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

[FlexLM]

Вы можете залить данный скетч и в ESP32, установив необходимые библиотеки в Arduino IDE. Но данный контроллер к шилду для ардуины так же просто не подключите. По-хорошему нужно разрабатывать свою плату... Стук же возникает ещё из-за того, что в скетче ШД разрешено вращаться 200 мс, потом перерыв на др. задачи и т. д. Увеличивать время нежелательно, т.к. будут проблемы движения маркера в Стеллариуме и т.п. Со стуком можно успешно бороться, если для каждого ШД выделить свой таймер, т.е. реализовать прерывания. Но это нужно полностью переделывать скетч и использовать другое "железо". Для альт-азимутальных монтировок я делаю управление ШД на одном таймере под ардуино уно и шилд v3, можно будет и под нано и шилд v4. Пока не все реализовано...

[Han]

Ну прерывания тоже вариант. Но я просто к тому, что ESP более мощная и унеё есть 2 ядра. То есть можно распараллелить потоки и тогла задержки расчётов тоже мешать не будут. Да и мощи для ускорений и всякого другого хватить должно. Но в таком случае скетч тоже с нуля практически переделывать. Ну и плату городить, либо костылить ESP к шилду. Но идея, безусловно, интересная...

[xd]

Если нужно выдерживать (примерно) постоянный темп ведения с приемлемой точностью, при этом ведение постоянное и ровно через один выход, можно использовать стандартную функцию tone(pin, frequency) - она программирует таймер и в обработчике прерывания переключает состояние пина на противоположное. Работает совершенно асинхронно.

[FlexLM]

У Iovch ручное управление (с кнопок) ШД как раз реализовано на tone. Жаль, что для AltAz-режима она плохо подходит, т.к. при трекинге задействованы две оси, поэтому с этой функцией "вылазят" неприятные моменты...

[DubRings]

Доброго вечера всем. Во-первых, огромное спасибо lovch за его задумку и изобретение данной системы управления. С нетерпением уже жду всех деталей для сборки этой вещи и собственно, читая страницы этой темы упустил момент когда из схемы выпал lcd-мониторчик и джойстик. Или джойстик остался, но используется либо ВП, либо Джой? Если так, то какие пины идут на джойстик? Заранее благодарю за ответы

[Iovch]

LCD мониторчик вышел из обращения со времен прошивки GOTO4. В настоящее время актуальной является прошивка AMOUNT, которая заменяет все предыдущие версии и содержит массу дополнительных опций. LCD монитор перекочевал в виртуальный пульт.
AMOUNT номинально поддерживает джойстик. Пины X/Y те же, что на Х/У кнопочного пульта идут, Z - на кнопка джойстика. Подробное описание и последние версии прошивок см. на яндекс-диске https://yadi.sk/d/f1jTO1AohCtbz

[Han]

Сегодня решил выйти понаблюдать, пока окно в облаках было, и столкнулся с проблемой. Пришлось подбирать значение dVMSPSS, так как телескоп вёл слишком медленно и даже на 10 секундах выдержки были треки. И вот тут случился у меня затуп. Может я идиот, а может действительно трудный момент, но: как можно точно настроить скорость ведения при неидеально выставленной полярной оси? Ведь погрешности полярной вносят свои сдвиги звёзд. А чтобы эту самую ось чётко навести дрейфом, нужно точное ведение. Искателя полюса у меня нет, и дрейф - единственный вариант. Может кто сталкивался с такой ситуацией, поделитесь, как решали проблему?

И ещё: кто что может посоветовать на замену витой пары для подключения моторов? Уж больно она дубеет на морозе. Я надумал пока только какие-нибудь силиконовые AWG схожего сечения обжать в RJ45 и закрутить в спиральную оболочку с алика.

[Iovch]

И ещё: кто что может посоветовать на замену витой пары для подключения моторов? Уж больно она дубеет на морозе. Я надумал пока только какие-нибудь силиконовые AWG схожего сечения обжать в RJ45 и закрутить в спиральную оболочку с алика.

Витая пара - совсем не вариант. Я использую провод МГТФ ~0,35 мм² с тефлоновой изоляцией, свитый в косичку. Пока не подводила такая конструкция, не дубеет, но пишут, что для условий повышенной влажности такой провод не рекомендуется. Провод с силиконовой оболочкой возможно даже по-лучше будет вариант.

По поводу настройки скорости чуть позже напишу с картинками. Полярку достаточно выставить примерно. Для точности и удобства на монтировке желательно чтобы был установлен телескоп + гид или искатель с перекрестием. В процессе настройки выставляются точно и скорость ведения и полярка.

[Han]

Провод с силиконовой оболочкой возможно даже по-лучше будет вариант.

Ок, значит попробую силикон. Заодно помсотрим, как RJ45 обожмётся с многопроволочным проводом.

По поводу настройки скорости чуть позже напишу с картинками. Полярку достаточно выставить примерно. Для точности и удобства на монтировке желательно чтобы был установлен телескоп + гид или искатель с перекрестием. В процессе настройки выставляются точно и скорость ведения и полярка.

Буду очень признателен. А то провозился несколько часов, но треки на минуте всё равно остались, хоть и маленькие.

Для точности и удобства на монтировке желательно чтобы был установлен телескоп + гид или искатель с перекрестием.

Кстати, столкнулся с тем, что полярка отклонялась всего лишь из-за того, что я на полочку планшет клал. Так что делаю вывод, что настраивать полярку, по хоршему, надо со всем установленным обвесом, и потом не класть на полочку ничего более-менее увесистого.

[Oleg1601]

И ещё: кто что может посоветовать на замену витой пары для подключения моторов? Уж больно она дубеет на морозе. Я надумал пока только какие-нибудь силиконовые AWG схожего сечения обжать в RJ45 и закрутить в спиральную оболочку с алика.

Телефонные кабели/удлинители с разъёмами  RJ-11 на концах. У самого такие стоят для подключения моторов - на морозе не дубеют.

[Владимир_214]

Наивный вопрос. В arduino я нуль пока... Может кто знает, а портируются ли скетчи arduino на процы STM32F1xx..? А то вот думаю может не надо сочинять что-то своё для STM32, а вобрать народный опыт, так сказать, и портировать всё на STM.

[Han]

Наивный вопрос. В arduino я нуль пока... Может кто знает, а портируются ли скетчи arduino на процы STM32F1xx..? А то вот думаю может не надо сочинять что-то своё для STM32, а вобрать народный опыт, так сказать, и портировать всё на STM.

Насколько я знаю, вполне портируется. Вотпрос только в целесообразности, ибо данный проект оптимизирован под ардуино и не использует фишки, которые могу быть в 32-битном микрике. Так что если хочется использовать преимущества STM32, то придётся переписывать код, возможно даже значительно.

[Kvif49]

Так что если хочется использовать преимущества STM32, то придётся переписывать код, возможно даже значительно.

По сути так и есть, плюсЫ они и там и там. Только stm и атмега - это как i9 по сравнению с i286

[Iovch]

Цитата: Iovch от 12 Янв 2020 [12:49:10]
По поводу настройки скорости чуть позже напишу с картинками. Полярку достаточно выставить примерно. Для точности и удобства на монтировке желательно чтобы был установлен телескоп + гид или искатель с перекрестием. В процессе настройки выставляются точно и скорость ведения и полярка.

Буду очень признателен. А то провозился несколько часов, но треки на минуте всё равно остались, хоть и маленькие.

Провозился 4 вечера чтобы написать такую инструкцию. Заранее прошу прощения, если где-то обнаружатся неточности, прошу сразу сообщить. Будем корректировать документ, актуальная версия которого находится здесь https://yadi.sk/d/f1jTO1AohCtbz/Manual/Подбор скорости ведения.docx

[Han]

Огромннйшее спасибо за мануал! Как только дадут небо, сразу же протестирую. Отмечу, что у кварцевых генераторов ардумны тоже могут быть свои погрешности, так что скорость мы подбираем не столько для конкретной монтировки, сколько для конкретной ардуины.

А вот с режимом отладки есть одна загвоздка: та самая '*' находится на нум-паде, а он не у всех ноутбуков/планшетов есть. Так что было бы неплохо в следующей версии пульта изменить комбинацию на такую, которую можно на мелкой клаве набрать)

[Iovch]

На ноутбуке через Fn -> * надо звездочку делать. На многих, если не на всех есть такая возможность. Комбинация действительно не самая удачная.

[Han]

На ноутбуке через Fn -> * надо звездочку делать. На многих, если не на всех есть такая возможность. Комбинация действительно не самая удачная.

К сожалению на моём такое не канает( Так что остаётся либо делать какие-то макросы, либо ждать новой версии пульта от FlexLM.

[FlexLM]

На ноутбуках боковая цифровая панель обычно совмещена с другими символами. Такая последовательность набора символов подбиралась, чтобы минимально пересекаться с основными символами при вводе команд. В данном случае ведь работает не комбинация клавиш, а последовательное нажатие!
Комбинацию клавиш можно сделать, если вынести режим отладки в меню.

[Han]

Основная проблема в том, что звёздочку через шифт пульт не видит. То есть без нум-пада вызвать консоль можно только псредством макросов и подобного. Думаю, было бы неплохо заменить "*" на символ, который можно напечатать на основной части клавы без комбинаций. Например "`", который на тильде стоит.

[Iovch]

Новые версии прошивки, ВП и мануала на яндекс-диске. Вызов отладочного окна по старой комбинации и Ctrl+Q