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

[BaNaN3a72rus]

Аааа... Понял..) блин надо было раньше это мне знать, до того как шкивы взял, ну ладно

[Луноход-1]

Мне показалось, для Вас не проблема напечатать нужный шкив )) хоть на три зуба )

[BaNaN3a72rus]

Не, ради штифта одного менять ремень надо будет. Да и печать 3д я заказывал, ибо своего принтера нет. Лучше потом как надумаю модернизацию, сразу несколько элементов поменяю. Типо драйвера сиреневого того. Я так понимаю с ним без переписывания скетча а просто замены штатных зелёных будет уже лучше шаг

[Iovch]

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?

Готовлю новую версию скетча GOTO3 для Ардуино Нано как наиболее удачную для использования, с джойстиком и его автоюстировкой, с точной настройкой скорости ведения, с поддержкой GOTO и гидирования (на базе вот этой версии скетча Универсальная система управления телескопом на Arduino). С переходом на МЕГУ пока задержка, т.к. тяжеловато достаточно сложную программу после основной работы писать. Еще стыковка всех модулей между собой и с Аском драйвером...

[BaNaN3a72rus]

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?

Готовлю новую версию скетча GOTO3 для Ардуино Нано как наиболее удачную для использования, с джойстиком и его автоюстировкой, с точной настройкой скорости ведения, с поддержкой GOTO и гидирования (на базе вот этой версии скетча Универсальная система управления телескопом на Arduino). С переходом на МЕГУ пока задержка, т.к. тяжеловато достаточно сложную программу после основной работы писать. Еще стыковка всех модулей между собой и с Аском драйвером...

А NSMOUNT в том посте где аском ещё для Меги сейчас? Под нано получается его щас перерабатывает? Понял. Спасибо !

[Iovch]

NSMOUNT - контроллер монтировки для Нано или Уно (одно и тоже по сути). Для Меги не предусматривается версия, но легко можно и в Мегу залить при желании этот скетч. Но если в нано не будет влазить уберу поддержку азимутала из него, пока все "влазит". NSCONTROL - контроллер управления (аналог пульта синскан) только для Меги будет. Схемотехника уже нарисована вся в теме. NSCONTROL - не обязательная часть проекта, т.к. NSMOUNT можно будет напрямую к ПК подключать, кроме этого, думаю в разъем вместо фокусера предусмотреть возможность подключения джойстика.

[Fatalik]

Goto3_3
 

https://youtu.be/YUsjKxbjPOU

[Луноход-1]

Вот что меня пока все же настораживает, так это наличие стен и потолка возле компьютера, он у меня стационарник )))
А вот "снять противовесы" - это прям откровение получилось, я все не мог подступиться к проверке работы непосредственно у компа (тесно для монти с телескопом), отключал и бегал на балкон. Надо опилки в голове просушить. Спасибо )

[Iovch]

По-аккуратней там, особенно первые включения и тестирование GOTO  ! Всякое бывало у меня, на всякий случай надо чтобы общий рубильник под рукой был всегда, особенно, когда рядом стены: голова-то просохнет, а вот с оптикой более клинический случай может произойти  .

[Fatalik]

Вчера стыковались со стеллариумом и макетом телескопа.
Поставил Монти нужной ногой на север.выставил полярную примерно как она должна быть. И попробовал навести на звёзды на западе и востоке. Небо воображаемое в голове. Запад на улицу восток в квартиру. Вобщем наводил совсем не туда.. вместо востока на север в итоге. И т.д.
Направление (изначальное в скетче) моторов верное.
  Надо искать в чем дело (но это бывает и с заводскими решениями вроде если что то неправильно делать.. вот что пока не нашел)

[gravicapa (Алексей)]

Вчера стыковались со стеллариумом и макетом телескопа.
Поставил Монти нужной ногой на север.выставил полярную примерно как она должна быть. И попробовал навести на звёзды на западе и востоке. Небо воображаемое в голове. Запад на улицу восток в квартиру. Вобщем наводил совсем не туда.. вместо востока на север в итоге. И т.д.
Направление (изначальное в скетче) моторов верное.
  Надо искать в чем дело (но это бывает и с заводскими решениями вроде если что то неправильно делать.. вот что пока не нашел)

на движках фазами поиграйте, может перепутали.

[Fatalik]

Это первое что проверял. ( В скетче есть параметр изначальное направление движения оси.)

и вот без компа ручное.. проверял потянет ли под боевой нагрузкой

ускорено в 2 раза =)

[BaNaN3a72rus]

дело дошло до испытаний. И тут 2 вопроса.
1) Вывел на пульт кнопку которая замыкающую MotVotSel. Оба контакта до самого пульта прозваниваются. А по итогу не работает.. Как только сместо проводов и кнопки ставлю перемычку, всё работает.. В чём может быть дело?
2) Стоит 2 двигателя. Ra -  NEMA17HS4401, Dec - ПБМГ 200 265 без средних точек обмотки. В общем то тоже самое что первый нем. Изначально плохо как то всё шло, поправив значение с 1000 на 700, стало лучше. Вопрос, что это за параметр iSteps X/Y PS? "Полных шагов в секунду на двигателе" Хорошо когда много или когда мало? Ибо щас поставил с телескопом с противовесами, и Dec вообще не тютю.  Хотя без скопа он не тютю..) Резисторы на драйверах во всех положениях пробовал. Оставился что оптимально Ra - 0.9В, Dec - 0.8В. (чтобы шаги не пропускал) Однако Dec при этом со скопом все равно не прокручивает даже на самой медленной скорости, разве что если рукой помогать.. Валы ослаблены уж очень, даже двумя пальцами свободно прокручиваю без ручек тонкой настройки..

https://drive.google.com/open?id=1bDcfVmEQHUEpSzcKg9aqu0kBWpSfCd07

Код: [Выделить]

int iStepsDX  =   200;    //Полных шагов на 1 оборот двигателя X
[b]int iStepsXPS =  700;    //Полных шагов в секунду на двигателе X[/b]
int iXStepX   =   16;    //Кратность шага драйвера X
double dRDX   = 292.5; //Передаточное число редуктора X

int iStepsDY  =   200;    //Полных шагов на 1 оборот двигателя Y
[b]int iStepsYPS = 700;    //Полных шагов в секунду на двигателе Y[/b]
int iYStepX   =    16;    //Кратность шага драйвера Y
double dRDY   = 162.5; //Передаточное число редуктора Y

[аспирант]

Какой блок питания используете?

[BaNaN3a72rus]

Какой блок питания используете?

Дома от розетки обычный БП такой http://robiton.ru/product/04977 , который с нагрузкой до 0.8А даёт 13-14 вольт. Выше не испытывал. На работе от лабораторного БП питал. 12В давал 0.7А в пике максимальная нагрузка была.


P/s
Блиин... Только что проверил, отцепил двиг Ra и Dec закрутил.. Значит бп все таки проседает..

[аспирант]

Стандартная ситуация - не тянет по току. У вас в схеме ШИМ стабилизатор тока движков, а импульсные просадки только осциллографом можно увидеть, тестер не очень для этого..... Берите нормальный БП (импульсный) вольт на 24 и током пару ампер и всё будет нормально. Ваш адаптер для таких применений не годится.... Только с нормальным блоком питания не спалите движки - тщательно и аккуратно вращайте резисторы....

[BaNaN3a72rus]

Стандартная ситуация - не тянет по току. У вас в схеме ШИМ стабилизатор тока движков, а импульсные просадки только осциллографом можно увидеть, тестер не очень для этого..... Берите нормальный БП (импульсный) вольт на 24 и током пару ампер и всё будет нормально. Ваш адаптер для таких применений не годится.... Только с нормальным блоком питания не спалите движки - тщательно и аккуратно вращайте резисторы....

Ну вот щас бп поменял. Поставил БП 12В- 1.2А. Всё пошло на ура, вращает хоть сразу 2 оси чётко. Спасибо.  Осталось с iSteps Х/Y PS разобраться какое лучше знаение

[Луноход-1]

по поводу п.1 - кнопки. Кнопка поди замыкает только пока нажата, а отпускаете и размыкается. А перемычка "держит" замкнутым контакт пока стоит.
Понимаю, что наивное предположение, но вдруг. Там не логическое срабатывание, а простая "механика" замкнуто/разомкнуто.

[Iovch]

по поводу п.1 - кнопки. Кнопка поди замыкает только пока нажата, а отпускаете и размыкается. А перемычка "держит" замкнутым контакт пока стоит.
Понимаю, что наивное предположение, но вдруг. Там не логическое срабатывание, а простая "механика" замкнуто/разомкнуто.

Так и есть.

[Iovch]

Вопрос, что это за параметр iSteps X/Y PS? "Полных шагов в секунду на двигателе" Хорошо когда много или когда мало? Ибо щас поставил с телескопом с противовесами, и Dec вообще не тютю.

Это параметр из даташита движка, должен соответствовать максимальному крутящему моменту. На некоторых движках может составлять 250-350 шагов/сек.