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

[Дядя Вова]

И ещё, включение/выключение трекинга сопровождается ударом на валу мотора, причём, заметил, что этот удар - поворот вала на шаг, направленный против вращения в режиме трекинга. Можно это как-то исправить?

Здесь сложнее, не пойму источник этого удара - программно подправил код, была ошибка, но в последних версиях исправлено, удар все равно есть. Видимо так драйвер срабатывает, когда переводим в микрошаг из неподвижного состояния: digitalWrite(DX_FORCE_PIN, HIGH). В общем проблему знаю, есть еще соображения, как подправлю - сообщу.

А микрошаги считаются? Надо же чтобы состояние выводов в момент переключения были типа 1111, ну т.е. состояния начала полного шага.

[Iovch]

Нашел косяк в скетчах! Прошу сильно не материть. Сейчас все скетчи перезагружу. Вкратце, во всех битовых операциях, вместо 511 надо 256 ставить значения и переключения наиплавнейшими сразу становятся!

[Oleg1601]

Нашел косяк в скетчах! Прошу сильно не материть. Сейчас все скетчи перезагружу. Вкратце, во всех битовых операциях, вместо 511 надо 256 ставить значения и переключения наиплавнейшими сразу становятся!

За что материть, Игорь, подобных разработок - единицы! Не ошибается тот, кто ничего не делает.

[Iovch]

Подправил GOTO2 в ответе #14: новая версия GOTO2_4.zip
Подправил GOTO3 в ответе #43: новая версия GOTO3_3.zip
Подправил GOTO4 в ответе #83: новая версия GOTO4_3.zip

[D1M0N]

На третий контролер управление фокусером можно думаю...

[Oleg1601]

Сейчас все скетчи перезагружу. Вкратце, во всех битовых операциях, вместо 511 надо 256 ставить значения и переключения наиплавнейшими сразу становятся!

Жаль, что мне этого не проверить - похоже моя ардуина "приказала долго жить" и новые заливки не воспринимает.

При загрузке вылезает:

(кликните для показа/скрытия)

Sketch uses 11 668 bytes (36%) of program storage space. Maximum is 32 256 bytes.
Global variables use 349 bytes (17%) of dynamic memory, leaving 1 699 bytes for local variables. Maximum is 2 048 bytes.
avrdude: stk500_getsync() attempt 1 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 2 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 3 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 4 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 5 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 6 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 7 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 8 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 9 of 10: not in sync: resp=0x00
avrdude: stk500_getsync() attempt 10 of 10: not in sync: resp=0x00

И так, теперь, со всеми скетчами... Замена драйвера не помогла 

[Iovch]

Что-то с ардуиной или может среду загрузки переустановить. Думаю, больше меня никто здесь не перезагружал программ, ничего подобного не происходило. И ардуинки то у меня китайского производства под оригинал 300 р. за шт. ничего подобного не было.

[D1M0N]

И так, теперь, со всеми скетчами...

то же самое было на "УНО" (китайской) - отложил всторонку, как будет время - буду мучать... а длина ЮСБ кабеля не сильно большая? рекомендуют - чем короче и на материнку сзади компа тыкать...

[Oleg1601]

Что-то с ардуиной или может среду загрузки переустановить. Думаю, больше меня никто здесь не перезагружал программ, ничего подобного не происходило. И ардуинки то у меня китайского производства под оригинал 300 р. за шт. ничего подобного не было.

Ардуино Уно тоже  китайская. Перезаливал на неё всяких скетчей сотни раз.
Да и этот раз особого ничего не делал - залил GOTO3_2 - поставил свои цифры - всё нормально. После этого попытался залить новый скетч GOTO3_3 и все... приехали.

[Oleg1601]

а длина ЮСБ кабеля не сильно большая? рекомендуют - чем короче и на материнку сзади компа тыкать...

Длина и место подключения в моём случае роли не играет, т.к. на имеющиеся у меня живые ардуины, с "морды" компа, скетчи заливаются без проблем, а на эту - нет.
Обидно, только добился приемлемого результата.

[D1M0N]

По ICSP загрузчик пробовать залить

[Oleg1601]

Всё - проблема разрешилась 
Переустановил новую версию программного обеспечения Ардуино 1.6.9 вместо ранее установленного 1.6.5, переустанавливал драйвера, менял порты - ничего не помогало...
Совсем отчаявшись, достал из пакета новую Ардуино Уно и потянулся к старой, приготовившись выдергивать из неё разъемы со словами "Девочка, прощай..." В это время как раз завершалась очередная (в числе многих безрезультатных) заливка скетча... и о чудо - Загрузка завершена! Но поверил - залил ещё раз, потом ещё и ещё - всё работает! Видимо Ардуина "испугалась" и заработала 

Теперь, по делу, после чудесного возвращения из "небытия" моей ардуины залил скетчи GOTO2_4 и GOTO3_3. Результат - в GOTO2_4 включение и выключение трекинга без ранее наблюдавшихся "ударов", а вот в GOTO3_3 этот самый удар при переключении остался, хотя в нём так-же, как в GOTO2_4 прописаны значения 256.
Почему так?

[Iovch]

Теперь, по делу, после чудесного возвращения из "небытия" моей ардуины залил скетчи GOTO2_4 и GOTO3_2. Результат - в GOTO2_4 включение и выключение трекинга без ранее наблюдавшихся "ударов", а вот в GOTO3_2 этот самый удар при переключении остался, хотя в нём так-же, как в GOTO2_4 прописаны значения 256.
Почему так?

Попробуй заменить строку функции AckJOY()

if(iA3<500) {iRetValue=iRetValue | 256; delay(250);}    // Включить/отключить трекинг
на
if(iA3<500) {iRetValue=256; delay(250);}    // Включить/отключить трекинг

Если не поможет, еще посмотрю.

[Iovch]

Пульт ИК часть 2 (Master)

Дополнительная деталь: четырех контактный соединительный I2C провод (первое фото), сделан из двух соединительных. Одноцветные провода замкнуты между собой. Цветовая раскладка: черный GND, красный 5V, желтый SDA, белый SCL. Просто соединяем этим кабелем между собой CNC и Nano шилды + адаптер LCD (второе фото, подключение ШД не указано). Сободная колодка кабеля зарезервирована под высокоточные энергонезависимые часы реального времени DS3231. Заливаем в ардуино нано, что на CNC шилде скетч GOTO5MASTER_01.zip. Ставим свои коэффициенты. Подаем +12В на CNC шилд, нано шилд получит питание по соединительному проводу I2C, отдельно запитывать не надо! Наслаждаемся совместной работой ИК пульта и джойстика. Джойстик имеет приоритет.

[alexbon]

Внимательно наблюдаю за разработкой. Толково реализовано. В ближайшее время, после получения с али всех компонентов, обязательно повторю на свою вторую монтировку EQ 3. Позволю высказать несколько мыслей.
Являюсь обладателем GOTO с пультом Nexstar. Меня очень сильно напрягает разглядывать  кнопки и мелкий шрифт на экранчике, особенно при первоначальной настройке. Приходится даже пользоваться лупой.
С учетом вышесказанного, думаю:
1 джойстик –наиболее подходящий орган, ибо искать на ощупь в темноте кнопки на пульте - так себе занятие, даже с подсветкой последнего. По этой причине пульт на ИК  себе делать не буду в принципе. Но, отсутствие провода это полезное свойство, поэтому вижу смысл скрестить джойстик с блютузом. Вопрос только в том, напрямую или с помощью ещё одной ардуины.
2 Дисплеи  1602 или 2004 для меня имеют мелкий размер шрифта, а также "неправильного" цвета подсветку, поэтому хотелось бы прикрутить что-нибудь из TFT дисплеев более 2” к примеру и сделать красные буквы. Можно  ещё  приделать датчик освещённости и автоматом цвет шрифта менять.  В дальнейшем, при необходимости, такой дисплей может пригодится при наращивании функционала.
3 Подключение к компу также хотелось бы иметь  через блютуз. Правда нет уверенности  в стабильности работы блютузов , но тем не менее. Кстати, таким способом к планшету подключиться тоже проще будет.

P/s пожелание. Если не трудно, перенесите, пожалуйста,  все файлы в начало темы , чтобы не искать по всем сообщениям. Можно ещё краткие описания к ним в топике добавить.
Автору +10  и огромное спасибо!

[Oleg1601]

Теперь, по делу, после чудесного возвращения из "небытия" моей ардуины залил скетчи GOTO2_4 и GOTO3_3. Результат - в GOTO2_4 включение и выключение трекинга без ранее наблюдавшихся "ударов", а вот в GOTO3_3 этот самый удар при переключении остался, хотя в нём так-же, как в GOTO2_4 прописаны значения 256.
Почему так?

Попробуй заменить строку функции AckJOY()

if(iA3<500) {iRetValue=iRetValue | 256; delay(250);}    // Включить/отключить трекинг
на
if(iA3<500) {iRetValue=256; delay(250);}    // Включить/отключить трекинг

Если не поможет, еще посмотрю.

Поменял - не помогло, "удар" сохранился.

[xd]

if(iA3<500) {iRetValue=iRetValue | 256; delay(250);}    // Включить/отключить трекинг
на
if(iA3<500) {iRetValue=256; delay(250);}    // Включить/отключить трекинг

А не пробовали битовые поля под это дело припахать? Код был бы куда более читаемым и ошибок был обы меньше

[Дядя Вова]

2 Дисплеи  1602 или 2004 для меня имеют мелкий размер шрифта, а также "неправильного" цвета подсветку, поэтому хотелось бы прикрутить что-нибудь из TFT дисплеев более 2” к примеру и сделать красные буквы.

Пару лет назад на UNO R3 3.5" TFT вешал.
минусы
- задействует массу выводов
- низкое быстродействие
А вот последовательный порт BT или WiFi - полезным окажется КМК
PS Wifi мост на ESP8266-01, например

[alexbon]

или WiFi - полезным окажется КМК
PS Wifi мост на ESP8266-01, например

ESP8266-01 кушает много, nRF24LE1 интереснее будет.

[Дядя Вова]

или WiFi - полезным окажется КМК
PS Wifi мост на ESP8266-01, например

ESP8266-01 кушает много, nRF24LE1 интереснее будет.

Кушает много на фоне шаговиков? Планшет тоже электричесво жрет, но "все включено" К планетарию взял и подключился, а с этим радиомодулем что делать?