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

[Boris Green]

Неужели ни у кого не обламывало 6мм хвостовик червя из сыпучки?

Он гнется, не ломается. Это надо молотком бить.

Особенно если натянуть как следует, хотя-бы Гц до 70.

Так тянуть не нужно, достаточно, чтобы двумя пальцами ремень не прогибался сильно. А в контроллерах бывает настройка гистерезиса, сколько шагов туда\обратно, чтобы выбрать зазоры. У меня ремни натянуты еле-еле, при смене направления вращения телескоп замирает на секунду, потом начинает обратное движение.

Наверное всё-таки 0,22 КГсм – момент страгивания.

Момент страгивания, вроде, для механизма - момент для приведения в движение из состояния покоя. В ШД есть удерживающий момент (большой), и крутящий момент (поменьше) в зависимости от частоты вращения. Впервые слышу, чтобы для ШД приводился момент страгивания.

Индуктивность большая вредна для больших скоростей – у вас же не 80В питание.

В монтировках скорость вращения небольшая, 1 оборот в сутки. С учетом редукции тоже не особо быстро, 1:144 на червяке, 1:2.5 на ремне, итого ШД надо сделать пару сотен оборотов за сутки.  Не думаю, что у вас монтировка наводится как корабельная скорострельная противоракетная пушка.

[dazer]

1. Двигатель

Надо брать с оглядкой на драйвера. Больше 1 А не стоит брать. У меня сейчас 17HM15-0904S.

2. Шкивы GT2

У меня на моторах - 16 зубовые, на RA - 60, на DEC - 42. Ремни 172 и 150 мм. Шкивы на осях под 12 мм вал. Ниче нигде не задевает, но многое зависит от крепежа самих двигателей.

Это все для eq3-2.

[Serj]

Момент страгивания, вроде, для механизма - момент для приведения в движение из состояния покоя. В ШД есть удерживающий момент (большой), и крутящий момент (поменьше) в зависимости от частоты вращения. Впервые слышу, чтобы для ШД приводился момент страгивания.

Да, не правильно выразился, удерживающий момент  (detent torque) - момент при обесточенном двигателе.

В монтировках скорость вращения небольшая, 1 оборот в сутки. С учетом редукции тоже не особо быстро, 1:144 на червяке, 1:2.5 на ремне, итого ШД надо сделать пару сотен оборотов за сутки.  Не думаю, что у вас монтировка наводится как корабельная скорострельная противоракетная пушка.

Когда монтировка наводится, нужно присутствуюших развлекать удивительными историями. Если история длится дольше минуты – это уже повесть. https://youtu.be/C-WM69YagLU

[Boris Green]

Да, не правильно выразился, удерживающий момент  (detent torque) - момент при обесточенном двигателе.

Хм. Detent torque - величина постоянная. Похоже, вы правы.  Ведь крутящий момент - не постоянная величина, на большой частоте стремится к нулю, когда ШМ срывается.

[Elektron]

Всем спасибо за советы по выборку механики для CG-4  .
Сегодня сделал такой заказ на алике:

1. https:///ссылка запрещена правилами форума//item/32860153598.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3dcc33edkHSbtP
мотор Nema 17, модель 17HM19-1684S, 0,9 градуса, ток 1,68 А (надеюсь ток двух фаз, а не одной)
2. https:///ссылка запрещена правилами форума//item/32997114814.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3dcc33edkHSbtP
шкив на ось RA - 2GT 60 зубов, отверстие 6мм (как раз такое у вала червяка)
3. https:///ссылка запрещена правилами форума//item/32996334541.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3dcc33edkHSbtP
шкив на ось DEC - 2GT 42 зубов, отверстие 6мм
4. https:///ссылка запрещена правилами форума//item/4001195738577.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3dcc33edkHSbtP
шкивы на валы двигателей 2GT 16 зубов, отверстие 6мм
5. https:///ссылка запрещена правилами форума//item/2039877346.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3dcc33edkHSbtP
ремень на DEC 2GT 150мм, ширина 6мм
6. https:///ссылка запрещена правилами форума//item/32432105896.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.3dcc33edkHSbtP
ремень на RA 2GT 172 мм, ширина 6мм

Правда теперь вот в моторе я не уверен, стал уже потом читать - сопротивление фазы очень небольшое - 1,65 Ом, индуктивность 4,1 mHn . Как хорошо он будет работать с моими драйверами LV8729 не знаю.
Как приедет - посмотрю.

[andovin]

Все собрал вроде работает в том числе подключение по блютуз. Однако скорость ведения в 2-3 раза выше звездной, все проверил - пайку перемычек, настойки софта DRV8825 32 стоит, шестерня червяка 144, шкивы на 20 и 60 предаточное 432 получается, двигатели nema17, куда еще копать?

[Boris Green]

шкивы на валы двигателей 2GT 16 зубов, отверстие 6мм

Почему ф6мм? ШД с валами 6.35мм бывают. Но тут ф5мм достаточно.

[Boris Green]

все проверил - пайку перемычек

Если на плате для 3D-принтера ramps, то там могут быть перемычки на печатной плате. Я на своей обрезал, чтобы активировать джамперы.

[andovin]

Вроде нет лишних перемычек, плата выглядит следующим образом, джамперы все убраны.

[Boris Green]

Вроде нет лишних перемычек, плата выглядит следующим образом, джамперы все убраны.

Прозвонили тестером?

Можно не выпаивать джамперы, а стащить пластиковую часть с пинов - будет доступ к дорожкам.
https://podskazok.net/3d-pechat/neozhidannost-s-izmeneniem-mikroshaga-ramps-1-4.html

[andovin]

Прозвонили тестером?

Прозваниваются 2 пары из 3-х, премычкой под пластиковой накладкой не соединены. Так и должно быть? Если устанавливать джамперы движок крутит еще быстрее.

[Boris Green]

Вы драйверы вытащили и джамперы?  Все пины должны быть независимы. Надо схему смотреть, я не помню какие там подтяжки.

[andovin]

Вы драйверы вытащили и джамперы?  Все пины должны быть независимы. Надо схему смотреть, я не помню какие там подтяжки.

Да, вытащил все джамперы и драйверы, ардуинину только оставил, с выдернутой ардуино не звонятся.

[Boris Green]

Тогда самый надежный вариант - запускаете систему полностью. Аккуратно замеряете напряжение на пинах М1 М2 М3 и по таблице смотрите режим драйвера.

А еще меня китаец как-то обманул, прислал шкивы на 36 зубов вместо 40.    Пока зубы не пересчитал маркером, ломал голову.

ШД 200 или 400 шагов\оборот?

Ардуино 8 или 16 МГц? 

[andovin]

ШД 200 или 400 шагов\оборот?

Даташита на двигатели у меня нет, думаю что 200, так как у меня уже успешно работала до этого на этой монти TCS-3 EQMOD http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=39576 а в ней используются двигатели с шагом 200.

Шкивы сразу же посчитал как пришло от китайцев. Да и различие было бы не такое сильное, малый шкив проворачивается на 360 градусов за 45 секунд и должен за 3 минуты двадцать.

Насчет ардуино не знаю, как это можно посмотреть?

[Boris Green]

Пишите код для моргания светодиодом. Заливаете. Смотрите на частоту моргания - если правильная, значит, частота кварца та самая. Например, кварц 8МГц, код скомпилирован под 16МГц. Программа замедляется в 2 раза, диод моргает не 1Гц, а 2Гц.

[andovin]

Ардуино на 16, попробовал еще одну плату нано, ведет точно так же.

[Парча]

Вроде нет лишних перемычек, плата выглядит следующим образом, джамперы все убраны.

А Вы проводочки точно туда подпаяли?

[andovin]

А Вы проводочки точно туда подпаяли?

Ну я так понял 2 варианта как припаять, сделал по второму.

[Парча]

Паяйте по первому варианту,второй ни где не встречал.