teeb sau (5). Tus ntes (6) tau muab tso rau ntawm tus neeg khaws khoom tawm.

Qhov rai ntshiab

Thawj qhov tivthaiv yog lub qhov rai pob tshab uas tso cai rau lub teeb hla mus rau cov khoom seem thiab ntsaws lub koob yees duab. Nov yog lub qhov rais ua hauv iav (BAK7) vim tias nws yuav tsum tiv taus huab cua. Lub qhov rais muaj tuab 2 hli thiab txoj kab uas hla 50 hli. Txoj kab kev sib kis tau ntsuas ntawm LICA-UCM kho qhov muag ua haujlwm. Nws yuav luag tas li ~ 90% hauv qhov nthwv dej ntau 350nm -1050nm, uas txhais tau tias lub qhov rais pom tseeb tsis qhia txog kev hloov xim ntawm lub teeb.

Dichroic lim

Lub lim dej dichroic yog cov ntxaij lim dej ntawm 20 hli txoj kab uas hla kom npog tag nrho lub teeb sau. Qhov no ua kom ntseeg tau tias tsis muaj lub teeb pom kev tsis ncav cuag lub ntsuas. Qhov no yog qhov tseem ceeb vim tias TSL237 lub ntsuas hluav taws xob nkag siab tau zoo hauv infrared (IR). UVIR lim tau tsim los kis los ntawm 400 txog 750 nm, piv txwv li nws txiav cov lus teb ultraviolet ntawm lub ntsuas hluav taws xob qis dua 400 nm thiab IR teb ntau dua 750 nm. Kev sib kis kis tau zoo ib yam li kev sib txuas ua ke ntawm qhov ntev ntev thiab luv luv lim nrog yuav luag cov lus teb kom ncav cuag yuav luag 100% raws li ntsuas hauv LICA-UCM kho qhov muag ua haujlwm (saib cov phiaj ntawm qhov kev piav qhia)

Lub teeb sau

Txhawm rau sau lub teeb los saum ntuj TESS siv lub teeb sau. Tus neeg sau khoom no pheej yig heev vim tias nws tau tsim hauv yas siv txhaj tshuaj. Cov tsom iav no yog siv los teeb lub teeb hauv lub teeb nyem. Ib sab hauv yog lub pob tshab paraboloid reflector. Tus tuav dub tiv thaiv lub teeb yuam kev kom mus txog tus ntes.

Peb siv cov teeb ci dub nrog lub npe 60 degrees FoV. Thaum siv hauv TESS lub FoV raug txo qis vim yog txoj haujlwm ntawm tus ntes sab nraum tus neeg sau khoom. Qhov kawg ntsuas FoV (suav nrog qhov ua tau vignetting los ntawm lub hau npog) tau ntsuas hauv qhov khoos phis tawj kho qhov muag. Cov lus teb yog qhov zoo ib yam li Gaussian txoj haujlwm ntawm 17 degrees dav dav ntawm ib nrab siab tshaj (FWHM).

Lub thawv

Cov khoom siv hluav taws xob thiab kho qhov muag ntawm TESS lub ntsuas hluav taws xob tau tiv thaiv los ntawm lub thawv yooj yim raws li lub thawv yas lag luam uas haum rau sab nraum zoov thiab tiv thaiv huab cua.

Lub thawv me me (sab nraud: 58 x 83 x 34 mm; sab hauv: 52 x 77 x 20 mm). Lub thawv muaj lub hau ntswj kom nkag mus rau sab hauv. Kev tsim kho kom ruaj khov muaj qib txaus tiv thaiv kev nkag los ntawm dej thiab hmoov av. Txhawm rau tiv thaiv kom cov ntsia hlau raug kev txom nyem los ntawm xeb, cov ntsia hlau qub tau hloov pauv los ntawm cov hlau tsis huv.

Kauj Ruam 4: TESS-W Cov Ntaub Ntawv

Lub thawv

Cov khoom siv hluav taws xob thiab kho qhov muag ntawm TESS lub ntsuas hluav taws xob tau tiv thaiv los ntawm lub thawv yooj yim raws li lub thawv yas lag luam uas haum rau sab nraum zoov thiab tiv thaiv huab cua.

Lub thawv me me (sab nraud: 58 x 83 x 34 mm; sab hauv: 52 x 77 x 20 mm). Lub thawv muaj lub hau ntswj kom nkag mus rau sab hauv. Kev tsim kho kom ruaj khov muaj qib txaus tiv thaiv kev nkag los ntawm dej thiab hmoov av. Txhawm rau tiv thaiv kom cov ntsia hlau raug kev txom nyem los ntawm xeb, cov ntsia hlau qub tau hloov pauv los ntawm cov hlau tsis huv.

Lub thawv ua haujlwm

Nws yog qhov tsim nyog los ua qee qhov kev ua haujlwm yooj yim ntawm lub thawv. Lub qhov rais uas tso cai kom pom lub teeb mus txog lub teeb pom kev muaj qhov dav ntawm 20 mm txoj kab uas hla. Nws tau npog los ntawm lub qhov rais kom pom tseeb uas yuav tsum tau glued nrog huab cua tiv taus silicone. Lub qhov me me yog qhov chaw ntsuas tus pas ntsuas kub IR thiab muaj 8.5 mm txoj kab uas hla. Nyob rau lwm sab ntawm lub thawv nws yog qhov tsim nyog 12 hli qhov rau kab mob qog noj ntshav. Ob qhov perforations ntawm 2.5 mm tau siv los tiv thaiv lub rhaub rau lub thawv npog.

Kauj Ruam 5: Rhais TESS-W Photometer

1. Kev npaj

1. Xim lub thawv sab hauv dub.

Lub thawv ua haujlwm

2. Drilling:

● 1x 20 mm rau lub qhov rais. ● 1x 12 mm rau lub raj txuas. ● 1x 8.5 mm rau cov thermopile. ● 2x 2.5 mm rau lub rhaub. ● 2x 1 mm nyob rau sab ntawm lub thawv.

3. Laum aluminium diffuser phaj (tuab 1 hli) rau lub rhaub tsis kam, 4. Ntsia qhov tsis kam thiab phaj rau lub hau npog. 5. Kuaj lub 8mm spacers rau PCB.6. Kaw lub qhov rai kom pom tseeb (lub rhaub dej tsis kam yuav tsum tau muab tso rau hauv qhov chaw)

Thermopile

7. Tshem tus tswj qhov hluav taws xob thiab txuas ob lub dav hlau los ntawm kev txuas tus choj. 8. Solder ib lub taub hau 4-tus pin xaim mus rau lub rooj sib txuas ntawm 60 hli ntev. 9. Kaw cov thermopile rau ntawm lub hau.

Kav hlau txais xov

10. Laum ib lub qhov kom ruaj ntseg tus kav hlau txais xov rau lub thawv. 11. Txiav cov ces kaum ntawm tus kav hlau txais xov. 12. Tshem tawm cov kav hlau txais xov ntawm lub wifi module thiab tseem muaj lub kav hlau txais xov txuas thiab LED liab.

2. Mounting

Thov ua raws kab ntawv xaj no:

1. Ruaj tus kav hlau txais xov rau lub thawv uas siv tus ntsia hlau. 2. Muab cov kab xaim hluav taws xob thiab cov hlua fais fab. 3. Ruaj ntseg tus neeg sau (cilinder dub) rau PCB (ob lub hau ntswj).4. Ruaj ntseg PCB mus rau lub thawv (ob lub hau ntswj).5. Ntsia lub hwj chim cable mus rau lub rooj tsav xwm ntsuab. (Cov hlau liab rau qhov zoo).6. Siv tus kav hlau txais xov txuas rau wifi module. 7. Solder kom tsis kam rhaub ib lub taub hau 2-tus pin xaim mus rau lub rooj txuas hluav taws xob ntawm 55 mm.8. Txuas lub thermopile thiab qhov tsis kam (ceev faj kom tsis txhob tawg PCB).

Qhov ua haujlwm tsis zoo ua lub rhaub dej kub thiab txuas nrog lub hau npog nrog cov phaj txhuas. Cov duab piav qhia cov txheej txheem tom ntej: Tus kav hlau txais xov yuav tsum tau muab ntsaws rau lub thawv, tus tswj hwm lub thermopile tau hloov pauv los ntawm tus choj, thiab ob lub spacers (hauv dub) rau PCB yuav tsum tau muab lo rau ntawm lub thawv. Sab hauv ntawm lub thawv yog pleev xim dub.

Ib qho ntawm cov duab qhia pom thawj WIFI module uas muaj lub kav hlau txais xov ceramic thiab lub qhov (socket) txuas txuas tus kav hlau txais xov ntxiv (sab saum toj). Peb siv tus kav hlau txais xov uas nws cov hlua txuas rau lub wifi module (hauv qab). Nco ntsoov tias cov kav hlau txais xov ceramic, lub qhov (socket) thiab LED liab nyob ze ntawm lub cable tau raug tshem tawm.

Kauj Ruam 6: TESS-W Photometric Calibration

Cov ntsuas ntsuas yuav tsum ntsuas kom ntseeg tau tias qhov ntsuas los ntawm cov cuab yeej sib txawv sib xws. TESS-W tau hla tus txheeb ze txheeb ze rau tus kws yees duab zoo ntawm Laboratorio de Investigación Científica Avanzada (LICA) ntawm Universidad Complutense de Madrid.

Kev teeb tsa yog kev sib koom ua ke uas nws sab hauv tuaj yeem pom los ntawm lub teeb pom kev thiab nrog ntau qhov chaw nres nkoj kho qhov muag los txuas cov duab ntsuas. Lub teeb pom kev ua haujlwm yog LED ntawm 596 nm nrog 14 nm FWHM.

Yog tias koj xav ntsuas koj lub TESS-W lub ntsuas cua, koj tuaj yeem tiv toj rau LICA-UCM.

Kauj Ruam 7: TESS-W Software

WIFI module software

Kev sib txuas lus thiab software

Cov kab ke ua tiav suav nrog lub network sensor thiab tus software broker uas cuam tshuam nruab nrab ntawm cov ntaub ntawv tsim khoom thiab cov neeg siv khoom uas tau tshwj tseg rau kev ntsuas ntsuas. Thaum koj tau ntsuas koj lub ntsuas cua (saib Kauj Ruam 6), STARS4ALL yuav muab cov ntawv pov thawj rau koj tshaj tawm hauv tus tswv lag luam.

Ib tus neeg siv piv txwv hauv Python khaws cov ntaub ntawv hauv SQLite database tau tsim. Cov neeg siv khoom no tuaj yeem teeb tsa hauv ib lossis ntau lub PCs lossis servers. Cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm software tau teev tseg hauv qab no:

● Kev cai software rau TESS tsim hauv C.

● MQTT tus tshaj tawm software tsim hauv Arduino IDE thiab ESP8266 cov tsev qiv ntawv.

● MQTT Broker txawm nyob hauv tsev xa khoom lossis muaj lwm tus neeg thib peb (piv txwv li xeem mosquitto.org)

● MQTT cov neeg siv software tau txais cov ntaub ntawv los ntawm cov tshaj tawm thiab khaws cia rau hauv cov ntaub ntawv txheeb ze (SQLite).

MQTT yog M2M / Is Taws Nem ntawm Cov Khoom sib xws raws txoj cai haum rau cov cuab yeej txwv uas yuav tsum tau siv nyiaj tsawg dua li HTTP raws kev sib txuas lus.

Txhua lub ntsuas xa mus ntsuas ntsuas ib ntus mus rau MQTT tus neeg rau zaub mov dhau los ntawm lub router hauv zos. Tus neeg rau zaub mov no - npe "tus tswv lag luam" hauv MQTT ntiaj teb - tau txais cov ntaub ntawv los ntawm ntau lub ntsuas hluav taws xob thiab faib tawm rau txhua tus neeg koom nrog, yog li txiav tawm cov tshaj tawm los ntawm cov neeg siv khoom. Cov neeg rau zaub mov nyob deb tuaj yeem xa mus rau hauv tsev hauv lub hauv paus chaw rau txoj haujlwm. Xwb, peb tuaj yeem siv muaj, pub dawb MQTT cov tswv lag luam xws li test.mosquitto.org.

Txhua tus neeg siv software tuaj yeem tso npe rau tus tswv lag luam thiab haus cov ntaub ntawv tshaj tawm los ntawm TESS cov cuab yeej. Ib tus neeg tshwj xeeb MQTT yuav tsim los sau tag nrho cov ntaub ntawv no thiab khaws cia rau hauv SQLite database.

Kev teeb tsa lub cuab yeej

Configuration Kev teeb tsa cov cuab yeej yuav raug txo kom tsawg kawg los pab saib xyuas.

● Txhua lub cuab yeej xav tau kev teeb tsa no:

o WiFi SSID thiab tus password.

o Photometer calibration tas li.

o MQTT Broker IP chaw nyob thiab chaw nres nkoj.

o Kev ntsuas lub npe zoo (tshwj xeeb rau ib lub cuab yeej)

o MQTT channel npe (raws li tau piav qhia saum toj no)

WiFi teeb tsa

Thaum xub thawj txuas nrog lub zog, TESS-W tsim lub WiFi nkag mus. Tus neeg siv sau rau hauv cov chaw uas suav nrog lub npe (SSID) thiab tus password ntawm WiFi router, xoom taw tes ntawm kev ntsuas duab thiab Internet chaw nyob thiab lub npe ntawm tus tswv lag luam khaws cia. Tom qab rov pib dua thiab hloov pauv thiab hloov ntawm lub voj voog, TESS lub ntsuas hluav taws xob pib tsim thiab xa cov ntaub ntawv.

Thaum xub pib, TESS pib ua qhov nkag nrog lub npe TESSconfigAP. Lub xov tooj ntawm tes yuav tsum txuas mus rau qhov chaw nkag.

● Xauj nrog Internet browser qhov URL hauv qab no:

● Sau rau hauv daim ntawv nrog cov tsis teev hauv 2.3

● Rov pib dua lub cuab yeej, uas yuav txuas rau lub router hauv zos.

Thaum lub cuab yeej poob qhov txuas nrog WiFi router, rov pib dua thiab teeb tsa nws tus kheej dua li qhov chaw nkag, uas yooj yim los hloov kho teeb tsa.

Software

TESS-W Firmware cov ntaub ntawv tuaj yeem nrhiav tau ntawm github chaw cia khoom

github.com/cristogg/TESS-W

Rau ESP8266https://github.com/cristogg/TESS-W/blob/master/tess-w-v2_0/tess-w-v2_0.ino.generic.bin

Rau microprocessorhttps://github.com/cristogg/TESS-W/blob/master/tess-u/tess-u.hex

Kauj Ruam 8: Cov Lus Cim Kawg

STARS4ALL Foundation yog txuas ntxiv ntawm STARS4ALL txoj haujlwm uas yog tus saib xyuas kev ua haujlwm ntawm TESS-W photometers network. Nov yog pej xeem txoj haujlwm tshawb fawb uas tsim cov ntaub ntawv ntawm kev txaus siab rau kev tshawb fawb pom kev qias neeg.

Thaum koj lub ntsuas ntsuas tau ntsuas thiab teeb tsa yuav pib xa qhov ntsuas mus rau STARS4ALL cov txheej txheem. Cov kev ntsuas no tuaj yeem pom los ntawm peb lub platform (https://tess.stars4all.eu/plots/). Ntxiv rau, txhua cov ntaub ntawv tsim tawm hauv lub network tuaj yeem rub tawm los ntawm peb lub zej zog Zenodo (https://zenodo.org/communities/stars4all)