====== Řídící systém slunečního coelostatu COELOSTAT01A ====== Aktuální podrobný návod na použití je na [[https://github.com/UniversalScientificTechnologies/SolarCoelostat/blob/ComputingUnit/doc/coelostat-navod.pdf|GitHubu]]. Systém pro řízení slunečního coelostatu je založen na softwaru [[cs:robozor:arom|AROM]], do kterého jsou doprogramovány dva nody (řídící aplikace), Jeden slouží k ovládání motorů coelostatu. Druhý se stará o vyčítání IDS kamery a výpočtu pozice Slunce na senzoru. ===== Návod k použití ===== ==== Postup pozorování ==== - Zapnout napájení systému - Počkat na spuštění řídícího počítače (mezi tím připravit pozorovatelnu - odsunout střechu, odstranit kryty zrcadel, zkontrolovat, zdali není žádný koncový spínač sepnut) - Nyní si můžete otevřít ovládací stránku coelostatu (v místní síťi adresa arom-solarlab.local) - Vycentrovat pozici pomocného zrcadla (stisknout tlačítko "<-" na dálkovém ovladači, hodinový stroj se po úspěšném vycentrování zapne sám, v případě neprojití, šrouby zrcadel vystředit a spustit kalibraci znovu) - Mechanicky nastavit všechna zrcadla (aby byl obraz slunce na centru měřícího zařízení, pro přesné měření polohy je potřeba nastavit všechna zrcadla, ne jen ta venku) - **pozorování** - Vycentrovat pozici pomocného zrcadla (stisknout tlačítko "<-") - Vypnout systém (tlačítko vypnout na dálkovém ovladači), vypnout počítač pozorovatele - Zakrytovat zrcadla a zavřít pozorovatelnu - Vypnout napájení systému ====Zapnutí==== Systém se začne zapínat sám po zapojení do zásuvky. Napájecí kabel je označen popiskem ''pointace''. Zapínání může trvat pár minut. Po zapnutí a úplné inicializaci se ozve dvakrát uvítací tón. A na display se objeví nápis Welcome... OK AROM MLAB.cz Nyní je systém připraven pro používání. ==== Ovládání ==== K ovládání systému lze používat buď bezdrátový IR ovladač nebo [[cs:robozor:arom_webui|webové rozhraní]]. === Bezdrátový ovladač === IR přijímač je umístěn vedle stavového LCD, proto ovladačem miřte do tohoto prostoru. Při zmáčknutí jakéhokoliv tlačítka by měl zaznít zvukový signál. Pokud tento signál nezazní, ovladač je mimo dosahu. Zkuste namířit ovladač lépe, nebo jděte blíže. {{ :cs:designs:ir_coelostat.png?400 |}} Vycentrování zrcadel se provede stisknutím tlačítka ''zpět''. Na LCD display se zobrazí Kalibrace polohy x z 3 Po dokončení kalibrace (vycentrování zrcadel) se na display zobrazí nápis: Kalibrace polohy Dokonceno Nyní můžeme tlačítkem ''OK'' spustit hodinový stroj. Pomocí šipek pak můžete ovládat pohyb pointovacího zrcadla. Rychlost pohybu je dána počtem zmáčknutí daného tlačítka a je zobrazena na LCD. Pohyb zastavíte znovu pomocí tlačítka ''OK''. Hodinový stroj zůstane běžet. Tlačítka ''domů'', ''plus'' a ''mínus'' nejsou bez připojené kamery aktivní. ==== Hodinový stroj ==== Hodinový stroj se zapíná tlačítkem ''OK''. Při stisknutí se zastaví pohyb pomocného zrcadla. Hodinový stroj se vypne tlačítkem ''Zastavit veškerý pohyb''. Při polohování pomocného zrcadla hodinový stroj zůstává běžet. ====Vypnutí==== Systém se vypíná stisknutím tlačítka vypnout na dálkovém ovladači. Na display se ukáže vypínací hláška. Před odpojením napájení počkejte, dokud bliká CPU led. Druhá led zůstane svítit. === Měřící zařízení === Po zdárném spuštění coelostatu můžete spustit jednotlivé měřící části. ===== Ovládání pointační kamery ===== Pro pointační kameru je připravena vlastní aplikace, která se spouští kliknutím na ikonku ''Pointační kamera'' nebo z terminálu příkazem ''rosrun solar_coelostat solarPosition''. Následně by se Vám měl zobrazit náhled z kamery a ovládací panel. V okně náhledu je zobrazeno několik pomocných čar, které zobrazují střed kamery, střed Slunečního disky, směr východ-západ nebo osu Slunce. Kliknutím na disk Slunce provedete výběr polohy, jak se bude software snažit namířit coelostat. V Ovládacím panelu je několik nastavení. Nejprve je potřeba nastavit integrační čas. Za jasného počasí se tento čas pohybuje mezi 0.2 - 1 ms. Po změně hodnoty je potřeba potvrdit tlačítkem ''Použij parametry''. Pole název pozorování slouží pro označení pozorování. Toto pole se typicky nastavuje na název pozorovaného pole. Následující výběr, ''Typ dat'' je určeno pro klasifikaci naměřených dat. Tyto dvě volby nijak neupravují algoritmus navádění. Slouží spíše pro pozdější zpracovávání dat. Tlačítka ''Drž střed'' a ''Drž součastnou polohu'' slouží pro nastavení kurzoru na současnou polohu nebo střed slunečního disku. Zaškrtávátko ''recording'' slouží k ukládání snímků z pointační kamery. Zaškrtávátko ''Drž pozici'' je určeno pro navádění Slunečního coelostatu na vybraný bod na Slunečním disku. Před zahájením pointace je potřeba mít zkalibrovaný denní pohyb. Pohyb je zkalibrovaný, když tlačítko ''Zjistit denní pohyb'' svítí zeleně. Pro správné vyhodnocení polohy je nutné obraz mírně přeexponovat. S nastavení správné hodnoty Vám pomůže detekovaný obrys. Pokud v době pozorování přes Sluneční disk přechází mrak (nebo jiný objekt) je vhodné ''Držení pozice'' vypnout a počkat až se obraz znovu vyčistí ==== Pointace ==== Nejdříve je vhodné najet na polohu ručně pomocí ovladače a pak v nastavení pointace kliknout na tlačítko ''Drž součastnou polohu''. Druhá možnost je kliknout do obrazu na požadované místo a zatrhnout pole ''Drž pozici''. ===== SlitJaw kamera ===== Po spuštění aplikace pro záznam dat z slit-jaw kamery se spustí okno z náhledem a konfiguračním oknem. Zde lze nastavit parametry jako expozice a gain. Zaznamenávání snímků lze zapnout zaškrtávátkem ''recordind''. Perioda ukládání určuje, jak často se obrázky budou ukládat. ===== Řešení problémů ===== ==== Systém se nezapl správně ==== V případě, že po zapojení zařízení do napájení systém nenabootoval a správně (na LCD display jsou v horním řádku černé čtverečky). === Způsob 1 === Odpojte zařízení od napájení a vyčkejte minimálně 10 minut a znovu zapojte do napájení ==== SolarLab se nezinicializoval ==== Systém nabootoval (jednou zazněl uvítací tón) ale nespustil se řídící software. Na display je napsáno (bez 'OK'). Welcome... AROM MLAB.cz Pro řešení tohoto problému existuje několik způsobů: === Způsob 1 === Odpojte zařízení od napájení a vyčkejte minimálně 10 minut a znovu zapojte do napájení. === Způsob 2 === Otevřete ve webovém prohlížeči webové rozhraní systému. Přihlašte se s uživatelským jménem ''admin'' a heslem ''admin''. V pravém sloupci klikněte na ''nastavení''. Otevře se vám okno s pár nastavovátky. Pod nápisem ''Run node'' vyberte v checkboxu (''--vyberte jeden nod--'') ''solarLab''. Za pár sekund (10-15) by se měl rozeznít uvítací tón a a na display by se mělo objevit: Welcome... OK AROM MLAB.cz Před tímto postupem zkontrolujte, jestli ''solarLab'' nod již neběží. To zjistíte tím, že v levém černém menu nebude odkaz na ''solarLab'' nebo ''sun_controller''. ==== Špatná trackovací rychlost ==== Trackovací rychlost je potřeba poprvé zkalibrovat. Změnu trackovací rychlosti lze aplikovat vepsáním nové rychlosti do textevého pole na stránce ''sun_controller'' a stisknutím vedlejšího tlačítka. Změnu aplikujete znovu zapnutím trackování. ==== Systém přestal fungovat ==== Systém nereaguje na povely IR ovladačem ani přes webové rozhraní === Způsob 1=== Zkontrolujte, jestli funguje webové rozhraní. Pokud ne, odpojte napájení. Počkejte minimálně 10 minut a znovu zapojte. Systém by měl nabootovat správně. Pokud webové rozhraní funguje, existují znovu dva způsoby. === Způsob 2 === Postupujte, podle ''způsobu 1'' === Způsob 3 === Přejděte do webového rozhraní, přihlašte se a otevřete v levém sloupci menu ''nastavení''. Zde vyberte pod nápisem ''Kill node'' ''/solarLab'' nebo ''/sun_controller'' a stiskněte modré tlačítko ''Kill node''. Následně v horním výběru u nápisu ''Run node'' vyberte ''solarLab'' a stiskněte modré tlačítko ''Run node''. Na LCD display by se po chvíli měl zobrazit nápis: Welcome... OK AROM MLAB.cz ===== Pozorovací program ===== Pozorovací program je další ROS nod, který slouží k získávání dat ze dvou spektrografů oceanoptics a slitJaw kamery ZWI. ===== Spektra ===== Software ukládá spektra získaných ze spektroskopů do souborů HDF5, které jsou pro tento typ dat vhodné. Každý soubor má název ve formátu '''____spektroskop.hdf5'''. V každém takovém souboru je několik '''datasetů''', které ve své hlavičce obsahují informace o nastavení sestavy (integrační doba, spektroskop, datum a čas pozorování a podobné informace) === Možnosti nastavení === * Integrační doba * Ukládat data * Bias (Pouze pro náhled) * ... ===== Struktura zařízení ===== {{ :cs:designs:solarcoelostatstructure.png?600 |}} ===== Součásti ===== ^ Name ^ Count ^ | Odroid C2 | 1 | | SUPERCAP | 1 | | I2CDIFF | 3 | | RJ45 | 1 | | I2CSPI | 2 | | HBSTEP01B | 3 | | CLKGEN | 1 | | UNIPOWER | 2 | | I2CLCD | 1 | | IR ovladač | 1 | | FTP vedení | 30m+10m+5m | | Napájecí dvojlinka | 30m+10m | | Zdroj 12V, xxA | 1 | ==== Kamera ZWO ==== Pro kamery od firmy ZWO ASI existuje python wrapper [[https://github.com/stevemarple/python-zwoasi|python-zwoasi]] který umožňuje vyčítání kamery pomocí pythonu. Pro rozfungování je potřeba mít stažený ovladač pro kameru. Ovladač lze stáhnout z oficiálních stránek výrobce. ==== Kamera IDS ==== [[https://en.ids-imaging.com/store/ui-3180cp-rev-2.html|UI-3180CP-M-GL Rev.2]] USB 3.0 Vybraná kamera je monochromatická a má velkoformátový 1" (12.441mm x 9.830mm) CMOS senzor s rozlišením 5.31MPx (2592x2048px). === Instalace === Pro vyčítání kamery se využívá [[en:odroid-xu4|ODROID-XU4]], který má USB 3.0 port. Pro použití kamery s USB3.0 musí být v Odroidu nainstalovaný operační systém s kernelem 3.4 nebo vyšším Kamery IDS USB3.0 lze provozovat i na USB 2.0 s menší přenosovou rychlostí. sudo apt-get install libqt4-qt3support libqtgui4 libqt4-network libqtcore4 libqt4-xml libqt4-sql libjpeg62 libpng12-0 wget https://en.ids-imaging.com/download-ueye-emb-hardfloat.html?file=tl_files/downloads/LinuxEmbedded/uEyeSDK-4.82.01-ARM_LINUX_IDS_GNUEABI_HF.tgz -o uEyeSDK-4.82.01-ARM_LINUX_IDS_GNUEABI_HF.tgz sudo tar xvf uEyeSDK-4.82.01-ARM_LINUX_IDS_GNUEABI_HF.tgz -C / sudo /usr/local/share/ueye/bin/ueyesdk-setup.sh Spustíme ovladač: /etc/init.d/ueyeusbdrc start Led dioda na kameře by měla zablikat a zůstat svítit zeleně. nyní přítomnost kamery nejsnáze ověříme příkazem ''ueyesetid''. odroid@odroid:~$ ueyesetid libueye_api.so Version 4.82.0015 +--------------------------------------+ | Set the Camera ID of a uEye camera | +--------------------------------------+ For the multiple camera support of the uEye driver it must be guaranteed, that a call to is_InitCamera() addresses a specific camera device. For this purpose, every camera has a clear identification number (camera ID) it can be identified through. The camera ID is set per default to 1. 1 device found +------+----------+---------+--------+----------------------+--------------+ |Device|Device id |Camera id| in use | Camera Model | Serial No. | +------+----------+---------+--------+----------------------+--------------+ | 1 | 1 | 1 | no | UI318xCP-M | 4103125568 | +------+----------+---------+--------+----------------------+--------------+ Select a camera (column "device") to modify [1-1] (0 to quit) Nyní kameru vidíme ze SW a můžeme přitopit k instalaci python ovladače. cd repos git clone git@github.com:ncsuarc/ids.git cd ids sudo apt install python-dev python-numpy python-opencv sudo python setup.py install ==== Spektrometr OceanOptics ==== Systém pro získávání spekter používá dva spektrometry HR4000 od firmy OceanOptics s jiným měřícím rozsahem. === Instalace === Pro vyčítání spekter z těchto spektroskopů se používá python knihovna [[https://github.com/ap--/python-seabreeze|python-seabreeze]]. Knihovna se nainstaluje: cd repos git clone git@github.com:ap--/python-seabreeze.git cd python-seabreeze sudo python setup.py install --without-cseabreeze sudo pip install pyusb ===Používané spektrografy=== [, ] HR4C5177 HR4000 3840 # počet pixelů 349.457516 - 491.788452638 #rozsah vlnových délek HR4D290 HR4000 3840 476.90387 - 951.25879321