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

[Игорь Филиппов]

Спасибо за подсказку 

[dazer]

Вопрос немного не по теме, но...

Имеется OnStep на базе STM32 blue pill. В таком варианте имеется возможность поставить мотор на фокусер. Насколько я понимаю, фокусером можно будет управлять через веб-интерфейс, софт с телефона и пульт OnStep. Чтоб управлять фокусером через ascom, надо будет поставить отдельный драйвер на фокусер, но т.к. фокусер и сам OnStep будут висеть на одном ком-порту, то одновременно запустить драйвер OnStep и драйвер фокусера не выйдет. Можно ли из этой ситуации выйти? Не хотелось бы городить отдельный контроллер фокусера.

[Игорь Филиппов]

Эффект периодического стука при наведении объясняется алгоритмом работы скетча: в цикле loop ардуина некоторое время управляет ШД, затем отвлекается на др. задачи, потом опять возвращается к двигателям и т.д. С пульта же ШД вращаются непрерывно через другую функцию - tone. Снизить громкость "стука" можно подбором в конфиге imStepsXPS и imStepsYPS. Если не изменяет память, то их значения нужно уменьшать.

        побывал уменьшал но стук меньше не стал

[Игорь Филиппов]

Интересно у всех такой стук? 

[Han]

Интересно у всех такой стук? 

Да, у всех. Это нормально для данного алгоритма.

[andovin]

Есть ли особенности при подключении блютуз модуля BT-04A? Внешне он выглядит как HC06 .

[FlexLM]

Сложно ответить на этот вопрос. Как-то я покупал с десяток модулей HC-06 у различных продавцов в разный период. Так они отличаются между собой не только элементной базой, но и прошивкой, которая играет очень важную роль. В плане стабильности и быстродействия мне больше понравился HC-06 ( https:///ссылка запрещена правилами форума//_esGVDn ), хотя стоит он заметно дороже. От других производителей подобные модули весьма посредственные и часто глючные.

[nika1218]

Добрый день!
Огромное спасибо авторам за гигантскую проделанную работу!
Недавно купил у уважаемого Storm_id EQ5 с собранную им по инструкции авторов системой управления. Собрано все хорошо и управление по БТ с телефона работает нормально. Единственное, не могу разобраться, как управлять наведением из SkySafari. Можете подсказать, как правильно подключиться? Прочитал 50 страниц этой темы, но не нашел. Видимо, не те страницы читал:-)

[FlexLM]

Через mobile Skysafary Pro управление не получится, т.к. в текущей версии прошивки Arduino протокол NexStar реализован частично. Есть у меня скетч для AltAz монтировок, там имеется такая возможность, но вам это не подойдёт...

[nika1218]

Через mobile Skysafary Pro управление не получится, т.к. в текущей версии прошивки Arduino протокол NexStar реализован частично. Есть у меня скетч для AltAz монтировок, там имеется такая возможность, но вам это не подойдёт...

ОК, спасибо за ответ! А через мобильный Стеллариум?
Просто видел в теме, что у людей получалось управлять через SkySafari. Это было в старых версиях скетчей?

[FlexLM]

В данной прошивке часть нужных команд имеет другое назначение, чем в протоколе Nexstar. Поэтому через мобильный Стеллариум не получится даже подключение. В нём ещё и менее функциональное управление, чем в Skysafari Pro.

[nika1218]

ОК, попробую тогда доработать прошивку под себя. Если получится - пришлю альтернативную версию. Правильно я понимаю, что если реализовать все команды протокола NexStar, то интеграция со SkySafari и Стеллариумом будет работать без проблем?
https://s3.amazonaws.com/celestron-site-support-files/support_files/1154108406_nexstarcommprot.pdf

[FlexLM]

Если правильно доработаете, то получится (все команды NexStar реализовывать не потребуется). Но мои ранее опубликованные виртуальные пульты под Windows и Android работать уже не будут, т.к. написаны под конкретные команды управления от автора этой системы - Iovch. И ASCOM-драйвер потеряете...

[Oleg1601]

Мои Nema 17 1.3А стабильно затИкали и появился достаточный момент удержания начиная с 20v на лабораторном блоке питания. В итоге для работы системы используется AC-DC 24v. Можно, конечно и 36v использовать, и хуже точно не будет, но для моих нужд достаточно

Ребята, вопрос на засыпку, какой блок питания использовать, как рекомендуется в шапке темы, на 12в (1-3А) или можно поставить, как это сделал автор данного сообщения, на 24В? У меня раньше был БП на 28В, но и система была на Arduino UNO и драйверах А3967, сейчас собираю на тех же элементах, как в данной теме. Двигатели Nema17 - марка 17HS2408, рассчитанные на ток 600мА.

[FlexLM]

Без доработок shield v3 (для Uno) рассчитан на 12-36В, shield v4 (для Nano) - на 12В.
У shield v4 конденсаторы под драйверами на 16В, поэтому я бы не стал подавать 24В.
Себе я брал БП с запасом: 12В,5А. Спокойно хватает.

[Oleg1601]

Себе я брал БП с запасом: 12В,5А. Спокойно хватает.

Понял. Спасибо.

[Elektron]

Здравствуйте, уважаемые!
Прошу несколько ответов у знатоков и любителей имеющих опыт и знания по выбору комплектующих на Aliexpress. Заказы пока не делал, дров в выборе не наломал. Собрал и прошил по проекту Onstep плату на STM32 Bluepill. Завтра приедет купленная монтировка CG-4.
1. Двигатель Nema 17 собираюсь брать с большим количество шагов - 400, 0.9 град вместо обычных 200 шагов на об 1.8 град. Вопрос - направление мыслей правильное, стоит переплата того? Какой рабочий ток взять, есть разные 1.5, 1.7 Амп, хватит ли габарита Nema 17 или лучше взять побольше Nema 23 ?
2. Шкивы GT2 собираюсь брать на 60 и на 15 зубов, получится передаточное число 4. Читал что влезают, хотя многие берут шкивы 16 и 48 зубов. Какой вариант предпочтительней?
3. И пока нет монтировки и моторов на руках совсем не представляю какой длинны взять ремень. Если у кого то есть готовый конфиг под CG-4, поделитесь, пожалуйста перечнем или ссылками.
Спасибо!

[Boris Green]

1. Двигатель Nema 17 собираюсь брать с большим количество шагов - 400, 0.9 град вместо обычных 200 шагов на об 1.8 град. Вопрос - направление мыслей правильное, стоит переплата того? Какой рабочий ток взять, есть разные 1.5, 1.7 Амп, хватит ли габарита Nema 17 или лучше взять побольше Nema 23 ?
2. Шкивы GT2 собираюсь брать на 60 и на 15 зубов, получится передаточное число 4. Читал что влезают, хотя многие берут шкивы 16 и 48 зубов. Какой вариант предпочтительней?
3. И пока нет монтировки и моторов на руках совсем не представляю какой длинны взять ремень. Если у кого то есть готовый конфиг под CG-4, поделитесь, пожалуйста перечнем или ссылками.

1. У меня 0.9 градуса JK42HM48-0806. Ток - 0,8 А/фазу, Сопротивление обмотки 7,5 + 7,5 Ом, Индуктивность - 10 мГн, крутящий момент - 0,22 КГсм, момент удержания - 3,17 КГсм. Работают отлично.
Большой ток совсем не нужен - лишний нагрев ШД и трата аккумулятора. Мне хватает 0.3А по памяти, 12В. Моторы холодные.
23 размер не нужен, 17 с избытком.
Причем, места под моторы мало, раздувать не стоит - будут ящик сбоку висеть и цепляться.

2. 60 зубов, по слухам, может не поместиться и упереться во что-то.
У меня 40\16 зубов, очень компактно.
На SW EQ5 и DS EQ8 вал червяка ф6мм, на Али с трудом нашел такое колесо, обычно ф5мм.
Чем меньше шкив, тем сильнее излом ремня, 16 зубов - хороший компромисс.

3. Ремень зависит от установки моторов. В любом случае, надо делать щелевые отверстия в крепеже, чтобы натягивать ремень, смещая фланец мотора. В инете есть калькулятор длины ремня по шкивам и межосевому расстоянию.
Лучше выбрать популярную длину ремня и от нее плясать с крепежом.

[Serj]

Раз уж пошла механика, спрошу здесь. Неужели ни у кого не обламывало 6мм хвостовик червя из сыпучки? После таких манипуляций с переделкой на ремни, его просто обязано обломить, ведь там консольно-закреплённый шкив. Особенно если натянуть как следует, хотя-бы Гц до 70.

[Serj]

Индуктивность - 10 мГн, крутящий момент - 0,22 КГсм

Наверное всё-таки 0,22 КГсм – момент страгивания. Индуктивность большая вредна для больших скоростей – у вас же не 80В питание.