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

[Piter_Korn]

Требуется от 3 до 5 тыс. циклов ...

На соответствующем аналоговом входе М/Процессора нужно установить конденсатор 0,1 uF на землю, и да Пребудет Вам Счастие!

[Iovch]

На соответствующем аналоговом входе М/Процессора нужно установить конденсатор 0,1 uF на землю, и да Пребудет Вам Счастие!

Спасибо! Когда в корпус буду упаковывать устройство, подпаяю.

[Alecs99.99]

Загрузил скетч 4.4 .Правда включил с джостиком.Спасибо, вроде все работает , телескоп синхронизируется в стеллариуме.Правда по ощущением выходит что оси джостика перепутаны.Сейчас времени  нету разбиратся , домашних дел много , увидел скетч просто побыстрому загрузил.Про джостик я читал что у вас китайцы его промаркировали оси в обратном порядке , или у меня перепутали...

[drauger]

Как по мне, то к существующей системе добавить Блютуз, и привязать через него к планетарию планшет на базе Android.

Чтобы добавить к существующей системе Bluetooth, даже делать особо ничего не нужно. Модуль HC-06 заменяет com-порт для Ардуино, после спаривания с компом в Стеллариуме в настройках плагина "Управление телескопом" прописывается порт, к которому этот модуль подключен, и все. С Андроидом сложнее - мобильный Стеллариум, насколько я знаю, управлять телескопом не умеет. Если нужно быстро и просто, можно сделать список объектов с координатами в формате NexStar, которые принимает данная система, и копи-пейстом отправлять нужные координаты в Ардуино через любой Bluetooth-терминал. Пересчет координат из "человеческих" в формат   NexStar в Excel делается элементарно. В принципе, я могу заморочиться с написанием программки под Андроид, которая это будет делать, но мне сначала нужно моторизацию монтировки закончить .

[Iovch]

Чтобы добавить к существующей системе Bluetooth, даже делать особо ничего не нужно. Модуль HC-06 заменяет com-порт для Ардуино, после спаривания с компом в Стеллариуме в настройках плагина "Управление телескопом" прописывается порт, к которому этот модуль подключен, и все.

И на шилде, который я использую, как раз свободный разъем под HC-06 (Tx, Rx, GND, +5) имеется.

[Iovch]

Пересчет координат из "человеческих" в формат   NexStar в Excel делается элементарно.

Оно и в скетче элементарно делается. В азимутальном будет по умолчанию возможность азимут и высоту забрасывать требуемые в порт. Примерно так:

(кликните для показа/скрытия)

    case 'b': {
               GetSubStr ();
               if(STR1!="") iToPAZ=STR1.toFloat()/360.0*ulMaxValue; else iToPAZ=iPAZ; //Это только для ручного ввода азимута в градусах (0-360)
               if(STR2!="") iToPZE=(90.0-STR2.toFloat())/360.0*ulMaxValue; else iToPZE=iPZE; //Это только для ручного ввода высоты в градусах (±90)
//               iToPAZ=StrToHEX(STR1);  //Это для компьютера
//               iToPZE=StrToHEX(STR2);  //Это для компьютера
               ToAZaH(true);
               Serial.println("#");
               break;
              }

[Oleg1601]

Приветствую, Игорь!
Хотел спросить, как сделать у тебя в скетче концевики на фокусёре, чтобы останавливали мотор в крайних положениях трубки фокусера?
По моему, это будет актуально, особенно для владельцев реечных фокусёров, у которых в крайних положениях ручки (установленные на валу) останавливаются, что, в условиях темноты, может привести как к повреждению самого мотора, так и шестерёнок редуктора (в случае его использования).

[Iovch]

Хотел спросить, как сделать у тебя в скетче концевики на фокусёре, чтобы останавливали мотор в крайних положениях трубки фокусера?

Вариантов масса здесь. Но, т.к. фокусер в моей реализации шаговый, самый логичный способ - установить один концевик на крайнее ближнее положение фокусера, в которое он позиционируется в начале работы, а затем в программе при фокусировке, считать шаги от исходного состояния, отслеживать, чтобы не был превышен предварительно задаваемый порог. Но мне больше нравится идея установки абсолютного датчика перемещения, типа как в цифровом штангенциркуле. Есть еще чисто ардуиновские датчики расстояний. В любом случае достаточно жесткие требования по надежности работы при перепадах температур и влажности. Программно все достаточно просто реализуемо. Надо только выбрать подходящий вариант.

[Oleg1601]

У меня аналогично - шаговый...
В настоящий момент, как и планировал ранее, сделал для него скетч для  4-х элементного 7-ми разрядного индикатора, на который идут сигналы с энкодера, установленного на ручку фокусера. Это позволит глядя только на цифры достаточно точно предварительно сфокусироваться. Естественно сначала определяется оптимальное положение для используемого окуляра.

[Oleg1601]

Поженил скетчи GOTO4_3 (управление LCD дисплеем) и GOTO3_5 (2-х скоростное управление мотором фокусёра) https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,143891.180.html , теперь имеем скетч с 2-х скоростным управлением мотором фокусёра и LCD индикацией.
Назвал его GOTO4_5.
Поскольку у меня Arduino UNO  и другие драйвера, и нет шилда, то цоколевка в скетче другая, отличная от авторской. Но, думаю, каждый под себя номерацию легко поменяет...

З.Ы. Да, кстати, скетч GOTO4_4 С автоопределениеи и автоюстировкой джойстика у меня не пошёл - автонастройки не помогли. Пришлось использовать скетч GOTO4_3 с вбитыми вручную настройками.

[Iovch]

Олег! Давай его лучше назовем GOTO4_5, т.к. никаких новых элементов не вводится, то по сути, это разновидность GOTO4. GOTO5 есть уже, хоть и раздроблен на MASTER и SLAVE и там как раз новый элемент - пульт ИК! Так понятнее будет при прочтении темы.

[Iovch]

Посмотрел на работе какие концевые датчики в принтерах ставят (первое фото). Под цифрой 1 - простой выключатель, 2 и 3 ИК датчики. 3 - оптимальнейшим образом вписывается под рейку фокусера самодельной трубы (второе фото), ширина рейки 4 мм, зазор датчика 5 мм и площадка, куда примонтироваться есть. Сама рейка как раз в корпус фокусера уходит в крайнем ближнем положении. Конструкция кажется типовая для реечного фокусера. Можно будет попробовать, только проводов многовато получается: 3 на датчик + 4 шаговый движок.

[Oleg1601]

Олег! Давай его лучше назовем GOTO4_5, т.к. никаких новых элементов не вводится, то по сути, это разновидность GOTO4. GOTO5 есть уже, хоть и раздроблен на MASTER и SLAVE и там как раз новый элемент - пульт ИК! Так понятнее будет при прочтении темы.

Да ради Бога! Изменения в предыдущее сообщение внёс...

[Oleg1601]

Можно будет попробовать, только проводов многовато получается: 3 на датчик + 4 шаговый движок.

Ну до мотора фокусера всё равно провода тянуть... до механической кнопки 2...
Можно всё попробовать пустить по одному 8-ми жильному кабелю ( у меня на пульт такой идёт).

[xd]

А участники здешних разработок не думали о том, чтобы проект держать где-нибудь например на github-е?

[Piter_Korn]

держать где-нибудь например на github-е?

Там своих имеется, гораздо более продвинутых...

[alex AMK]

подскажите, какая библиотека используется для I2C ?  светится только эта надпись

[Iovch]

подскажите, какая библиотека используется для I2C ?  светится только эта надпись

Алексей! Библиотека правильная у тебя подключена. Джойстик отсутствует или неправильно отъюстирован. Надпись на LCD "Correction" говорит о том, что система находится в режиме корректировки положения, а стрелки <v, что влево вниз джойстик наклонен в исходном состоянии. Попробуй воспользоваться настроечным скетчем JOY001 https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,143891.msg3725910.html#msg3725910 или GOTO4_4 https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,143891.msg3776103.html#msg3776103 Хотя, джойстика на фото не видно, значит остается только GOTO4_4 использовать.

[alex AMK]

 да, я попробовал "на дурняка" уж простите , просто подключить экран. объясню почему.  были проблемы с подбором библиотеки I2C .  если говорите что  индикация верна значит  нашел ту нужную из "восьми"  вроде бы "одинаковых" библиотек (кракозяблы рисовало думал что  пайка неверна или наоборот  модуль I2C установил) спасибо за помощь .

[Iovch]

Вот здесь правильная библиотека https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,143891.msg3727829.html#msg3727829
По джойстику еще: любой из вышеприведенных скетчей запустится без джойстика, если в AskControl() закомментировать строку  iRetValue=AskJOY():

long AskControl()
{
  long iRetValue=0;
 // iRetValue=AskJOY(); // Опрос джойстика отключен
  return iRetValue;
}

Только, когда джойстик подключаем, не забываем убрать две косые перед iRetValue=AskJOY(), а то может возникнуть вопрос  (почему он не работает), на который я не смогу ответить  !