Без претензии на оригинальность технического решения дам пример реализации системы управления экваториальной монтировкой.
С деньгами, что собственно всем и интересно.
Пример для новичков, т.е. для тех, кто про самодельные системы слышал, но с какой стороны к их изготовлению подойти пока не знает.
Пример реализации вот этой схемы:
http://www.astroeq.co.uk/index.phpСистема управления подходит для EQ-3/CG-4, EQ-5, EQ-6. Можно прикрутить её к HEQ-5, если кому-нибудь это очень надо.
Передаточные числа ЧП этих монтировок и характеристики идущих в комплекте систем управления сведены в таблицу:
http://www.astroeq.co.uk/tutorials.php?link=/doku/doku.php?id=ratiosВсе схемы приведены и хорошо описаны на сайте AstroEQ, повторяться бессмысленно, поэтому сразу перейду к практике.
Все комплектующие покупались на китайской торговой площадке:
http:///ссылка запрещена правилами форума//ru_home.htm У многих китайских продавцов есть магазины с аналогичным ассортиментом на ebay.com, некоторые товары на ebay.com могут стоить чуть дешевле. В рамках описания примера я ограничусь только алиэкспрессом, на ebay все по аналогии.
Если кто-то еще не покупал ничего на алиэкспресс, то рекомендую ознакомиться с русскоязычным сайтом с описанием особенностей покупки товаров на али:
http://track24.ru/ Все основные вопросы и проблемы, которые могут возникнуть при покупке у китайских продавцов там достаточно подробно описаны.
Неописанная проблема при покупке у китайцев – поиск нужного товара. Наименование и описание товара у китайцев идет на кривом английском языке. При переводе с кривого английского на кривой русский возникают перлы, достойные сборника анекдотов. Для быстрого и результативного поиска товаров необходимого надо искать по ключевым словам именно на английском.
Предполагается, что объект управления (монтировка) уже есть, поэтому перейдем сразу к органам воздействия
Для управления монтировкой понадобятся два шаговых двигателя. Разнообразных видов шаговых двигателей продается несколько сотен. Отличаются они габаритами, электрическими и механическими характеристиками. Для реализации этой системы понадобятся 2 двигателя типа
Nema 17 (поиск делать именно по этому слову). Поиск выдаст примерно 8-10 страниц двигателей, из них нужно выбрать необходимый:
1) Двигатель должен быть биполярный (4 провода, 4-lead). Встречаются униполярные двигатели (6 проводов), но они для этой схемы не подойдут.
2) Берите двигатели с 200 шагами на оборот (1,8 градуса на шаг). Двигатели с 400 шагами на оборот (0,9 градуса) ощутимо дороже.
3) Ток двигателя должен быть от 1 А до 1,6 А. Если ток будет меньше, то мощности двигателя может не хватить для управления монтировкой. Двигатели большей мощности стоят дороже и расходуют больше энергии, смысла брать их под управление монтировкой нет.
4) Вал двигателя должен быть круглым и по диаметру должен совпадать с диаметром отверстия насаживаемого на него шкива. В этом конкретном примере – 5 мм. Продаются двигатели с уже посаженными на вал шестернями/шкивами, но стоят они сильно дороже. Необходимости в них не вижу.
Стоимость одного подходящего под эти критерии двигателя на Али лежит в пределах от 10$ до 14$ с доставкой. Дешевле вряд ли найдете, дороже смысла покупать нет. При покупке обращайте внимание на стоимость доставки (чтобы не было EMS за 100$) и читайте отзывы о продавцах и товаре. Встречал там отдельных бизнесменов, которые в описании пишут «Двигатель 1.2 А», а в отзывах пишут, что присылают двигатели 0.8А. В среднем пара двигателей с доставкой обойдется в
25$.
Далее понадобится передача с двигателя на вал червячного привода монтировки. Редуктора в продаже найти сложно и стоят они достаточно дорого, поэтому применяем ременную передачу. Понадобятся две пары зубчатых шкивов и два зубчатых ремня.
Основные характеристики шкивов: количество зубцов, модуль, диаметр отверстия посадки на вал и ширина используемого ремня.
Проще всего с количеством зубцов: передаточное число (отношение количества зубцов большого шкива к количеству зубцов малого шкива) должно быть максимальным и не менее 3. Чем выше передаточное число, тем точнее будет ведение, тем ниже будут требования к шаговому двигателю и величине микрошага. Для шкивов с числом зубцов 50 (у большого) и 16 (у малого) передаточное число будет 50/16=3,125 – подойдет, но еще лучше результат будет если у большого шкива будет 60 зубцов.
Далее модуль. Модуль это шаг (расстояние) между зубцами. Модуль должен быть одинаковым у всех шкивов и ремней, иначе передача работать не будет. На Али я встречал ремни и шкивы с модулями: GT2, GT2,5 MXL, T2.5, HTD… сотни их. Принципиальной разницы между ними нет. Мне оптимальным кажется использование передачи с модулем GT2. Детали с этим модулем широко распространены, малогабаритны, стоят дешевле. Также я встречал мнение, что точность изготовления деталей с модулем GT2 выше, чем, например, с модулем MXL.
Диаметр отверстия под посадку на вал. Похоже ряд диаметров стандартизованный, я видел только 5 мм, 8 мм и 12 мм отверстия. Один шкив сажаем на вал двигателя, другой на вал червячной передачи, поэтому малый шкив выбираем с диаметром отверстия под вал 5 мм.
У монтировки диаметр вала скорее всего 6 мм и в этом случае можно поступить двумя способами. Взять шкив с диаметром отверстия 8 или 12 мм и поставить втулку для перехода на 6 мм ну или взять шкив с диаметром отверстия 5 мм и расточить его до 6 мм. Если доступа к металлообрабатывающему оборудованию нет, то остается только второй вариант. Рассверливать сверлом не советую – разобьете отверстие. Лучше пройтись на малых оборотах (возможно даже шуруповертом) подобранной по диаметру мелкой конической фрезой (типа от дремеля) и далее уже разверткой.
Ширина ремня. Бывают 6 мм, 8 мм, 10 мм и т.д. Нагрузки на передачу небольшие, поэтому целесообразно (по габаритам и стоимости) применять ремень 6 мм.
Ключевые слова для поиска на Али шкивов:
pulley или
timing pulley при поиске желательно указывать модуль и количество зубцов, например:
timing pulley GT2 50.
Ремень искать по ключевым словам
timing belt.
Длинна ремня зависит от того, как устанавливаются двигатели на монтировке. Для монтировок EQ-3/EQ-5 должно быть достаточно ремня длинной 160-180 мм, но здесь уже надо смотреть конкретную реализацию крепления двигателя.
В принципе можно купить разомкнутый ремень (куски по 2 метра продают), отрезать требуемый кусок, сошлифовать ремень на обоих концах до корда примерно на 5 мм участке и склеить. Но такое решение не очень надежно и точность ведения в месте склейки может страдать. Мне кажется лучше брать готовые ремни.
Ориентировочная стоимость с доставкой пары шкивов GT2 16Т
<2$, один шкив с 50-60 зубами обойдется в
4,5-5$, пара ремней обойдется примерно в
1,5$.
Кронштейны для крепления Nema17 китайцы продают по странно высоким ценам и не факт, что кронштейн подойдет для конкретной монтировки. Я при помощи дрели, шуруповерта и дремеля сделал самодельные кронштейны из обрезков алюминиевых швеллеров и уголков купленных давным-давно для бытовых нужд. Метровый кусок профиля подходящих размеров стоит в строймагазине
рублей 200, для двух кронштейнов понадобится сантиметров 20 профиля.
Мозгом системы управления назначаем китайский аналог микроконтроллера
Arduino Mega 2560. Версию с USB-проводом брать бессмысленно, вам пришлют 20см кусочек провода, который сразу после получения можно будет выкинуть. Стоимость контроллера без USB-кабеля
6-7$.
Далее необходима пара драйверов шагового двигателя. Драйвера типа A4988 или DRV8825, ищутся по ключевым словам
A4988 driver и
DRV8825 driver. Стоимость одного драйвера
1,5-2 доллара. A4988 стоит чуть дешевле, но обеспечивает меньший рабочий ток (2А против 3А у DRV8825) и микрошаг обеспечивает до 1/16 против 1/32 у DRV8825. DRV8825 – более универсальное решение, но схема будет работать и с A4988.
Плата и детали (резисторы, конденсаторы, светодиоды, перключатель и пр.). Можно купить
cnc shield или аналогичную плату с готовыми гнездами для установки драйверов и обвязкой. Такое решение обойдется в 2-3 $ но все равно плату придется перепаивать. Можно купить отдельно макетную плату
pcb prototype и необходимые компоненты, обойдется в те же 3$ (покупать можно одним заказом вместе со шкивами и Arduino Mega 2560), можно купить всю рассыпуху в магазине радиодеталей (только не Чип и Дипе
) и уложиться с запасом в
300-400 рублей.
Ну и необходим корпус для устройства, разъемы, провода. Если брать готовый корпус в Чип и Дипе – не факт, что уложитесь в 500 рублей. Гораздо практичнее использовать подходящую по размеру распаячную коробку со строительного рынка, разъемы взять например из телефонной розетки, провода купить по 5 р за метр на радиорынке, USB-кабель взять от старого принтера. В общем, с запасом можно уложиться еще в
500 рублей.
Общие затраты на эту схему, практически «EQ-мечту», составят около 50$+1000 рублей. Плюс-минус 500 р. Скорее даже минус, чем плюс.
За эту смешную сумму рукастые парни получат полноценную систему управления с двигателями и всеми плюшками EQ-мода, GoTo, PEC.
Удовольствие от сборки и отладки схемы - бесценны:).
Надо понимать, что исходная прошивка открыта, и она написана под Ардуино (для школьников). При желании и минимальных усилиях можно дописать и реализовать в железе контроллер фокусера, контроллер колеса фильтров, автоматизированную систему подогрева вторички или охлаждения ГЗ и т.п.
Небольшим недостатком можно назвать отсутствие «железного» пульта управления. Любой желающий может сделать его сам, как на основе джойстика, так и на основе, например, андроид-устройства. Я скорее всего сделаю и выложу описание, только случится это не в ближайший месяц, стоимость комплектующих пульта <10$. Если кто-нибудь сделает раньше – выкладывайте.
