仮置き

ひとつ間違うと、ゴーストとフレアの嵐に

『天球の歩き方』総集編

球面三角法を活用して計算した恒星間の位置関係を、『天球の歩き方 計算編』としてアップしています。

番号の部分をクリックすると、初出記事にジャンプします。

 

#1 北斗七星からポラリスへ

2014年5月、山梨県にて

 

#2 夏の大三角形

 

2015年8月、愛媛県にて

 

#3 春の大三角形

2014年5月、山梨県にて 

 

#4 冬の大三角形

2011年3月5日、群馬県にて  

 

#5 冬のダイヤモンド

2010年1月、千葉県にて

 

#6 カシオペヤからポラリスへ

2011年3月5日、群馬県にて 

 

#7 北斗七星からレグルスへ

2016年5月、愛媛県にて

 

#8 春のダイヤモンド

 

2016年5月、愛媛県にて

 

#9 春の大三角から天秤座へ

2014年5月、山梨県にて

 

#10 秋の大四辺形

2009年10月、静岡県にて

 

#11 オリオンの三つ星からシリウスへ

2011年3月5日、群馬県にて 

 

#12 オリオンからすばるへ

2010年1月、千葉県にて

 

#13 春の大曲線

2016年5月、愛媛県にて

 

#14 北斗七星からアルフェッカへ

2016年5月、愛媛県にて

 

#15 ペルセウス座流星群の放射点

2011年3月5日、群馬県にて

 

いろいろと計算していきます

Navigational Stars

Navigational Starsとは、陸地が見えない外洋を航行する際の航海術「天測航法」において、太陽・月・惑星とともに用いられる58の恒星（19の１等星と39の２等星）です

 

Navigational Stars 一覧表

番号	名　称	星　座	バイエル符号	視等級	備　考
1	アルフェラッツ	アンドロメダ座	α 星	2.06 等星	秋の大四辺形
2	アンカ	鳳凰座	α 星	2.37 等星
3	シェダル	カシオペヤ座	α 星	2.25 等星
4	ディフダ	鯨座	β 星	2.04 等星
5	アケルナル	エリダヌス座	α 星	0.50 等星
6	ハマル	牡羊座	α 星	2.00 等星
7	アカマル	エリダヌス座	θ 星	3.2 等星
8	メンカル	鯨座	α 星	2.5 等星
9	ミルファク	ペルセウス座	α 星	1.82 等星
10	アルデバラン	牡牛座	α 星	0.85 等星	ロイヤルスター（冬）
11	リゲル	オリオン座	β 星	0.12 等星
12	カペラ	馭者座	α 星	0.71 等星
13	ベラトリックス	オリオン座	γ 星	1.64 等星
14	エルナト	牡牛座	β 星	1.68 等星
15	アルニラム	オリオン座	ε 星	1.70 等星
16	ベテルギウス	オリオン座	α 星	0.58 等星	冬の大三角形
17	カノープス	竜骨座	α 星	-0.72 等星
18	シリウス	大犬座	α 星	-1.47 等星	最も明るい恒星（太陽を除く）  冬の大三角形
19	アダーラ	大犬座	ε 星	1.51 等星
20	プロキオン	小犬座	α 星	0.34 等星	冬の大三角形
21	ポルックス	双子座	β 星	1.15 等星
22	アヴィオール	竜骨座	ε 星	2.4 等星
23	スハイル	帆座	λ 星	2.23 等星
24	ミアプラキドュス	竜骨座	β 星	1.70 等星
25	アルファルド	海蛇座	α 星	2.00 等星
26	レグルス	獅子座	α 星	1.35 等星	ロイヤルスター（春）
27	ドューベ	大熊座	α 星	1.87 等星
28	デネボラ	獅子座	β 星	2.14 等星	春の大三角形
29	ギェナー	烏（からす）座	γ 星	2.80 等星
30	アクルックス	南十字座	α 星	1.40 等星
31	ガクルックス	南十字座	γ 星	1.63 等星
32	アリオト	大熊座	ε 星	1.76 等星
33	スピカ	乙女座	α 星	1.04 等星	春の大三角形
34	アルカイド	大熊座	η 星	1.85 等星
35	ハダル	ケンタウルス座	β 星	0.60 等星
36	メンケント	ケンタウルス座	θ 星	2.06 等星
37	アークトゥルス	牛飼い座	α 星	-0.04 等星	春の大三角形
38	リギル・ケンタウルス	ケンタウルス座	α 星	-0.01 等星
39	ズベン・エル・ゲヌビ	天秤座	α 星	3.28 等星
40	コカブ	小熊座	β 星	2.08 等星
41	アルフェッカ	冠座	α 星	2.24 等星
42	アンタレス	蠍（さそり）座	α 星	1.09 等星	ロイヤルスター（夏）
43	アトリア	南の三角座	α 星	1.92 等星
44	サビク	蛇遣い座	η 星	2.43 等星
45	シャウラ	蠍（さそり）座	λ 星	1.62 等星
46	ラス・アルハゲ	蛇遣い座	α 星	2.10 等星
47	エルタニン	竜座	γ 星	2.23 等星
48	カウス・アウストラリス	射手座	ε 星	1.80 等星
49	ベガ	琴座	α 星	0.03 等星	夏の大三角形
50	ヌンキ	射手座	σ 星	2.06 等星
51	アルタイル	鷲座	α 星	0.77 等星	夏の大三角形
52	ピーコック	孔雀座	α 星	1.91 等星
53	デネブ	白鳥座	α 星	1.25 等星	夏の大三角形
54	エニフ	ペガスス座	ε 星	2.40 等星
55	アルナイル	鶴座	α 星	1.74 等星
56	フォーマルハウト	南の魚座	α 星	1.16 等星	ロイヤルスター（秋）
57	マルカブ	ペガスス座	α 星	2.49 等星	秋の大四辺形
番外	ポラリス	小熊座	α 星	2.02 等星	北極星

 青字番号の星は、南天のため涼麻地方からは観望が難しいもの

 

天の赤道付近の星（冬至点側）

Public Domain by courtesy of US National Imagery and Mapping Administration, Wikimedia Commons

 

天の赤道付近の星（夏至点側）

Public Domain by courtesy of US National Imagery and Mapping Administration, Wikimedia Commons

※横軸はSHA（恒星時角）で赤経RAとは逆回りに定義されています。RA=(360−SHA)/15 

 

天の北極付近の星

Public Domain by courtesy of US National Imagery and Mapping Administration, Wikimedia Commons

 

天の南極付近の星

Public Domain by courtesy of US National Imagery and Mapping Administration, Wikimedia Commons

防湿庫にLED照明 ～施工編～

2.施工編
2.1 基板の組立て
　回路図に基づいて、組み立てていきます。今回は、ユニバーサル基板（サンハヤトCPU131, 150mm×96mm）を利用しました。


　12V電源は、ACアダプタ（スイッチングタイプ、AC90～264V→DC12V、1A）を利用しています。
　右下に写っている三端子レギュレータとトランジスタには放熱板を取り付けていますが、連続稼働させても、熱くなったことはありませんので不要かもしれません。
　回路図には示していませんが、IC4、IC5、IC8、IC9には、念のためパスコン（積層セラミック、0.01μF）を入れています。

　ICを挿入する前に、ACアダプタの出力、三端子レギュレーターの出力、各ICの電源ピン、GNDピンの電圧を確認して下さい。
　赤外センサーの前で手をかざした時に、IC6の11番ピンの電圧が約5Vと0V間で変化すれば、動きを感知しています。
　また、モード１～４に変化していく時に、IC9の13番端子の電圧が約1.2V、約2.4V、約4.8V、約2.4Vと変化すれば照度制御はOKです。

2.2 防湿庫の加工
　照明用の電源を供給する線を内部に引き込むために、防湿庫に一箇所だけ孔あけが必要です。
　この孔にDCジャック（2.1φ、パネル型）を取り付けます。DCジャックが緩いと隙間ができて庫内の湿度調整に影響が出ることが懸念されましたが、密着性はよく特に問題はないようです。
　もし、気になる場合は、薄いゴム板を挟み込むとよいでしょう。
孔あけ加工によりメーカー保証が無効になりますから、覚悟を決めてから加工に取りかかって下さい


　DCジャック部が若干、背面から出っ張ることになりますが、上部の除湿装置に比べれば大したことはありません。


2.3 LEDテープの取り付け
　LEDテープは1本あたり30cmで販売されているもの（ワントラスト、LED大テープ）を12cmにカットして使用しています。左右２面で引き出しごとに４段分で、計8箇所に取り付けます。


　DCジャックの内側に、左右へ配線するためのギボシ端子を取り付けます。12Vの世界では車輛電装用の部品が使えるので便利です。


　専用のコネクタを介して各LEDテープに配線していきます。LED配線は結束バンドで綺麗に束ねておけば、チャンネル部材の向こう側にスッキリと収まります。


2.4 ケースの加工と収納
　制御部を収納するケースは、アルミケース（タカチ電機工業、放熱穴付、W130×H30×D180mm）を選びました。
　前面には、電源スイッチとパイロットランプ（赤色1、黄色4、緑色1）があります。
　上部の白色の丸い部分が赤外センサーの受光面です。


　背面には、電源の引き込み線と防湿庫への出力線があります。
　電源は防湿庫の補助コンセントから取ることができますので、線の取り回しで乱雑になることがありません。

　あとは出力線をDCジャックに差し込んで、電源スイッチを投入すれば設置完了です。

3.改良の余地
・電源投入直後は、ロジックICの出力が不安定になるため、モード１、２を経ずにモード３が作動してしまいます。その後の作動には問題ありませんが、どうしても気になる場合は、IC2、IC3のReset端子にパワーオンリセット回路を付加すれば解決できます。
・ 各モードの切り替わり時に、目視では確認できない程の短い時間ですが、瞬間的に消灯します。そのため、モード２→モード３に切り替わる瞬間にセンサーが動 きを感知した場合にモード１にトリガーがかかってしまいます。ただし、モード３は保持されますので実用上の問題はありません。
・予算の都合で、今回、使用した白色LEDは青色LEDと黄色蛍光体で構成された製品のため、青白い発色をします。陳列物をより美しく照らすためにはRGB３色のLEDで白色を発光するタイプがよいでしょう（高いのが難点ですが）。

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注 意

（１） 本ページで示したフローチャート、電子回路、製作方法、アイディア等を個人の趣味の範囲内で利用することは自由です。ただし、正常動作やあらゆる安全性を保障するものではないことをご理解願います。また、電気に関する基礎知識を持たないと危険をともなう場合がありますので、あくまでも自己責任の範囲内でご利用願います。
　このページへの直接リンクは自由です。
（２）本ページで示したフローチャート、電子回路、製作方法、アイディア等に関する知的財産権は、これを一切放棄するものではありません。

防湿庫にLED照明 ～設計編～

はじめに
　防湿庫にカメラやレンズを収納しています。
　調湿機能には全く申し分ないのですが、防湿庫を陳列棚（ディスプレイ）として考えると、照明が欲しくなってきました。
　収納スペースを逼迫させないことや、庫内温度の上昇を抑制することを考慮して、LED照明を取り付けることにしました。

1.設計編
　照明には、コンパクトで高輝度な車載用のLEDテープを利用することにしました。また、単にスイッチでオンオフするだけではおもしろくないので、赤外線センサーを使って人の動きを感知したら自動点灯し、一定時間、動きがなければ自動消灯することにしました。点灯する際には、段階的に徐々に明るくして、消灯する際にもいきなり消すのではなく一旦、減光することにします。
　こういった仕組みは、PICを使えば１チップでシンプルに製作できそうです。実はアセンブラも好きなのですが、あいにくMac環境なのでPICはパス。地道にタイマーICとCMOSロジックICで組み上げることにします。ICもSOPパッケージやSMDであれば、ずぅ～っとコンパクトに仕上がるはずですが、そこまでの製作スキルを持ち合わせていないので、DIPパッケージで進めます。
※電気電子に関する知識はまったくの独学ですので、より合理的／効率的な方法があるかもしれない点はご容赦願います

1.1 フローチャート
　まず、フローチャートを図－1.1に示します。
（１）モード１
　待機状態（＝消灯中）に人の動きを感知すると、タイマー１にトリガーをかけて、フル照明時の25%のパワーで約2秒間点灯します（ワンの動きでも感知します）。
（２）モード２
　モード１で2秒が経過したら、タイマー２にトリガーがかかり50%のパワーで約2秒間点灯します。
（３）モード３
　モード２の2秒が経過したら、タイマー３にトリガーをかけて、フルパワーで約1分間点灯します。モード３では、カメラやレンズの出し入れで動きを感知している限りタイマーを自動延長しますので、作業中に減光してしまうことはありません。
（４）モード４
　モード３で最後に動きを感知してから約１分後に、タイマー４にトリガーをかけて、50%のパワーで約10秒間点灯します。この減光中に動きを感知した場合には、再びモード３に戻ります。動きを感知することなく10秒間が経過すれば自動消灯し、待機状態に戻ります。
　モード３で美しいレンズ群に見とれていて、あっという間に１分が経過してしまったという場合にも、減光して知らせてくれるので、はっとして手を動かせばフル照明に戻るという算段です。

　　　図－1.1　フローチャート

1.2 タイミングチャート
　図－1.2はタイミングチャートです。
　最上段は、赤外線センサーの出力"IR Sensor"の反転です。Timer 1～4は、それぞれモード１～４の時間制御を担っていて、順次、2秒、2秒、60秒、10秒で次のタイマーに引き継いでいきます。
　最下段はLED照明の照度（正確には入力する電力）で、モードに応じて、25%、50%、100%、50%と変化します。
　タイマー３の稼働中は、最後に動きを感知してから約60秒の間、モード３が保持されます。モード１やモード２の稼働中に動きを感知しても無視されて、淡々と2秒間隔で次のモードに移行していきます。


　　　　　　　　　　　　　　　　図－1.2　タイミングチャート

1.3 回路図
　図－1.3(a)は制御部の回路図です。
　IC2a、IC2b、IC3a、IC3bは、それぞれモード１～４の時間を制御するタイマー１～４です。それぞれの時定数は右上の計算式の通りですが、CR部品の誤差やICの個体差によって、１割程度は変動しますので、精度が求められる場合にはブレッドボードなどで仮組みして事前に確認して下さい。
　IC2a→IC2b→IC3a→IC3bの伝達は、微分回路を挟んでトリガーをかけています。
　LEDの照度は、パルス変調（PWM）で制御します。IC4a～IC4dは、マークスペース比25：75のパルスを発生するための無安定マルチバイブレーターで、モード１の照度制御に用います。同様に、IC5はマークスペース比50：50の無安定マルチバイブレーターで、モード２及びモード４で利用します。
　IC9aは、「何も点灯していなくて、かつ、動きを感知した」場合にタイマー１にトリガーをかけてLEDを点灯します。
　IC7a～IC7cは、「モード２が終了」または「モード４の作動中に動きを感知した」場合にタイマー３にトリガーをかけます。
　IC7d、IC8eは、「モード３の作動中に動きを感知した」場合にタイマー３をリセットして改めて60秒をカウントさせます。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　図－1.3(a)　回路図（制御部分）

　照明関連の回路は図－1.3(b)の通りです。
　IC1は三端子レギュレータで5V定電圧を供給します。緑色LEDは電源パイロットランプ、黄色LEDはモード１～４の作動状態に応じて点灯、赤色LEDは動きを感知した際に点灯します。それぞれ、約4mA前後で点灯するように制限抵抗を選んでいます。
　白色LEDは、3つのSMDタイプのLEDが１チップに封入されたもので、全部で48チップ（＝144個のLED）を使用します。LED照明とはいえ、それなりに電流を消費しますので、トランジスタのスイッチング回路で駆動します。今回は、スペースの都合でhFEの大きなトランジスタを１つ使っていますが、もちろん複数のトランジスタをダーリントン接続で構成しても構いません。
　ちなみに、計算上、LEDの消費電力は6.7Wです。一般に、白熱電球とLEDの電力効率の比は5～6倍と言われていますから、白熱電球に換算すると35～40Wの明るさに相当します。


　　　　　　　　　　　　　　　　　図－1.3(b)　回路図（パワー部分）

1.4 部品表
　半導体部品を表－1.1(a)に、CR部品を表－1.1(b)に示します。

　　　　　　　　　　表－1.1(a)　部品表（半導体）

記号	型式	数量	備　考
IC1	7805	1	三端子レギュレーター（5V、1A）
IR	AMN13111	1	焦電型赤外センサー
IC2、IC3	556	2	Dual Timer
IC4～IC7	4011	4	Quad 2-input NAND
IC8	14503	1	Hex 3-state Buffer
IC9	4072	1	Dual 4-input OR
Tr	2SC4685	1	hFE=800、Ic=5A

 

　表－1.1(b)　部品表（CR）

記号	値	数量	備　考
C	0.01μF	4	タイマーIC Cntr端子
C	0.01μF	3	タイマーカップリング用
C	0.01μF	4	PWM時定数
C	0.1μF	2	三端子レギュレータパスコン
C	22μF	3	タイマー１、２、４時定数
C	100μF	2	三端子レギュレータ平滑用
C	100μF	1	タイマー３時定数
R	330Ω	4	黄色LED制限抵抗
R	820Ω	2	赤色、緑色LED制限抵抗
R	2.7kΩ	1	Trベース電流制限抵抗
R	3.9kΩ	1	PWM時定数
R	4.7kΩ	1	タイマーカップリング用
R	33kΩ	1	PWM制限抵抗
R	39kΩ	3	PWM時定数
R	82kΩ	2	タイマー１、２時定数
R	330kΩ	3	PWM制限抵抗
R	470kΩ	1	タイマー４時定数
R	560kΩ	1	タイマー３時定数

　　　　　　　　　　　　　　　　※22μF、100μFは電解コンデンサ、その他はセラミックコンデンサ

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注 意

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