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

[Луноход-1]

И отдельная фантазия - отдельный джойстик на фокусер. Даже думал притянуть для этого геймпад от x-box...но тогда слишком много всяких проводов получается, а хочется по минимуму обойтись.
Далеко Китай, долго все едет (((

[Fatalik]

Я бы все таки по проводу  на мотор. Там жила никакая почти и поэтому все 8 жил на один мотор пускаю

[Дядя Вова]

Тоже планирую баловаться с rj45, чтобы одним кабелем оба мотора бахнуть...единственно буду пробовать сделать спиральным этот кабель, самопально, с феном.

Только тогда наводкам на другие провода не удивляйтесь. Сталкивался с этим на черной eq5.

[Дядя Вова]

Я бы все таки по проводу  на мотор. Там жила никакая почти и поэтому все 8 жил на один мотор пускаю

Да! И второй провод витой пары повесить на минус БП с обеих сторон.

ЗЫ RJ45 выкинуть. есть замечательные разъемы DB9 и с арматурой, и под ПП.

[Fatalik]

Так . Сейчас пойду посмотрю что за разъем  (это что же мне опять корпус перерисовывать а он мне понравился)

(Глянул разъем большой он блин )

Ох зафлудили мы тему Игорю.

https://youtu.be/GZOrHQtQS_g

допилил "железную" часть =)

[Iovch]

Модуль передачи команд джойстика по NexStar протоколу в контроллер монтировки.
Автоюстировка джойстика и одновременное движение по обеим осям здесь реализовано.

[mo]

Подскажите, а какой именно движок используется в проекте под шаговый электрофокусер? Можно со ссылкой на Али, или просто марку...
Ну, и, для полного счастья, кнопку фокусера и соединительные кабеля каких марок...? Спасибо!
Я в электронике нуб. Поэтому, прошу не обижаться, если что!

Тут другой (не мой) проект арду-фокусёра с аском драйвером, с видео-описанием сборки и использования: http://astro.milantiev.com/2017/09/19/ardu-focuser/

[Airat]

Тут другой (не мой) проект арду-фокусёра с аском драйвером, с видео-описанием сборки и использования: http://astro.milantiev.com/2017/09/19/ardu-focuser/

Очень интересная реализация. Вопрос, Вы поднимали напряжение до 9 вольт это питание самого драйвера? И испытывали ли все это на морозе, потянет ли? или всё-таки поставить один раз из серии nema 17?

[gravicapa (Алексей)]

или всё-таки поставить один раз из серии nema 17?

вы ответили на свой вопрос

[Fatalik]

еще нема 14 и нема 11 бывают я вот над ними задумался прям =) очень хочется нема11 в руках покрутить =) (на фокусер может и не сгодятся но чтоб были)

[mo]

Очень интересная реализация. Вопрос, Вы поднимали напряжение до 9 вольт это питание самого драйвера? И испытывали ли все это на морозе, потянет ли? или всё-таки поставить один раз из серии nema 17?

Пока мороза не было. Если есть сомнения в мощности, лучше поставить мотор мощнее или добавить пару очень разных шестерней (создать повышающий момент редуктор). Можно с ремнём, можно без, не суть для фокусмакса.

[Fatalik]

UnEq универсальная экваториальная =)

[gravicapa (Алексей)]

пыльник надо еще на вентилятор.

[BaNaN3a72rus]

Очень отличная тема, просто супер! Автору +100 к жизненной карме!
Собираю такую же систему прочитал всю тему и появилось несколько вопросов.
1. Как правильно посчитать "Передаточное число редуктора" которое у автора в 9 ответе все расписано, но я что то туповат, и путаюсь как правильно все перемножать и делать.
монтировка CG4
RA (X)   редуктор монти 130 зубьев, зубьев ведомой шестерни 50, зубьев ведущей шестерни 20.
DEX(Y)  редуктор монти 65 зубьев, зубьев ведомой шестерни 45, зубьев ведущей шестерни 20.
Просто перемножить все цифры для соответствующих осей и будет мне счастье? или что должно быть в знаменателей? Если можно, с подробностями почему так, а не просто цыфры.)
2. Упустил момент когда весь проект перешел на платформу MEGA. Сам делаю как начальный проект на NANO с шилдом cnc.
Отсюда вопрос. Хочу чтобы было ведение, джойстик, GoTo и по возможности если получится гидирование на перспективу. С нано это осуществимо или для гида вы как раз таки и перешли на Мега? У меня сейчас чисто ведение и джойстик работает Goto3_3 загрузил, все работает, поэтапно гружу по очереди все скетчи, чтобы смотрел работают ли следующие у меня. Какой скетч мне необходим для всех функций что я хочу грубо говоря, самый последний? Он на нано пойдёт?
3. Писали выше что на драйверах А4988 лучше не делает если для фото, а брать те которые сиреневые Drv8825 там шаг сильнее дробить можно, но вопрос, на сколько я вижу и делаю как делает автор, на оси RA (x) у нас вообще не стоит перемычек, т.е мы вообще не дробили шаг? т.е мы можем поставить тут на 4988 хотя бы одну перемычку и уже будет лучше микрошаг, или я не так понял?


На счёт фокусера, сделал фокус по примеру что кинул уважаемый moscow - Олег за что ему огромное спасибо! Вот как у меня это получилось. https://drive.google.com/open?id=11e3aP2-pQiZ2YPVRmpq1fSbJjnSanjZX  ( не знаю как сживать фотографии чтобы они аж меньше 300кб весили) главное редуктор правильный сделать. Мою камеру даже в зените поднимает на ура на 5 вольтах, хотя до 9 вольт можно поднять, там вообще мощно будет. Так что понимаю то в общем то этого малыша при правильной "редукции" хватит с головой для фокуса ( ну если не 2 кг тянуть а тушку +500 гр максимум думаю)  Спасибо за ответы и помощь начинающим ЛА)
были еще вопросы, но что то всё позабывал сразу..
Ах да, поводу сопротивления резистивного, или как его называют не помню/не знаю точно, которое меряется на 4988 и на gnd. на своих nem17HS4401 выставил 0.98 чтобы без пропуска шагов и хватало мощности.  Греются двигатели терпимо, просто теплые, драйвер тоже рука терпит. Не в помещении так еще охлаждаться будет, так вообще на ура. Всю систему от лабораторного БП писаю 12в, ампераж не ограничиваю. Если просто ведение около 0.42-0.44А потребляем. Если джойстиком ускорить одну ось до максимума допустим Ra и еще рукой максимально передерживать вал (без шестерни) но максимум 0.54А было, так что система вообще не прожорливая получилась как по мне .) 
p/s всё было без телескопа, а на столе

[Луноход-1]

Просто перемножить все цифры для соответствующих осей и будет мне счастье?

Да, я тоже сначала не въехал, но мне объяснили - перемножаются зубы шестерни внутри монтировки на коэффициент внешнего редуктора, создаваемого Вами. Коэф. ременного редуктора - зубы бОльшего колеса поделить на зубы мЕньшего. Себе я проектирую редукторы на зубчатых ремнях с дополнительным колесом (для повышения множителя), и для определения межосевых расстояний использую онлайн-калькулятор https://ntma.com.ua/ru/calculationreminnaperedacha.html, но сразу предупреждаю, коэффициент он округляет до десятых. Так что надежнее считать в уме )) Сначала не проверил, доверился и получал в итоге неправильный коэффициент.

А перемычек нет потому как сзади на шилде проводочки накинуты )))

[Fatalik]

поменял драйвер на тот что дает 32 кратность =) потише крутит теперь =)

вообще прям доволен. =) теперь тока переделать джойстик на кнопки (5штук) и я буду тааак счастлив =)

[BaNaN3a72rus]

перемножаются зубы шестерни внутри монтировки на коэффициент внешнего редуктора, создаваемого Вами. Коэф. ременного редуктора - зубы бОльшего колеса поделить на зубы мЕньшего. Себе я проектирую редукторы на зубчатых ремнях с дополнительным колесом (для повышения множителя), и для определения межосевых расстояний использую онлайн-калькулятор https://ntma.com.ua/ru/calculationreminnaperedacha.html, но сразу предупреждаю, коэффициент он округляет до десятых. Так что надежнее считать в уме )) Сначала не проверил, доверился и получал в итоге неправильный коэффициент.

А перемычек нет потому как сзади на шилде проводочки накинуты )))

RA (X)   редуктор монти 130 зубьев, зубьев ведомой шестерни 50, зубьев ведущей шестерни 20.         130*(50/20)=325   //double dRDX
DEX(Y)  редуктор монти 65 зубьев, зубьев ведомой шестерни 45, зубьев ведущей шестерни 20.            65*(45/20)=146,25 //double dRDY

Понял спасибо. Просто у автора в 9 ответе большие такие цифры получались и там больше членов был, вот и подумал изначально что у меня что-то не то..) ну да ладно)

[Луноход-1]

зубьев ведущей шестерни 20...=325

Вот поэтому я ставлю 16 зубьев, а не 20.
А вообще куплю-ка я себе калькулятор и посчитаю, какой коэффициент был бы самым оптимальным с учетом возможностей шага конкретного движка NEMA

[BaNaN3a72rus]

зубьев ведущей шестерни 20...=325

Вот поэтому я ставлю 16 зубьев, а не 20.
А вообще куплю-ка я себе калькулятор и посчитаю, какой коэффициент был бы самым оптимальным с учетом возможностей шага конкретного движка NEMA

А что плохого в 20 зубьях ?
Они тоже стандартные. https://vk.com/photo-63602362_456239094

[Луноход-1]

Если я правильно складываю и умножаю, то чем больше коэффициент всего редуктора, тем плавнее будет ведение.