Пульты для монтировок НПЗ

[Александр Л.]

… К нашим баранам - есть такая проблема дешевый привод для телескопа и она возникает у всех поначалу, поэтому неплохо бы было бы создать дешевую компромисную схему как первый шаг позволяющий комфортно наблюдать. Никто ж не говорит что супер-пупер привод за 5 штук зеленых рублей хуже! Но самый дешевый начальный привод для школьника какой он может быть? Только прошу уважаемых профи сюда энкодеры не предлагать - энкодер это от 200-500$ и еще +++++ к нему? А вот поставьте себя на место школьника с рублем в кармане - какой привод ему предложить? И пускай он не будет от Такахаши, а наш с барахолки! …
 

    Цитата из параллельной ветки.
С барахолки привода у меня нет, но есть пара, тройка простых решений для монтировки от Мицара. В основном можно выделить два решения – на операционных усилителях – этот пульт обеспечивает управление синхронным двигателем монтировки с коррекцией скорости при помощи двух кнопок, и пульт на микропроцессоре управляющий синхронным двигателем с коррекцией скорости и двумя шаговыми маломощными шаговыми двигателями, которые используются для привода фокусера и оси склонений.
Некая преамбула. Как это обычно пишут – если Вы задумаете собирать и использовать эти схемы то я не несу ответственности за выход из строя Вашей монтировки, выход из строя деталей, ожоги паяльником и т.д.
    Аналоговый пульт был проверен на двух монтировках и хорошо работал, Микропроцессорный был проверен на трех монтировках. Все монтировки были одного типа – с одним тумблером, чем отличаются модификации монтировок НПЗ друг от друга мне неизвестно. Пульты подают на двигатель монтировки переменное напряжение прямоугольной формы с частотой ~ 50 гц.
Начнем с первого решения – пульта на двух мощных операционных усилителях. Ниже схема.
На операционном усилителе U2B собран по классической схеме генератор, частота генерации которого определяется емкостью конденсатора С2 и сопротивлением резисторов R2 и R9+R5. Кнопки коррекции скорости S1 и S2 подключают резисторы R1 и R6 параллельно резисторам R2 и R9+R5 соответственно, при этом частота генератора меняется. Подробное описание работы генератора можно найти здесь - http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/op/funop_14_1_1.htm . Схема генератора несколько отличается от описанной  в ссылке, поскольку рассчитана на однополярное питание.
Режим однополярного питания обеспечивают резисторы R8 и R4. Резистром R7 нужно выставить частоту для звездной скорости – 50.13 Гц.  На ОУ U1 собран ключевой парафазный усилитель.
   О рудиментах схемы. Когда она только собиралась была мысль использовать ее с пониженным напряжением питания. Конкретно хотелось использовать 4 – пальчиковых батарейки. Рассчет был на производственные запасы по мощности. Увы, предельное напряжение, при котором двигатель еще крутиться составляет 7 В. Посему разъем JP3 и диод D2 можно не устанавливать.
    Несколько слов о стабильности частоты и выборе элементов. Обычно для аналоговых генераторов приводят в качестве нестабильности частоты величину 10Е-3, 10Е-4 1/Гц.
Прикидочный расчет показал, что в данной схеме возможно получение величины ухода частоты в 0.3 Гц в температурном диапазоне 50 градусов, при использовании точных, но не прецизионных элементов. Поэтому особое внимание надо уделить типам конденсаторов C2 и резисторов R9, R7, R2, R1, R6. Практика показала незначительный уход частоты при наблюдениях, точнее говоря незаметный, каких либо специальных измерений не производилось. В диапазоне питающих напряжений 10-13 вольт существует дополнительный уход частоты ( за счет изменения напряжения ) примерно в 0.3Гц.
     Схема несколько изменялась и переразводилась. Конечный вариант, который не использовался на практике отличался от вышеописанного наличием дополнительного стабилизатора для питания задающего генератора.
     Опреационный усилитель L2722 несмотря на небольшие размеры (DIP8) хорошо работает при токах нагрузки до 300 ма, а двигатель монтировки потребляет примерно 200 ма. ОУ при работе нагревается примерно до 30-40 градусов. Величины резисторов R1 и R6 подобраны таким образом, что частоты генератора при коррекциях составляют 40 и 65 гц.

[Владимир Николаевич]

Саша! Я никак не против твоей схемы и вариаций к ней, но зачем городить велосипед? Ведь это все выпускается давно не в одном а даже в двух серийных вариантах - НПЗ черный пульт и Игорь Нестеренко серый пульт. Все уже давно проверено в деле. Но не дешево однако! Сколько твоя схема потянет если ее изготовление заказать? Если действительно выйдет до 500 руб это дело, а если больше то еще вопрос! Да синхронник 220в на 2 и даже 0.2 об\мин можно  взять за бакс и если прибабахать дешевую стабильную схемку не LC а с кварцем то да имеет смысл внедрить предложение в массы но в двух вариантах на 220в общедоступно и 12в НПЗ!  

[Александр Л.]

             Зачем? А зачем люди трут стекла, или собирают марки? Изготавливать на заказ я это никогда не собирался, а детали для такого пульта стоят примерно 100-150 руб.

[Александр Л.]

    Основой второго пульта является однокристальная микроэвм AT90C2051. Микроэвм занимается опросом кнопок пульта S1-S6, вырабатывает сигнал с частотой 50.13 Гц на выводе P3.7, а также формирует управляющие импульсы для двух шаговых двигателей на выводах порта P1. Цепочка С4, R2 обеспечивает сброс процессора при включении питания. Микросхема U3 – усиливает фазные импульсы по току. На микросхеме U4 выполнен мостовой усилитель тока для питания синхронного двигателя монтировки. Шаговые двигатели подключаются к разьему XP2, синхронник к контактам 18,19 XP2. На микросхемах U1, U6 выполнены стабилизаторы на 5V и 12 V для питания цифровой части схемы и стабилизации питания синхронного двигателя. Применены микросхемы с падением напряжения между входом и выходом в 0.5 В. На микросхеме U5 собран узел подключения одноосевого автогида, но работа этого узла не проверялась.
   При включении питания пульт начинает вырабатывать сигнал для питания двигателя с частотой 50.13 Гц, а также устанавливает на выводах XP2 сигнал 1-ой фазы для двух шаговых двигателей. Способ управления одношаговый двухфазный. При нажатии кнопок коррекции хода часовика пульт отрабатывает текущий период до конца, а затем меняет частоту управления на 40 или 64 Гц, в зависимости от выбранной клавиши. В случае нажатия кнопки управления фокусером или осью склонений шаговые двигатели начинают вращаться в выбранном направлении со скоростью соответствующей 5-ти шагам в секунду. При удержании клавиш в течении 7 секунд скорость вращения двигателей возрастает в 30 раз.  Данные скорости были выбраны исходя из следующих соображений. Меньшая 5 шагов в секунду – для того, чтобы была возможность отрабатывать один шаг двигателя одним нажатием клавиши, вторая исходя из соображений работы на максимально возможной скорости, но с максимальным моментом, когда еще момент двигателя не падает из-за ограничения тока индуктивностью обмоток двигателя. Для моего варианта механики скорость по оси склонений получилась примерно 0.3Х и 10Х.

[Александр Л.]

  Микропрограммы написаны на компиляторе, написанном еще в СССР для 51 однокристалки в МИФИ. Компилятор разрешен для любых некомерческих применений.
Ниже входной файл для для программатора в HEX формате.


:10002700754801754900E54EC5F0E54FC5F0FAABD7
:10003700F0FCADF0E548C39CC5F0E5499D45F0608F
:100047000574FF500104047003020072E548C5F00F
:10005700E549C5F0C39AC5F09B45F0600EE5482415
:1000670001F548E5493400F54980E12275480175F5
:100077004900E550C5F0E551C5F0FAABF0FCADF02D
:10008700E548C39CC5F0E5499D45F0600574FF5000
:1000970001040470030200BEE548C5F0E549C5F058
:1000A700C39AC5F09B45F0600EE5482401F548E585
:1000B700493400F54980E1227548017549007464A7
:1000C70075F000FAABF0FCADF0E548C39CC5F0E570
:1000D700499D45F0600574FF500104047003020157
:1000E70007E548C5F0E549C5F0C39AC5F09B45F05B
:1000F700600EE5482401F548E5493400F54980E1FB
:1001070022C0D0C0E0C0F0C083C082C0A0C010C071
:1001170011C012C013C014C015C016C017C02D756A
:10012700D010C28CC28D85428A85438CA2B7B39208
:10013700B7D28CE5445404600274FF04FAE54454D2
:1001470008600274FF044A7003020178E54AC39409
:10015700BCC5F0E54B9402E450010470030201783A
:10016700E54A2401C5F0E54B3400C5F0F54A85F0B2
:100177004BE5445404C39404600274FF04FAE54455
:100187005408C39408600274FF045A700302019D67
:10019700754A01754B00E54AC394BCC5F0E54B941D
:1001A7000245F0600274FF0470030201BD7550FA46
:1001B7007551000201C3755088755113E5445410F9
:1001C700600274FF04FAE5445420600274FF044A95
:1001D7007003020201E54CC394BCC5F0E54D9402DF
:1001E700E45001047003020201E54C2401C5F0E567
:1001F7004D3400C5F0F54C85F04DE5445410C394DB
:1002070010600274FF04FAE5445420C3942060028E
:1002170074FF045A7003020226754C01754D00E500
:100227004CC394BCC5F0E54D940245F0600274FFE1
:10023700047003020246754EFA754F0002024C75B0
:100247004E88754F13D02DD017D016D015D014D097
:1002570013D012D011D010D0A0D082D083D0F0D03C
:10026700E0D0D032758901D2B985428A85438CD2D4
:10027700A9D28C22E553700302029FE546C394047A
:10028700E45001047003020299E5462401F5460291
:10029700029C7546010202BCE546C394016004E472
:1002A70040010470030202B9E546C39401F5460212
:1002B70002BC754604E546B401030202C70202D533
:1002C700D290C291D292C293120027020317B402AE
:1002D700030202DE0202ECC290D291D292C29312C2
:1002E7000027020317B403030202F5020303C290B7
:1002F700D291C292D293120027020317B4040302C9
:10030700030C020317D290C291C292D29312002714
:1003170022E552700302033CE547C39404E450010D
:10032700047003020336E5472401F54702033975D4
:100337004701020359E547C394016004E4400104FF
:100347007003020356E547C39401F5470203597545
:100357004704E547B40103020364020372D294C25F
:1003670095D296C2971200730203B4B40203020334
:100377007B020389C294D295D296C2971200730268
:1003870003B4B403030203920203A0C294D295C23A
:1003970096D2971200730203B4B404030203A902AE
:1003A70003B4D294C295C296D29712007322758174
:1003B7005475A00075D000752C00C2ACC2ABC2AAA0
:1003C700C2A9C2A8D2AF7590AA75B0FF75423D7594
:1003D70043D9754601754701755088755113754E98
:1003E70088754F1312026B85B044E5B0543FF5444E
:1003F7001200BF85B045E545543FF545E544C39533
:1004070045600274FF0470030204E7E5445401C326
:100417009401600274FF04FAE5445402C394026035
:100427000274FF045A700302043775423D7543D9BD
:10043700E5445401600274FF04700302044B7542E3
:100447002B7543CFE5445402600274FF0470030226
:10045700045F75427B7543E1E5445404600274FF11
:1004670004FAE5445408C39408600274FF045A7000
:1004770003020481755201120318E544540860020F
:1004870074FF04FAE5445404C39404600274FF043F
:100497005A70030204A3755200120318E54454105E
:1004A700600274FF04FAE5445420C3942060027488
:1004B700FF045A70030204C575530112027BE54419
:1004C7005420600274FF04FAE5445410C39410608A
:1004D7000274FF045A70030204E775530012027B8B
:0404E7000203EE001E
:060000000203B502002618
:03000B00020108E7
:03001300020026C2
:03001B00020026BA
:04002300020026327F
:00000001FF

[Александр Л.]

Стоимость деталей второго пульта примерно 200 руб. Ниже можно видеть всю систему в сборе. Пульт лежит на табуретке, от него идет кабель в форточку к точно такой же коробке, как и на табуретке, но в ней находятся только кнопки.

[Александр Л.]

Привожу фото пультов, для того, чтобы можно было глазами оценить сложность изготовления. Аналоговый пульт.

[Александр Л.]

    Пульт на микропроцессоре.

[Михаил]

Александр, плз, объясните как включён синхромотор во второй схеме? 
Нарисовано, будто он включен между нестабилизированным питанием и входом КРЕНки 12 вольт 
Заодно, если это не противоречит охране авторских прав - Вы можете выслать исходники на АСМе или С для прошивки на мыло ? Я несколько отстал от современной схемотехники, и пытаюсь потихоньку разобраться с программированием микроконтроллеров.

Заранее благодарен.

[Александр Л.]

Александр, плз, объясните как включён синхромотор во второй схеме? 
Нарисовано, будто он включен между нестабилизированным питанием и входом КРЕНки 12 вольт 
 

   В описании была допущена ошибка, сейчас она исправлена. Синхромотор подключается к выводам 18, 19 ХР2. Поскольку возможна ситуация, когда питание шаговых двигателей
и синхронника отличаются друг от друга, то для решения этой ситуации и введен разъем XP5. В случае использования одного питания в разъеме ХР5 устанавливается перемычка. (Видна на фото платы в нижнем левом углу). В моем варианте используется питание 15В и перемычка установлена. Стабилизатор U6 установлен как раз для того, чтобы в случае повышенного напряжения питания не перегружать синхромотор. Причем поскольку падение между входом и выходом U6 мало, то нормальное питание на синхромотор  подается уже при входном напряжении 12.5В. В случае использования шаговика на более высокое напряжение, существует возможность подать это напряжение на ХР1, а синхронник запитать через вывод 2 разъема ХР5. Контроллер можно использовать и без шаговых двигателей, для управления не переделанной монтировкой, а также не по прямому назначению, например для управления электрофокусером. Часть деталей при этом можно не устанавливать.

Заодно, если это не противоречит охране авторских прав - Вы можете выслать исходники на АСМе или С для прошивки на мыло ? Я несколько отстал от современной схемотехники, и пытаюсь потихоньку разобраться с программированием микроконтроллеров.
Заранее благодарен.

   Насчет авторских прав на компилятор по поводу возможности опубликования текстов микропрограмм я не в курсе. Например, есть вариант этого контроллера на AT90S2313, эта однокристалка имеет такую же цоколевку, но проще прожигается. Компилятор коммерческий,  и естественно опубликовать микропрограммы не могу. Есть еще одна причина, по которой мне не хотелось бы давать тексты - никогда не занимался микропрограммированием профессионально, поэтому микропрограммы не могут являться образцом для подражания, и не хотелось бы, чтобы склоняли направо и налево мои кривые руки. 

    Несколько слов о механике. Фокусер работает прилично и претензий к нему нет. Конструкцию можно посмотреть здесь - https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,6695.20.html . Конструкцию привода  по оси склонения здесь - https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,5099.20.html . В работе привода по склонению есть небольшие сомнения. Желательно все же подобрать другой шаговый двигатель, более «мощный». В принципе все работает,  только после перестановки привода приходиться заново его юстировать, при малейших перекосах привода он начинает работать неустойчиво.

     Использовать привод по оси склонения и фокусер по моим впечатлениям удобно при гидировании и при дистанционном управлении. При гидировании отсутствует тряска телескопа от касания рук ручки оси склонений, а также эффект связанный с гистерезисом перемещения звезды при коррекции по склонению -  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,5224.0.html . Причем паразитное перемещения по оси прямого восхождения заметно при переходе двигателя оси склонений на большую скорость. Все выше сказанное относиться к монтировке без доработки, после качественных оценок привода была проведена доработка с шариком. Фокусер и привод удобны при дистанционной съемке балкон – квартира. При визуальных наблюдениях ни электрофокусером ни моторным приводом оси склонений не пользуюсь  - предпочитаю крутить руками.

     Следует заметить, что существует предельный ток для управления шаговыми двигателями, примерно 700 ма. Быстрее всего два двигателя от 5-дюймовых дисководов крутить можно, при наличии интереса могу проверить, максимум, что проверялось один ST-35 и один от 5-ти дюймового дисковода.

[Денис Никитин]

Компилятор коммерческий,  и естественно опубликовать микропрограммы не могу.

Нужно всем говорить, что программа написана на самодельном ассемблере, или вообще в двоичных кодах. А распространять/публиковать только HEX файл.

[leonids'99]

Если у меня утерян блок питания от монтировки МТ1-С (где необходимо переменное напряжение 12В), но есть пульт коррекции НПЗ, правильно ли я понимаю, что на пульт допустимо подать постоянное напряжение 12В, а на выходе переменным (с нужной частотой) его уже сделает пульт (т.е. запитывать монтировку через пульт, т.к. пульт по схеме просто врезается на пути от источника питания к монтировке)? Или подавать на пульт постоянное напряжение не допустимо и следует искать блок питания?

[Александр Л.]

  У меня никогда не было родного пульта от монтировки МТ-1С, но с вероятностью 99,9999% он питается от 12 вольт и выдает переменное напряжение.

[leonids'99]

он питается от 12 вольт и выдает переменное напряжение.

Это 100%, что он питается от 12В и выдает переменное напряжение. Вопрос состоял в другом: можно ли без ущерба для пульта и монтировки подавать постоянное напряжение 12В на пульт?

[Александр Л.]

  Чего-то я не понял, а что есть какие-то варианты? Подключайте смело.

[leonids'99]

Пульт по-умолчанию в цепь врезается последовательно. В цепь, по которой течет переменный ток 12В. Так сделано на НПЗ изначально, т.е. переменный ток 12В поступает на пульт, потом из пульта выходит он же, но с другими частотами в зависимости от выбранного режима. Мой вопрос состоял в том, можно ли без боязни поломать пульт или монтировку подавать самопально (просто потому, что у меня нет оригинального блока питания, выдающего 12В переменного тока)  12В постоянного тока? Уверены?

[Александр Л.]

  Т.Е тот блок питания в чугунном корпусе, которым комплектуется монтировка используется для питания пульта?
В этом случае первое, что мы найдем в пульте это выпрямитель, а затем стабилизатор на 12 вольт. На всякий случай, сфотографируйте плату пульта со стороны деталей и поместите здесь. Да и интересно, поскольку никогда не видел пульта не только живьем, но даже на фото.

[leonids'99]

В этой теме (объединили бы их всех что ли) в моем ответе 27 есть фотография внутренней части монтировки.

  Т.Е тот блок питания в чугунном корпусе, которым комплектуется монтировка, используется для питания пульта?

Он используется для питания монтировки по-умолчанию (если у человека нет пульта), и для питания пульта, если его включить в нужное гнездо на монтировке. Т.е. пользователь вставляет штекер пульта в монтировку, а там уже такая разводка, что выходит, что пульт врезается как бы последовательно в цепь, и выходит, что ток на монтировку уже проходит через пульт. У меня просто гнезда не было, и я, разобрав другую монтировку у товарища (где было гнездо), понял для себя, что в пульт просто подается переменный ток 12В, а из пульта уже выходят те же 12В с нужными частотами. Поэтому хочется понять, принципиально ли именно переменный ток подавать на пульт, или же можно просто от батареек, грубо говоря, запитать? Фото пульта прилагаю, разбирать пока не стал (там пломбировка), т.к. пока вроде всё понятно, кроме этого вопроса о переменном токе.

[Александр Л.]

  Подключайте к пульту 12 вольт постоянки, все должно работать.

[leonids'99]

Нашел где-то схему монтировки с пультом (вроде бы прислал давно интернетом один из работников НПЗ).
Прилагаю также фотографию штекера в разобранном виде. Если я правильно понимаю, схема предлагает нам подключать 12В к контактам 1 и 4 (соответствуют контактам 3 и 4 на моем рисунке выше), а забирать ток с контактов 3 и 5 (2 и 1 соответственно). Это полностью совпадает с той распайкой, которую я наблюдал визуально в монтировке, когда пришел к точно такому же выводу.
На схеме изображен момент, когда ток как раз идет через пульт. Опять же, судя по схеме ток подается именно переменный - отсюда и боязнь, не поломается ли чего, если подать постоянный ток на пульт? А то была бы вообще сказка: столько негативных слов сказано было по поводу монтировок НПЗ (мол, и в поле не вывезешь, нужны 220В), а окажется, что пульт + 8 батареек или 1 аккумулятор, и монтировка превращается во вполне себе мобильный вариант, да еще с возможностью выбора 3-х скоростей, внесения поправок и с красным фонариком!