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]

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?

Как TCS-3 EQMOD она платная? Как работа нареканий нет? С планетариями  на телефоне конектется? у меня сейчас TCS-2 EQMOD

[nika1218]

Фух, наконец-то разобрался с самой раздражающей проблемой версии прошивки для работы AMount монтировки со SkySafari, поэтому могу поделиться этой версией с сообществом. Исходники скетча Amount и приложение для андроид по ссылке: https://yadi.sk/d/FMsIUN4RryaREA

Особенности версии:
1) добавлен флаг nexStar в прошивке, старый флаг про стеллариум был выпилен, также часть старого кода переработана
2) реализованы все команды протокола NexStar версии 1.6
3) при выключенном флаге nexStar прошивка сохранила полную обратную совместимость, в том числе с ASCOM драйвером, физическим пультом, виртуальным пультом для ПК...
4) включение флага nexStar ломает обратную совместимость, но включает поддержку SkySafari и стеллариума
5) тестировал все ченджи только на SkySafari
6) программа AMount для андроид была доработана - туда добавлен флаг для оперативного включения/выключения nexStar
7) в SkySafari нет возможности управление элетрофокусером, так что если он у вас есть, потребуется физический пульт управления
8) чтобы подключение к монтировке работало в SkySafari, AMount нужно полностью закрывать, иначе он занимает БТ сокет и не дает коннектиться другим программам. Ну и наоборот
9) в прошивке остался глюк с командой GoTo - периодически она подвисает и не выполняется. Если такое произошло, попробуйте: повторить попытку секунд через 10, подвигать телескоп командами Slew (перемещение), нажать кнопку Lock в SkySafari


Теперь о том, как это работает:
- заливаем приложенный скетч (подкиньте ваш файл с конфигурацией, у меня конфигурация для EQ5 в файле EQ5Auto.h)
- устанавливаем mvcAMount20200905beta на телефон
- включаем контроллер (моторы и ведение включится автоматически)
- настраиваем сопряжение монтировки с телефоном (как и раньше)
- открываем программу AMount на андроиде
- включаем моторы, если в вашей версии прошивки они не включаются автоматически
- проверяем направления осей: при нажатии кнопки N объектив телескопа должен ехать вверх, по кнопке E - вправо. Если это не так - щелкаем соответствующие галки -WE или -NS
- активируем протокол NexStar в cкетче соответствующей кнопкой (при этом кнопки управления в пульте отключатся, так как проприетарные команды не совместимы с NexStar)
- закрываем AMount так, чтобы появилось сообщение Close BluetoothSocket
- открываем SkySafari
- делаем настройки, как на скриншоте
- нажимаем Connect и ждем
- после подключения телескопа, им можно управлять средствами программы. Все элементы управления реализованы, то есть функция GoTo, настройка скорости перемещения по осям и само перемещения по осям. Функция Tilt to Slew в SkySafari 6 тоже работает

Для привязки телескопа к объекту:
- точно выставляем полярную ось (горизонтальность азимутальной монтировки)
- включаем систему и настраиваем ее, как сказано выше
- в SkySafari выбираем объект, на который сейчас наведена монтировка, и нажимаем GoTo. При первом нажатии этой кнопки перемещения не происходит, а происходит только привязка координат. Таким образом, поддерживается только привязка по одной звезде
- Если есть необходимость выполнить привязку заново (например, если нужно переложить трубу), то есть два варианта:
1) выключить контроллер, включить заново, открыть AMount, через 5 сек закрыть ее, открыть SkySafari, подключиться к монтировке, нажать GoTo
2) не выключая контроллер нажать Disconnect в SkySafari, открыть AMount, нажать кнопку Сбросить привязку, закрыть AMount, ну а дальше понятно...

В целом система отлична подходит визуальщикам. Фотографам поддержка ASCOM куда актуальнее...

Тестировал все на выездах в поля. В сумме сделал уже 4 выезда с рабочей системой. Точность наведения отличная, монтировка проезжает полнеба и показывает искомый объект в поле зрение порядка 40 мин. Скорость слежения при подборе скорости, как описано в инструкции в закрепленном посте, тоже хорошая. В общем, за сущие копейкми получаем полноценный GoTo с очень удобным управлением по БТ с телефона. Спасибо ребятам огромное за вложенные в это усилия!

[ROVIAN]

Пишет папка пуста...

[nika1218]

Пишет папка пуста...

Исправил

[ROVIAN]

Пишет папка пуста...

Исправил

[FlexLM]

to nika1218
Для упрощения перепривязки через SkySafari можно в скетч добавить: case 'M': {bAlignment=false; ... } //Cancel GOTO
Тогда в SkySafari для отмены привязки выделяете другой объект, нажимаете кнопку "Goto" и сразу "Stop". Монтировка, конечно, немного сдвинется...

К сожалению, известные мобильные планетарии не позволяют реализовать все функции системы управления Iovch (тот же фокусер) даже с протоколом NexStar. Поэтому неспешно работаю над собственным простым планетарием для мобильного пульта AMount. Сначала планирую реализовать нормальную стереографическую проекцию уже имеющихся в базе объектов. А потом - плавную трансформацию к поперечной. Если у кого-то есть опыт работы с такими проекциями и желание помочь, то пишите мне ЛС.

[nika1218]

to nika1218
Для упрощения перепривязки через SkySafari можно в скетч добавить: case 'M': {bAlignment=false; ... } //Cancel GOTO
Тогда в SkySafari для отмены привязки выделяете другой объект, нажимаете кнопку "Goto" и сразу "Stop". Монтировка, конечно, немного сдвинется...

К сожалению, известные мобильные планетарии не позволяют реализовать все функции системы управления Iovch (тот же фокусер) даже с протоколом NexStar. Поэтому неспешно работаю над собственным простым планетарием для мобильного пульта AMount. Сначала планирую реализовать нормальную стереографическую проекцию уже имеющихся в базе объектов. А потом - плавную трансформацию к поперечной. Если у кого-то есть опыт работы с такими проекциями и желание помочь, то пишите мне ЛС.

Я думал повесить bAlignment=false; на команду V (запрос версии), которая выполняется один раз при подключении к монтировке. Тогда для перепривязки нужно будет нажать Disconnect->Connect. Но это на будущее. Для полноценной работы нужно еще реализовать функции установки времени/позиции через NexStar, выбор типа монтировки и реверс осей. Тогда можно будет AMount вообще не использовать.

[andovin]

AMount монтировки со SkySafari

Классно что наконец подружили этот удобный мобильный планетарий. Наводится, а вот ведение в SkySafari у меня не работает нормально, двигатель место микрошага начинает подергиваться, в AMount ведение также не работает.

[nika1218]

в AMount ведение также не работает.

А с предыдущей версией прошивки ведение работало?

[andovin]

А с предыдущей версией прошивки ведение работало?

Все заработало, причину не нашел.

[Denis Volodin]

Скажите пожалуйста на какой странице можно посмотреть добавление БЛУПУПА к шильду? Куда втыкать и чего паять? И на какой страничке актуальный скетч AMount (для  азимутала)? Сильно далеко не посылайте плиз - я тут давно не был  а тема огого как продвинулась  .

[FlexLM]

Всё есть в шапке темы (не совсем новое), там ссылка на я-диск. Подключение блютуз на с. 43 в https://yadi.sk/d/f1jTO1AohCtbz/Manual/Instruction.pdf
Только для альт. азимутальной монтировки есть собственная разработка на ардуино уно (хотя можно сделать и для нано) , если интересна, то пишите ЛС.

[andovin]

Может есть cхемка как спаять без CNC Shield на один движок? Для EQ1 хотел еще привод сделать, есть все необходимое кроме CNC Shield, не хочется его заказывать да и слишком громоздко с ним получится.

[Serj]

Вы реально не можете найти информацию или прикидываетесь?

[Луноход-1]

Здравствуйте. Прошу подсказать:
Ранее использовал прошивку GOTO 4 без подключений к компу, хватало на ведение по ярким планетам, но захотелось найти Уран - несколько раз подступался и задумался об "автоматическом" поиске.
Подключил BT модуль с Али, HC-06. Перешил на Amount из папки с ядиска в "шапке" темы.
Сначала попробовал подключиться через комп. Комп с самим модулем соединился, все по Инструкции. На модуле все время бодро мигает диод. Но при попытке соединиться из Пульта - "Убедитесь, что подключены через COM6" (порт мною задан правильно, согласно Инструкции). Ладно, решил зайти с телефона.
Сопряжение телефона с модулем прошло штатно.
Amount видит модуль в списке блютушек, однако при нажатии довольно быстро выскакивает "Amount не обнаружен". При этом диод на модуле перестает мигать и стабильно горит, пока не закрою приложение Amount на телефоне. Последующие нажатия на строку модуля, пока диод горит не моргая, выводят сообщение "Amount не подключен".
Если выключить физически модуль, то пишет "Amount не подключен", то есть разницу в состоянии модуля прога видит.

Сразу списать все на китайское происхождение модуля? Или есть что-то, что можно предпринять?

[Cord]

Сразу списать все на китайское происхождение модуля? Или есть что-то, что можно предпринять?

Проверьте скорость порта в модуле блютуза и в скетче, скорость порта в свойствах модуля блютуз в панели задач- устройства и принтеры. Везде должны быть одинаковые . Или 9600 или 115200.

[FlexLM]

Чтобы исключить проблемы взаимодействия ВТ-модуля с моими ВП попробуйте подключиться к ардуино через HC-06, используя монитор порта Arduino IDE:
1. Выбираете соответствующий исходящий порт с модулем HC-06.
2. Открываете монитор порта, выбираете скорость 9600.
3. Отправляете какую-либо команду. Например: v
4. Эта команда должна вернуть ответ: версия прошивки + '#'

[disccrimea]

Друзья!

Собрался тоже попробовать свои силы в постройке моторизированной монтировки. Цеплять всё это буду на EQ-2. Знаю, не лучший выбор, но что есть, то есть.  С Arduino и CNC шилдами немного знаком: собрал две рисовалки на шаговых двигателях. От прошлых станков остались невостребованными пара шаговиков типа Nema 17 и один с более мелким шагом, четыре шестерни GT2 (2*40 и 2*18). Так что у меня как бы фора Осталось решить вопрос с компонентами, которые будут нужны для сборки приводов монтировки. Теперь собственно вопрос. Накидал тут себе в корзину всякого барахла, вот и думаю: ничего ли не забыл. Посмотрите, пожалуйста. И ещё. Двигатель на ось RA буду цеплять через гибкую муфту, которая будет соединена с шаговиком через шестерню и ременной привод. Какая длина ремня будет нужна, при условии моих шестерней: 110 или 150 мм? Имеет ли смысл ставить на шаговики демпферы для гашения микровибраций или я сильно заморачиваюсь?

[Dimm1]

Какая длина ремня будет нужна, при условии

http://razvitie-pu.ru/?page_id=5314

[Дмитрий Маколкин]

Какая длина ремня будет нужна, при условии моих шестерней: 110 или 150 мм?

Вот первый попавшийся селектор ремней:
https://www.automationdirect.com/selectors/beltandpulley

и ещё один: https://www.bearingboys.co.uk/Timing-Belt-Finder--Calculator-24-a