最近的太強日環食吸引了一大波天文愛好者。在我所居住城市的樹莓科技中心大樓外就有一臺大型的天文望遠鏡，它可以鳥瞰宇宙中的派打其他星球。我一直認為那些真實存在、造智又遙不可及的行星外太空與微小的我有著某種神秘的聯系。
我準備用樹莓派和天文望遠鏡復制一臺智能的觀測行星觀測器。從 NASA 獲取已知行星的太強坐標數據，然后這臺儀器就可以自動調整角度，樹莓聚焦這顆行星，派打讓我可以很方便地觀測它們。相信它將很好地帶你觀看和感受地球之外的外太空世界。
視頻演示
材料清單
樹莓派 3B ×1
16×2 LCD 屏幕 ×1
帶驅動器的步進電機 28-BYJ48 ×2
按鈕 ×3
法蘭聯軸器 5mm ×2
按鈕指南針 ×1
M3 螺栓/螺母 ×8
3D 打印外殼 ×1
3D 打印望遠鏡 ×1
行星坐標數據
這里將介紹兩種定位行星的方法。
1、使用水平坐標系。它可以從北方(方位角)向上方傾斜和從地平線(高度)向上方傾斜，因此是以你的位置而定，所以角度會有所不同。此方法以北方作為參考。
請點擊鏈接查看：
https://en.wikipedia.org/wiki/Horizontal_coordinate_system
2、將樹莓派連上 WiFi 后，直接連接到 NASA 獲得數據。
訪問行星數據
從 NASA 噴氣推進實驗室(JPL)獲取數據：
https://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons
訪問數據前需要安裝 AstroQuery 庫，用于查詢行星網絡表單和數據庫的工具。
請點擊下載安裝：
https://astroquery.readthedocs.io/en/latest/jplhorizons/jplhorizons.html
請確保安裝最新版本的 Raspbian(我使用的是3.7.3版)。
打開終端運行命令：
sudo apt install python3-pip然后使用 pip 安裝 astroquery 的升級版本。
pip3?install?--pre?--upgrade?astroquery在繼續完成項目前，請使用簡單的 Python 腳本訪問該數據，確保正確安裝了所有的依賴項。
from astroquery.jplhorizons import Horizonsmars = Horizons(id=499, location='000', epochs=None, id_type='majorbody')eph = mars.ephemerides()print(eph)
接下來會顯示火星的詳細位置。
請點擊該鏈接查看火星定位是否正確：
https://theskylive.com/planetarium
為了方便查詢，我會做簡化處理。其中 id 表示是 JPL 數據中與火星的數據，epochs 表示獲取數據的時間，id_type 表示詢問太陽系主體。“000”在格林威治天文臺的位置代碼中表示英國的位置。其他位置可點擊查看：
https://minorplanetcenter.net//iau/lists/ObsCodesF.html
故障排除：
如果出現報錯：No module named ‘keyring.util.escape’
可以在終端中輸入以下命令：
pip3?install?--upgrade?keyrings.alt編程
為了找到精確的坐標數據，在 getPlanetInfo 方法修改位置信息(使用上一步中的天文臺的列表修改這里的 location)
def getPlanetInfo(planet):obj = Horizons(id=planet, location='000', epochs=None, id_type='majorbody')eph = obj.ephemerides()return eph
完整的 python 腳本，請在項目文件庫中下載：
https://make.quwj.com/project/240
連接硬件
在該步驟中，要連接面包板、跳線、兩個步進電機、LCD 屏幕和三個按鈕。
在樹莓派上找到引腳，在終端上輸入
pinout它會可以顯示 GPIO 編號和板子編號。
連接方式如下：
第一個進電機 – 7、11、13、15
第二個進電機 – 40、38、36、32
按鈕 1 – 33
按鈕 2 – 37
按鈕 3 – 35
顯示屏 – 26、24、22、18、16、12
全部連接后，運行 python 腳本
python3 planetFinder.py在屏幕上會顯示設置文本，并且按鈕可以啟動步進電機。
3D 打印外殼
1、3D 打印外殼。
所有打印 STL 文件，請在項目文件庫下載：
https://make.quwj.com/project/240
2、測試外殼
外殼組裝到位后，進行其他組件的安裝。將按鈕安裝到位，固定顯示幕和步進電機，打磨外殼，確保所有組件都能正常使用。
安裝電子組件
1、安裝步進電機
步進電機將控制位于外殼上方的望遠鏡的仰角，因此需要延長電線以便旋轉。請如圖進行安裝。
接線完成后，運行 python 腳本，檢查是否一切正常。
然后將電線放回管內，直到步進電機就位，再將步進電機固定在外殼上，然后將外殼粘合。
2、安裝按鈕和 LCD 屏幕
如圖所示安裝按鈕，在焊接前使用螺母使其固定到位。
再使用 M3 螺栓和螺母固定 LCD 顯示器。請將 LCD 其中一個引腳焊接到電位計上。
在將所有的組件粘合之前，再次測試代碼，確保所有能夠正常工作，因為該階段更容易修復。
3、添加法蘭聯軸器
將 3D 打印的底座連接到步進電機。
將法蘭聯軸器安裝在步進電機的頂部，并用螺釘固定到位。
將望遠鏡安裝到旋轉塔頂上的電機很簡單，因為有足夠的空間可以將小螺釘固定到位。
一個法蘭器粘連在旋轉塔架的底座上，另一個安裝在望遠鏡上。
再次測試，如果有問題，馬上修復并確保所有連線正確。
啟動
因為想把它獨立運行，而不是每次手動代碼尋找行星，因此將其設置為在樹莓派開啟時運行代碼。
在終端中輸入。
1crontab -e在打開的文件中，在文件末尾，另起一行輸入。
1@reboot python3 /home/pi/PlanetFinder/planetFinder.py &代碼保存在 PlanetFinder 文件夾中，因此文件位置為：
/home/pi/PlanetFinder/planetFinder.py。如果你保存在其他地方，請在此處更改。
說明：它允許代碼在后臺運行，因此它在啟動時不會阻止其他進程。
完成組裝
將小指南針添加到旋轉底座的中間，最后，將所有的組件安裝到位。
使用方法
1、當望遠鏡開始啟動時，調整垂直軸。按下向上和向下按鈕可以移動望遠鏡，調整好后按下 OK 按鈕即可(位于底部)。
2、調整旋轉角度，使用按鈕旋轉望遠鏡，直到小指南針將望遠鏡指向北，然后按下 OK 按鈕即可。
現在，你可以使用向上、向下按鈕選擇行星，確定好后按下 OK 按鈕即可。它將顯示選定行星的高度和方位角，指向它幾秒后再轉向北。
目前為止，項目就完成了。你會去尋找哪一顆行星呢?!
-END-
MAKER:snowbiscuit／譯：趣無盡 Cherry（轉載請注明出處）
https://shumeipai.nxez.com/2020/07/23/raspberry-pi-planet-finder.html
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