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

[thor-nsk]

Попробуйте новую прошивку NewMount. Хотя со старым ВП может тоже не пойти.

Скачал прошивку newmount, конфиг подправил, залил. Виртуальный пульт не может подцепиться к контроллеру. Вернул все обратно. Пробовал на версиях виртуального пульта vcAMount20200327 и vcAMount20200120, результат одинаковый.

[Iovch]

Странно, но у меня с этой вот старой версией vcAMount20200120.zip (на диске https://disk.yandex.ru/d/f1jTO1AohCtbz) виртуального пульта запускается NEWMOUNT. Проверьте правильность указания порта и скорость указывайте 115200 (9600 NEWMOUNT не знает), возможно подключится со второй попытке после перезаливки скетча в контроллер. Последнюю версию NEWMOUNT выложил на ту же ссылку.

[thor-nsk]

Проблема была в скорости порта. На 115200 соединяется. Но теперь по Bluetooth не коннектится, хотя скорость (в винде) тоже выставил на 115200 Видимо надо дополнительно конфигурировать еще и HC-05 через терминал.
А зачем поменяно назначение выводов А4-А7?

update.
Настроил BT-модуль на 115200 и смог через него подключиться к VC. Замечена одна странность. Если выставить какую-нибудь скорость вращения двигателей, порулить физическими кнопками и понажимать виртуальные кнопки, то скорость сохраняется. А если после этого снова нажимать физические кнопки, то скорость становится МЕНЬШЕ выбранной на физическом или виртуальном пульте. И так для любой скорости. При этом если опять жать виртуальные кнопки, то скорость используется ранее выбранная.
Попробую объяснить "на пальцах":
Выставил скорость "5" на физическом пульте, порулил физическими кнопками, порулил виртуальными кнопками. Скорость была равна "5". Возвращаюсь к физическим кнопкам - скорость стала равна "4". Снова тыкаю виртуальные кнопки - скорость равна "5". Опять жму физические кнопки - скорость "4". В спадающем меню скорость при этом не изменятся. Обновление выбранной скорости в спадающем меню виртуального пульта не происходит при выборе скорости на физическом пульте. Скорость двигателя я определяю по звуку мотора.

[Iovch]

А4-А7 - переназначены, т.к. у меня кнопочный пульт нестандартный, провода перепутаны, а перепаивать нет смысла/желания. Со скоростями посмотрю, что не так.

[thor-nsk]

Проверяю как работает newmount. Навел монтировку примерно на полярную звезду, нажал синхронизацию в стеллариуме, затем Ctrl+1. Прицел зафиксировался на полярной звезде. Потом выбрал Солнце и нажал Ctrl+1. Монтировка начала движение, но не доехала до Солнца градусов 90. Не могу понять в чем дело. Редукторы вроде правильно посчитал. Монтировка Maxvision Exos-1. Драйверы Drv8825. Мотор - 400 шагов на один оборот вала (шаг 0.9 градуса). С мотора на червяк понижающая ременная передача, 12 зубов /60 зубов. Червяк монтировки с передаточным числом 144 (надо будет еще раз проверить). Итого 144*60/12=720. Оси X и Y одинаково сделаны. Пропуска шагов нет.

Я вот такие параметры в конфиге прописал. Нормально?
const int iStepsDX   =     400; //Полных шагов на 1 оборот двигателя X
const int iStepsXPS  =    4000; //Полных шагов в секунду на двигателе X
const int imStepsXPS =   30000; //Микрошагов в секунду на двигателе X
const int iXStepX    =      32; //Кратность шага драйвера X
const double dRDX    = 720.00;  //Передаточное число редуктора X: 144*60/12

Несколько вопросов.
1 - после указания цели и начала наведения в Стеллариуме процесс не остановить кнопкой "Прервать наведение". Можно только монтировку обесточить. Есть возможность программно прервать наведение?
2 - в процессе наведения прицел в Стеллариуме не двигается. Только по достижении конечной точки перепрыгивает в нее и издает звуковой сигнал. Движение прицела можно оживить?
3 - режим монтировки Eq-N указывает в каком полушарии мы находимся или это нужно еще для чего-то?

Если не трудно, опишите пожалуйста последовательность действий для корректной работы монтировки в связке со Стеллариумом. Возможно я что-то делаю не так и из-за этого проблема с наведением.

[AndyNigmatec]

Доброго!

newmount я не испытывал, не могу ничего сказать, пока пользую устаревший и сильно измененный вариант AMOUNT.
В стеллариуме маркер двигался при наведении, прерывание наведения - не помню как делал, скорее всего никак не делал))
В принципе уже осенью наведением со стеллариума перестал пользоваться, донаводился вручную смотря на те координаты что НИНА ресолвила.

Я к чему - может вам это goto со стеллариума и не нужно будет?
Гораздо важнее стабильность ведения и возможность гидирования - вот это и проверять?

[Mihas83]

Доброго!

newmount я не испытывал, не могу ничего сказать, пока пользую устаревший и сильно измененный вариант AMOUNT.
В стеллариуме маркер двигался при наведении, прерывание наведения - не помню как делал, скорее всего никак не делал))
В принципе уже осенью наведением со стеллариума перестал пользоваться, донаводился вручную смотря на те координаты что НИНА ресолвила.

Я к чему - может вам это goto со стеллариума и не нужно будет?
Гораздо важнее стабильность ведения и возможность гидирования - вот это и проверять?

  Добрый день всем! Немного потестил новый скетч, впечатления очень положительные! Во первых наведение через Стелу идет по обеим осям с плавным разгоном и торможением. Через джостик так же можно одновременно по обеим осям! РНD в ручном режиме импульсы отрабатывает! По небу пока не проверял! До этого так же использовал устаревший AMOUNT. Да и к стати скорость обмена порта как на ВП так и в Стеле надо менять на 115200       тогда урчит как котенок))

[Iovch]

Проверяю как работает newmount. Навел монтировку примерно на полярную звезду, нажал синхронизацию в стеллариуме, затем Ctrl+1. Прицел зафиксировался на полярной звезде. Потом выбрал Солнце и нажал Ctrl+1. Монтировка начала движение, но не доехала до Солнца градусов 90. Не могу понять в чем дело.

Неудачно выбрана исходная точка позиционирования - полярная облать для экваториального режима, равно как и зенит будет некорректен для азимутального режима: в этих областях возможны ошибки, даже при правильных расчетных алгоритмах, избегайте выбирать эти области особенно как исходную точку привязки.
Передаточное число у вас посчитано правильно.
Сonst int iStepsXPS - можно закомментировать, она в этом скетче не используется, все в микрошагах.
Со стеллариумом в версии NEWMOUNT предполагается общение чарез ASCOM драйвер, он новый есть, но сыроват, недостатки, описанные вами присутствуют, но устранение их не в приоритете. Вообще ASCOM настраиваю под Cartes du Ciel - им чаще на мобильных ПК пользуются, он "легче" Стеллариума.
Eq-N указывает в каком направлении ведение крутить все остальное автоматически расчитывается по экваториальным координатам насколько я представляю.

[Iovch]

Глюк какой-то в чате: отвечаю thor-nsk, а в заголовке AndyNigmatec!

[AndyNigmatec]

ради интереса залил newamount, поправил только cfg под свои настройки ... вроде работает, на кнопки пульта отзывается, только звук мотора изменился.
Со стеллой связывает, гото срабатывает, только маркер во время процесса не перемещаяется как раньше - прыгает сразу, ну мне мовершенно не критично.

Если будет возможность - проверю еще по небу.

Спасибо за вашу работу!

[thor-nsk]

Уважаемые, можете нарисовать схемку подключения физических кнопок пульта к разъему ST-4, чтобы работало все вместе?

[FlexLM]

Обратитесь к Faddey. Он отличную плату сделал для этих целей! Возможно, у него ещё остались лишние.

[Faddey]

Обратитесь к Faddey. Он отличную плату сделал для этих целей! Возможно, у него ещё остались лишние.

Нашел 
Тут схема и описание https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,195138.140.html

[AndyNigmatec]

ради интереса залил newamount

протестировал newamount по реальному (пусть и отвратительной видимости) небу, хорошего пока не дают (((
Что могу сказать:
1. newamount ведет себя не хуже прежней (модифицированной) amount
2. драйвер и ВП работают от прежней версии
3. со стеллой коннектится и работает (отсутствие визуального перемещения маркера в стелле во время готу меня совершенно не напрягает)
4. гидирование через PHD2 работает
5. переделки в коде newamount никакой не производилось (только настройки под свою монти)
6. звук моторов стал мягчеЕ )))

Предыдущую версию мне с помощью FlexLM (огромное ему спасибо!!!) пришлось весьма существенно переписывать, иначе на моей самопально-колхозной монти не взлетало. С newamount ничего исправлять не потребовалось - заработало как есть.

В итоге тем кто хочет собрать себе девайс я бы рекомендовал сразу именно newamount заливать.

P.S. мой колхозинг)))

[thor-nsk]

Нашел 
Тут схема и описание https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,195138.140.html

Прочитал всю тему. Есть несколько вопросов.
1 - зачем варистор в схеме?
2 - разъем Х2 это подключение к ардуине? Не понятно куда подключать.
3 - при питании 5 вольт, а не 3.3В как указано на схеме, можно номиналы резисторов оставить прежними?
4 - камере от 5 вольт плохо не станет или нужно строго 3.3В?

[Faddey]

1 - варистор для защиты от статического электричества. Wemos один я статикой убил.
2 - да, это подключение к линиям пульта. У меня Wemos , как ваши входы называются не знаю 

X2 Socket:
2 - CoolEn (вверх - вниз)
3 - Resume (влево - вправо)

3 - можно, из расчета в десять раз меньше тех что в пульте подтягивают к "+" и "-"
4 - на выходе ST-4 транзисторы с открытым коллектором (замыкаются на массу). Питание у мозгов может быть любое и конфликта с питанием камеры не будет

[thor-nsk]

4. гидирование через PHD2 работает

Подскажите пожалуйста, как у вас камера к плате с контроллером подключена?

[AndyNigmatec]

так вот же скрин на предыдущей странице: Универсальная система управления телескопом на Arduino

[thor-nsk]

так вот же скрин на предыдущей странице: Универсальная система управления телескопом на Arduino

Я имею в виду физическое подключение. Один конец кабеля в ST-4 разъем камеры, а второй конец как к контроллеру подключен (распайка)?

[Iovch]

Я имею в виду физическое подключение. Один конец кабеля в ST-4 разъем камеры, а второй конец как к контроллеру подключен (распайка)?

thor-nsk! ST-4 не требуется подключать, все подключение обеспечит ASCOM - драйвер, его надо установить, затем установить PHD-2 и настроить подключение к NewMount через USB или BT, проверить работу гидирования в ручном режиме. Затем подключаем гидирующую камеру через ее родной ASCOM - драйвер к PHD2 и пробуем откалиброваться по реальной звезде. Если удается откалиброваться, значит все настроено и готово к съемке. Как-то так должно быть, гидирующая камера и контроллер монтировки непосредственно в ПК подключаются и никаких больше проводов! Есть конечно вариант соединения ST-4 непосредственно в контроллер, вместо джойстика или кнопочного пульта, но такой вариант никто не использует, возможно вы будете первым, кто на этой разработке реализует это. Над распайкой провода действительно надо будет тогда покумекать, но это не сложно. Советую все же подключиться как описано по первому варианту.