Универсальная система управления телескопом на Arduino

[Iovch]

На форуме уже имеется несколько тем, посвященных системам управления монтировками, собранных на базе компонентов ардуино, в частности:

Простая система управления монтировкой на Arduino
Управление монтировкой на ШД Arduino + grbl
GOTO на Arduino практическая реализация "Импортозамещение"

   В результате изучения этих, и многих других источников, у меня сложилось четкое представление, как простейшим образом, на базе компонентов Ардуино можно решить некоторые вопросы, связанные с управлением телескопом.
   В настоящий момент собран действующий образец управляющего блока на базе Ардуино нано и драйверов А4988 для монтировки на шаговых двигателях с выходом для подключения электрофокусера, с индикацией координат наведения и прочей информации на двухстрочном LCD, с возможностью выполнения команд GOTO задаваемых с ПК, с возможностью подключения проводного устройства управления. Реализовано прямое подключение к плагину «управление телескопом» программы Stellarium. Разработано программное обеспечение для управления экваториальной и альт-азимутальной монтировками, масса тестовых программ. Собранная система управляет монтировкой из комплекта Деагостини «Собери свой телескоп» (аналог Astro-3, на фото), но система подойдет для управления любой монтировкой на шаговых двигателях. Пришло время собрать окончательный вариант изделия уже с беспроводным управлением. В процессе переборки системы, попытаюсь систематизировать и показать в этой теме, от простого к сложному, как простейшим образом, на Ардуино можно реализовать тот или иной функционал. Думаю, материал будет полезным.

Для удобства ориентирования в теме привожу здесь ссылки на основные моменты и программы:

Астротрекер или привод оси прямого восхождения, описание электронной части:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Астротрекер или привод оси прямого восхождения, скетч GOTO1 + драйвер ch341ser.zip:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Привод оси склонений и элемент управления (джойстик), ускорение перемещений, описание:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Привод оси склонений и элемент управления (джойстик), ускорение перемещений, скетч GOTO2:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Система управления экваториальной монтировкой с функциями GOTO, описание и скетч GOTO3:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Прикручиваем управление фокусером к джойстику
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Подключаем LCD, описание электронной части:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Подключаем LCD, скетч GOTO4 + драйвер LCD 1602:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Скетч GOTO4 с автоопределением и автоюстировкой джойстика:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Пульт ИК часть 1 (Slave), описание электронной части:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Пульт ИК часть 1 (Slave), скетч GOTO5SLAVE, программа настройки и драйвер пульта ИК:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Пульт ИК часть 2 (Master), описание электронной части и скетч GOTO5MASTER:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Шаговый электрофокусер, описание электронной части:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Шаговый электрофокусер, скетч GOTO6MASTER.zip:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Версии GOTO6MASTER и GOTO6SLAVE для штатного ИК пульта ардуино:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Энергонезависимые часы реального времени:
Универсальная система управления телескопом на Arduino
Скетч для управления альт-азимутальной монтировкой GOTO7MASTER:
Универсальная система управления телескопом на Arduino

Ссылка на яндекс-диск со всеми материалами и стабильными версиями: https://yadi.sk/d/f1jTO1AohCtbz

[BaNaN3a72rus]

Про параметр понял. А кнопка нет, специально проверял ее. У нее два положение, замкнута, разомкнута. Причем включил - замкнута. Ещё раз нажал - разомкнута. У меня даже высота кнопки в разных положением разная. При замкнутом положении сопротивление всей системы менее 10 Ом. При разомкнутом около 2 МОм.

[Дядя Вова]

Про параметр понял. А кнопка нет, специально проверял ее. У нее два положение, замкнута, разомкнута. Причем включил - замкнута. Ещё раз нажал - разомкнута. У меня даже высота кнопки в разных положением разная. При замкнутом положении сопротивление всей системы менее 10 Ом. При разомкнутом около 2 МОм.

й
10 Ом как-то многовато. Измерьте отдельно три элемента - сумма сопротивлений не совпадет КМК. Если так, то провод кнопки который должен соединяться с источником питания идет куда-то в другое место.

[Луноход-1]

Для замыкания 10Ом...вроде бы и ничтожно мало, но может в Китае это уже много? У них там коммунизм и все такое, свои законы физики...

А на простой цепи "батарейка-лампочка" вы кнопку не проверяли? Может у нее биос глючит на аппаратном уровне? )))

[BaNaN3a72rus]

буду дальше ее мучить, посмотрим что получится ..)

[BaNaN3a72rus]

Вопрос, что это за параметр iSteps X/Y PS? "Полных шагов в секунду на двигателе" Хорошо когда много или когда мало? Ибо щас поставил с телескопом с противовесами, и Dec вообще не тютю.

Это параметр из даташита движка, должен соответствовать максимальному крутящему моменту. На некоторых движках может составлять 250-350 шагов/сек.

крутящий момент при 24В — 5.5 кг.см; (я питаю от 12в)


Ну т.е для моего двигателя iSteps XPS  400?...  Извините за мои, для многих банальные и тупые вопросы..

[Iovch]

Вот эти картинки надо смотреть. Я правда не понял, что они имели ввиду под словом Stack, но и так видно, что на 12В после 1000 шагов/сек крутящий момент падает катастрофически. Такое впечатление, что 500-750 оптимально будет. Источник http://www.pbclinear.com/Download/DataSheet/Stepper-Motor-Support-Document.pdf

[Луноход-1]

Я правда не понял, что они имели ввиду под словом Stack

так вот жеш, на первой странице дохумента пишут - даблстак - с увеличенной камерой сгорания. Большинство довольствуется синглами, но "для своих" китайцы делают расточенные версии. Забавно, что чем длиннее корпус, тем меньшее количество об/мин на 12в они протестировали. Видимо очень дорогие движки, что боялись их сильно раскручивать)))

[аспирант]

Опять рассматривается классика жанра - максимальная рабочая частота обычных недорогих ШД составляет 700-800 Герц.... Есть специальные высокочастотные двигатели, которые как правило имеют цилиндрический корпус и работают до 1500-2000 Герц. Шаговый двигатель это резонансная система причём электромеханическая резонансная система, в которой нагрузка на валу так же влияет на характеристики системы, у господина Ридико есть по этому поводу публикация - полезно почитать желающим разобраться в шаговиках...

[BaNaN3a72rus]

Спасибо. В целом суть понял. Значит поставлю поменьше. Мне просто интересно, из за изменения этого значения с 700 к примеру на 500, 400, 300, у меня будет разница в скорости ведения*? К примеру при понижении, и станут ли у меня не успевать за звёздами идти Ra к примеру..)
А про почитать "господина Ридико " Это на форуме тут?

[Iovch]

Скорость ведения не изменится, программа сама рассчитает, когда шагнуть потребуется.

[Iovch]

Вчера проверял на рефракторе F=1500 снимки с разницей в 8 минут. На экране фотоаппарата смещения не заметно было, обнаружили только неточность полярки! Скетч правда для такой техники продвинутый нужен с коррекцией тактового генератора ардуины.

[аспирант]

А про почитать "господина Ридико " Это на форуме тут?

Вот, навскидку....
http://www.platan.ru/shem/pdf/str13.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/str26-29.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/s22-27.pdf
http://www.platan.ru/shem/pdf/st22-24.pdf

[BaNaN3a72rus]

Спасибо большое за ссылки. На выходных тоже в поле протестирую всё. Отпишусь как будет. Кстати о питании, получилось поддерживать автономную работу еще от паврбанка. Полного моего хватает на 5 часов. Ну если на морозе, ну на 3 может хватит.

[BaNaN3a72rus]

Проигрался немного с iSteps XPS. По моей логике чем ниже это значение, том больше момент будет судя по графикам выше. Однако получилось как то на оборот. Пробовал значение 400 и 1000. Судя по плавности хотя 1000 лучше. На 400 вообще шаги пропускает люто.
Вот 400 https://drive.google.com/file/d/1a-xuaKbV3oQJNkM2xQtLz1khPdgYf7zW/view?usp=drivesdk
Вот 1000 значение https://drive.google.com/file/d/1cnJCGbeBzP557OCLW0eGLQnWGd7UohuT/view?usp=drivesdk

Звук может быть громкий.

[Iovch]

Немного изменил "окончательную" схему контроллера монтировки. Контакты А4 (SDA) A5 (SDL) (вместо А6, А7) вывел на разъем RJ-45. А6, А7 получили отдельный разъем. Кнопку Reset вывел на корпус устройства, как показала практика, это надо делать. Массу электронной схемы замкнул на корпус. В итоге прибавилось универсальности: появилась возможность использовать шину I2C, появилась возможность подключения джойстика, кнопочного пульта и/или коробочки для гидирования.  В такой контроллер зальется любой из ранее приведенных скетчей, а новые как раз для такой схемы делаются. Неиспользуемым остался только выход 3,3v возможно и он когда-нибудь пригодиться.

[Луноход-1]

Позвольте вопросы по последней схеме (New004):
1. Вижу, что джойстик по-другому теперь подключен (сравниваю с картинкой из ответа 14). А кнопка "вкл/выкл автотрекинга" теперь как реализована?
2. Если у меня не универсальная монтировка, а всегда экваториальная (ну или азимутальная для кого-то) - как можно "вырезать" переключатель EQ/AZ из этой картинки, какие контакты замкнуть, и можно ли их просто замкнуть, без емкостей и сопротивлений?
3. Четно, не заметил на какой станции сошел с поезда LCD экран (((       А, все, увидел. Он нас не покинул, просто на схеме не подписано, что А4-А5 это как раз для него, милого. Извиняюсь за панику )))

[Iovch]

Трекинг включается сейчас как раз переключателем EQ/Alarm/AZ + Reset: Alarm=EQ+трекинг.
В старые скетчи достаточно ввести проверку в цикле напряжение на контакте A3 (CoolEN).
В конфиг добавить:

Код: [Выделить]

#define MOUNT_TYPE_PIN A3 //Или любой другой аналоговый пин вместо А3
В setup() добавить:

Код: [Выделить]

   pinMode(MOUNT_TYPE_PIN, INPUT_PULLUP);
 В loop() добавить:

Код: [Выделить]

if(analogRead(MOUNT_TYPE_PIN) <300) bRun=true; else bRun=false;
Поставить переключатель, замыкающий MOUNT_TYPE_PIN на массу.
По монтировке. Если ваша монтировка допускает установку полярной оси вертикально, то считайте, что у вас есть и азимутальная монтировка.
В последних скетчах действительно LCD на контроллере монтировки не предполагается, переносится в контроллер управления, но можно залить старые скетчи с поддержкой LCD.

[Fatalik]

вывод 3.3в это указку запитать лазерную вместо искателя =)

[Piter_Korn]

вывод 3.3в

Нужно уточнить. Там, кажется, есть ограничение по  токовой нагрузке в 50 мА. Можете спалить локальный стабилизатор на ардуиновской плате.

[BaNaN3a72rus]

А подскажите ещё такой вопрос. Про шд читал что они в обратную сторону могут ток нехило плюнуть и погорит что то.
Катал монтировку со скопом джойстиком во всех направлениях на разных скоростях джойстика, все было отлично.
Дошло дело до стилариума. При наведении на некоторые звёзды, двигатель Ra неплохо так пропускает шаги, хотя с джойстиком все было хорошо. Не прошло и минут 20 как я по звездам катался, бац и первый дымок..) перегорел полевик на ардуино. Хотя все хорошо по проводке сделано и ничего не коротит. Может я где то пропустил и надо на минут или на плюс шд ставить конденсаторы?