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

[viktor0154]

Использование принципа импульсной стабилизации токов обмоток обеспечивает сравнительно небольшое энергопотребление и работу двигателей в режиме четвертьшага. Максимальный импульсный ток обмоток двигателя, обеспечиваемый схемой - до 500мА, при этом потребление от источника напряжением 12В составляет около 250мА в режиме гидирования и 700мА в режиме наведения (для двигателей ДШИ200-1).

Вот ответ про нагрев драйверов в режиме наведения.

[Парча]

Цитата: viktor0154 от Вчера в 23:03:33
Драйвер А4988 при трекинге вообще не нагевается, а при ускоренных перемещениях пультом или Стеллариумом греется сильно- на грани терпения кончика пальца. Это можно исправить?
А радиатор на драйвере установлен?Если да,то подобрать ток ШД.

См. фото выше и сообщение про оборудование.

Радиатор нуно побольше

[viktor0154]

Радиатор нуно побольше

Попробую. Но в режиме трекинга он работает бОльшую часть времени, поэтому нагрев при наведении это не так критично.

[xd]

Комментарий модератора

Отделил сообщения @tungus7777 в тему https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,144868.msg4578491.html#msg4578491

[Iovch]

Новая версия AMount. Сделана попытка исправить резкое изменение скоростей (1-9).  Переделан алгоритм изменения скоростей перемещения по осям в кнопочном пульте. Скорость можно сбросить до нуля теперь, при этом останавливается трекинг, но оси с минимальной скоростью (1) все же перемещаются. Впрочем это было и ранее, но исправлены ошибки и сделано запоминание скорости трекинга: звездная, солнечная, лунная. Остановленный кнопочным пультом трекинг, взобновляется при нажатии S+ или виртуальным пультом. Трекинг не восстанавливается при нажатии S+, если перед этим был остановлен в виртуальном пульте. Кнопочки S+/S- всегда знают, какие перед ними кнопки (реального) пульта нажимались: если двигались оси направлений - то и скорость этих осей (обе X/Y - один и тот же коэф) будет меняться, если производилась фокусировка, то будет меняться скорость фокусера. Протестировать в реальной работе не успел.

[Парча]

Радиатор нуно побольше

Попробую. Но в режиме трекинга он работает бОльшую часть времени, поэтому нагрев при наведении это не так критично.

Как говорится,на вкус и цвет,но много мало не бывает.У мня большие стоят.

[FlexLM]

Доступны для тестирования новые версии скетча AMount и виртуального пульта vcAMount: https://yadi.sk/d/f1jTO1AohCtbz

[viktor0154]

Подскажите пож, блок питания 9В 200 мА подойдет для питания платы Ардуино ? На драйверах отдельное питание. Такого тока хватит для стабильной работы ?

[Iovch]

Подскажите пож, блок питания 9В 200 мА подойдет для питания платы Ардуино ? На драйверах отдельное питание. Такого тока хватит для стабильной работы ?

Если для двигателей установлен отдельный блок питания (подключается к шилду в районе драйверов), то для питания самой ардуины и низковольтной части драйверов, достаточно того, что поступает от подключенного USB. Если USB не подключен, то такого БП 9В/200мА вполне достаточно для низковольтной части. При наличии отдельного БП на двигатели, не забывайте убрать перемычку с Mot_VOT_Sel на шилде.

[viktor0154]

Про Стеллариум.
"Тормозил" комп заметно. Поубирал кучу "галок" в окне настройки неба (правая панель), и он начал РАБОТАТЬ! Без тормозов.
 Начинаю тестить Пульт, небо завтра обещают...

[viktor0154]

Немного погонял монтировку на столе- неба нет. Вот что заметил.
- скорость наведения меняется более адекватно, но резкий скачек скорости при изменении с 5 на 6 и обратно, раньше было с 4 на 5.
- не работает центральная кнопка пульта СТАРТ/СТОП, трекинг приходится выключать/включать через меню.
Пока все, ждем небо, может еще какие особенности проявятся.

[Iovch]

- скорость наведения меняется более адекватно, но резкий скачек скорости при изменении с 5 на 6 и обратно, раньше было с 4 на 5.
- не работает центральная кнопка пульта СТАРТ/СТОП, трекинг приходится выключать/включать через меню.

Изменения скоростей наведения пока останутся такими, как сделано. Но можете для себя в скетче подобрать удобные значения Steps для каждой скорости перемещения в функции boolean AxisMove(char* sSTR) вот в этом фрагменте:

(кликните для показа/скрытия)

Код: [Выделить]

switch (sSTR[1])
     {
      case '1': {Steps=1;   break;}
      case '2': {Steps=2;   break;}
      case '3': {Steps=4;   break;}
      case '4': {Steps=8;   break;}
      case '5': {Steps=16;  break;}
      case '6': {Steps=32;  break;}
      case '7': {Steps=64;  break;}
      case '8': {Steps=100; break;}
      case '9': {Steps=200; break;}
      default:  {Steps=0;}
     };


Управление трекингом сделано только в меню виртуального пульта, т.к. представляется неправильным управлять одним и тем же из двух мест. По кнопке остановке/запуску ШД Flex_LM лучше прокоментирует, у меня претензий по ней нет, но она должна безусловно отрабатываться хорошо, т.к. позволяет после остановки двигателей, выдернуть например провод фокусера для уменьшения энергопотребления, без перезапуска контроллера.

[FlexLM]

В обычном режиме кнопка управления питанием двигателей работает нормально.
Действительно, при позиционировании монтировки она не работает (оказалось и др. кнопки), пока не завершится позиционирование. Это связано с быстродействием ардуино. Думаю, что мы найдём выход...

[viktor0154]

Помогите! Вообще запутался. Наверное, перемудрил.
Сегодня купил шилд CNC V3.0. Для УНО (на 4 драйвера). Хотел взять Нано с шилдом, как у вас, небыло таковых.
Сейчас пытаюсь номера пинов приспособить к этому шилду- зашел в тупик.
Если можно, схематично "пин Ардуино - пин ДРАЙВЕРА - за что отвечает в программе или на него что-то приходит извне (например А3- - ).
М0-М1-М2 на драйверах X, Y, Z спаять вместе, куда вывести ?
И т.д., и т.п...
Если не сложно- на картинках, а то в голове полный бардак!
Остальное сам надеюсь осилю.

[viktor0154]

Спасибо, но все эти ссылки перед глазами- прошерстил почти всю тему и пол-инета.
У меня другой шилд и контроллер Уно. Как я понимаю, на М0-М1-М2 подать с выходов шилда  X+/-, Y+/- и Z+/- (спаянные вместе попарно) соответственно проводок. На какие контакты контроллера ? "Разгонный пин оси"  X, Y или Z соотв.?
И Выключатель питания двигателей куда повесить ?

[viktor0154]

ЗЫ. Моя "балконная обсерватория" сегодня.

[viktor0154]

Я правильно понимаю?
Остальные контакты драйвера А4988 прозвонить на пины подключения Ардуины и переназначить в программе?
Связался тоже, самодельный шилд лучше бы допаял, а сейчас жаба душит- надо же китаезовский помучить. Или он меня.

[Denis Volodin]

Помогите! Вообще запутался. Наверное, перемудрил.
Сегодня купил шилд CNC V3.0. Для УНО (на 4 драйвера). Хотел взять Нано с шилдом, как у вас, небыло таковых...

Наверно лучше неспеша купить шильд тутошний, для чистоты эксперимента. Он стоит 120 рублей на али. Отладить все , а потом эксперементировать с другими. Это мое личное предположение.

[Cord]

Здравствуйте! Прошил на ардуино AMOUNT, поставил на винду виртуальный пульт. Вроде все работает. Со Стеллариумом тоже контачит. Все понравилось, но не понял один момент с фокусером. При нажатии кнопки перемещения на виртуальном пульте ось двигателя вращается на маленький поворот и встает. Надо снова щелкать мышкой на кнопку виртуального пульта.Чтоб боле-менее переместить, приходится постоянно щелкать мышкой. В отличии от вращения по осям X и Y, где надавил кнопку , и крутится , пока её не отпустишь. Хотелось бы ,чтоб и на фокусере так же было. Так и должно быть или это у меня такой косяк? Все пока у меня крутится на столе, на монтировку пока еще не ставил. Разработчикам огромное спасибо за такую разработку.

[Iovch]

Все понравилось, но не понял один момент с фокусером. При нажатии кнопки перемещения на виртуальном пульте ось двигателя вращается на маленький поворот и встает. Надо снова щелкать мышкой на кнопку виртуального пульта.Чтоб боле-менее переместить, приходится постоянно щелкать мышкой. В отличии от вращения по осям X и Y, где надавил кнопку , и крутится , пока её не отпустишь. Хотелось бы ,чтоб и на фокусере так же было. Так и должно быть или это у меня такой косяк?

Так и задумано. Прибавляйте скорость управления фокусером, будет на большее количество шагов за одно нажатие перемещаться. Пределы управления очень широкие выставлены.