Самодельный астротрекер

[D_a_r_k_man]

Как Вы все знаете, Персеиды выпуска 2016 года всё ближе и ближе.
Естественно, в моём случае это стало достаточно сильным пинком к быстрому созданию чего-нибудь, что позволило бы снимать космос, пока основной сетап не доделан. Прямо как в журналах "Радио" раньше рубрика была, "Конструкция выходного дня" 

Основой минисетапа послужил вот этот редуктор, а также прах известной некоторым моей многострадальной EQ-2.
Редуктор благополучно поженил с шаговым двигателем с размером фланца 57х57мм. Пришлось снять родной двигатель, долго и упорно выбивать штифт, которым она крепилась к валу двигателя (была засверлена сама шестерня вместе с валом двигателя, и туда забит штифт). Снял шестерёнку, расточил до 6.35мм, на месте двух отверстий в шестерёнке нарезал две резьбы М2.5.
У шаговика пришлось фрезеровать корпус, чтобы убрать центровочную проточку (да, знаю, я сволочь). Прикручен он к корпусу редуктора двумя винтами М3, что даёт возможность в больших пределах регулировать зацепление промредуктора.
В качестве узла установки широты использовался узел от EQ-2. Выточил деталь, которая с одной стороны прикрутилась вместо крышки подшипника, с другой стороны вставилась в корпус RA у останков старой монтировки. Там внутри резьба М8, доступ к шляпке болта сзади, торцевым ключом.
Искателем полюса будет служить подзорная труба "Турист-5 20х30". Потому что другой оптики просто нет, а эта под руку попалась. По быстрому сделал для неё кольца из 50мм алюминиевой трубы, прикрутил к корпусу, у которого были два удачно расположенных в нужном месте отверстия, прямо таки параллельно оси RA. Испытания показали, что искатель полюса с увеличением 20х - тихий ужас. Буду покупать стандартный искатель полюса.
Шарнирная голова пока едет, вот такая. Надеюсь успеет приехать вовремя.
Судя по отзывам хорошая, и достаточно грузоподъёмная для моих целей. А мои цели - Canon 1100D + разная оптика: 55мм/2, 135мм/3.5, 200мм/4, 300мм/4.5. Посмотрим, как себя это всё безобразие поведёт, остановлюсь на каком-то одном фокусе.

В качестве системы управления использовалась связка из найденной в ящике стола Arduino Uno и драйвера шагового двигателя от узкоглазых друзей на микросхеме A3977 (конечно же, с алиэкспресса). В будущем заменю на Arduino Pro Mini и драйвер ШД на DRV8825, габариты станут меньше раз в 5.

Дальше - берём куркулятор, лист бумаги, ручку. Можно карандаш. Записываем исходные данные - передаточное отношение редуктора 1:1225, шаговик 200 шагов/оборот, микрошаг 1/8. Получаем 1225х200х8=1 960 000 импульсов на входе "STEP" у драйвера двигателя на один оборот оси монтировки. Что даёт 0.00018367346°/микрошаг, или же 0.661 угловую секунду. Умножаем 0.661 на 15 (скорость вращения Земли в угловых секундах в секунду времени), получаем 22.6928 микрошага в секунду. 1/22.6928 = 44.066 миллисекунды на весь цикл, 22.033 миллисекунды период у меандра. Делаем по колхозному (программировать же мы не умеем, не забываем). Открываем Arduino IDE, находим стандартный пример моргания светодиодом. Меняем ему 1000мсек на 22, компилируем, радуемся быстро-быстро мигающему светодиодику на ножке номер 13. На Arduino Uno она выведена и на светодиод, и на разъём, что достаточно удобно. Собираем, паяем что нужно. Сила тока и режим микрошага у моего драйвера устанавливается переключателями на плате, нужно просто посмотреть, куда нужно установить "1" для режима работы в 1/8 микрошага. Скажу по большому секрету, что для этого нужно подать "1" на входы MS1 / MS2. Питание 5в взял с той же платы драйвера, чтобы не городить отдельный стабилизатор для ардуины. Собираем всё в кучу, пишем отчёт, и сидим дальше, ждём появления в почтовом ящике заветного извещения о том, что фотоголова таки приехала.

[D_a_r_k_man]

Плюс, вид получившегося безобразия в полный рост.

Полевые испытания прошли достаточно успешно. На 135мм фокуса и матрицей с кропом 1.6 на 9 минутах экспозиции (просто было интересно увидеть трек) есть смаз из-за не совсем точно выставленной полярки и немного неправильной скорости ведения (не 15 угловых секунд в секунду, а 15.04, и нужно переписать программу, чтобы меандр на драйвер считать и выдавать таймером, сейчас через Delay). По расчётам, я убегаю на 1 угловую секунду каждые 10 минут времени.
Замеченные недостатки:
1. Нужно переделать треногу, укоротив её ноги хотя бы сантиметров на 10-15, чтобы она в сложенном виде смогла влезть в спортивную сумку вместе с монтировкой, фотоаппаратом, аккумулятором и объективами.
2. Заменить позорную трубу на искатель полюса с подсветкой
3. Сделать (возможно на той же ардуине, которая управляет драйвером ШД) управление затвором фотоаппарата. Если по-ленивому, то поставить кнопку, увеличивающую выдержку на минуту, с соответствующей индикацией.

[Iovch]

Искатель полюса с увеличением 20х - тихий ужас.

Не понял. Увеличение слишком большое с малым углом обзора получилось, трудно в нужную точку навестись? Или подсвеченного перекрестия не хватает? Видимо и то и другое ...

[D_a_r_k_man]

Искатель полюса с увеличением 20х - тихий ужас.

Не понял. Увеличение слишком большое с малым углом обзора получилось, трудно в нужную точку навестись? Или подсвеченного перекрестия не хватает? Видимо и то и другое ...

Да, всё сразу. Плюс, труба слишком длинная, очень неудобно, шея так не растёт

[Oleg1601]

Прикольно получилось)
По поводу искателя - а если сделать с изломом?

[D_a_r_k_man]

Прикольно получилось)
По поводу искателя - а если сделать с изломом?

Спасибо)
Ему не поможет, труба в разложенном состоянии длиной под 30 см. Была бы широта на пару градусов больше, окуляр подзорной трубы уперся бы в ноги у треноги)

[I.A.R.]

...труба в разложенном состоянии длиной под 30 см. Была бы широта на пару градусов больше, окуляр подзорной трубы уперся бы в ноги у треноги

А если трапецевидный кронштейн, на котором установлена труба, удлинить, выдвинув трубу вперед, для удобства смотрения в нее?

[D_a_r_k_man]

...труба в разложенном состоянии длиной под 30 см. Была бы широта на пару градусов больше, окуляр подзорной трубы уперся бы в ноги у треноги

А если трапецевидный кронштейн, на котором установлена труба, удлинить, выдвинув трубу вперед, для удобства смотрения в нее?

Тогда она будет мешать объективу, потому что имеется Таир-3. Да и габариты существенно вырастут, при перевозке неудобно. Самое лучшее решение - заводской искатель полюса.

[Igor Berezentsev]

 

Прямо как в журналах "Радио" раньше рубрика была, "Конструкция выходного дня" 

Это с токарными и фрезерными работами плюс электроника?    Потрясающе! Мне для изготовления такой конструкции понадобится не меньше месяца.

Самое лучшее решение - заводской искатель полюса.

А можно ещё методом форсажа полярную ось устанавливать...

[D_a_r_k_man]

Прямо как в журналах "Радио" раньше рубрика была, "Конструкция выходного дня" 

Это с токарными и фрезерными работами плюс электроника?    Потрясающе! Мне для изготовления такой конструкции понадобится не меньше месяца.

На то, чтобы придумать и выточить переходник между подъёмником и редуктором, и снять-расточить шестерёнку, и всё закрепить - часа 3 ушло, с перерывами. Ещё полдня (не в тот же день) на то, чтобы собрать электронику и написать простейшую программку. С полчаса - час на изготовление колец. На самом деле, почти всё готово было, нужно было просто объединить пару-тройку железяк 
А фрезерных работ там нигде не было, кроме фрезерования шагового двигателя (5 минут максимум)
Ваш метод наведения полярки примерно понял, стоит попробовать. Изменения в программе небольшие, дописать обработку одной кнопки. Буду сидеть, разбираться, ибо программист из меня никакой, я больше в разработке схем силён)

[Igor Berezentsev]

Изменения в программе небольшие, дописать обработку одной кнопки. Буду сидеть, разбираться, ибо программист из меня никакой, я больше в разработке схем силён)

Появление Ардуино, сильно облегчило жизнь нашему брату - самодельщику, поэтому потребность в программировании будет только увеличиваться.
Могу прислать свою программу, чтобы легче было разбираться.

[D_a_r_k_man]

Появление Ардуино, сильно облегчило жизнь нашему брату - самодельщику, поэтому потребность в программировании будет только увеличиваться.
Могу прислать свою программу, чтобы легче было разбираться.

Если код хорошо комментирован, выкладывайте сюда, под спойлер. Может кому-то тоже пригодится)

[Igor Berezentsev]

Показываю окончательный вариант программы управления шаговым двигателем амбарки для Ардуино и драйвера А4988.
В программе реализовано гидирование, ускоренный ход, ускоренный реверс, поправка скорости, контроль напряжения. Поскольку поправка скорости Вам не понадобится, я её закомментировал (выключил), ещё выключил контроль напряжения.
Вероятно, Вам не понадобится реверс и гидирование, всё это можно выключить.
Я раньше не писал на С, программисты мою программу раскритикуют. Пишу, как могу. 

[andreichk]

//работает с драйвером 4988,  1/4 шага рямая шпилька

каменты правим, да ?

[Igor Berezentsev]

Поправил.

[D_a_r_k_man]

Поправил.

Ушел изучать)

[andreichk]

Поправил.

// int mks[5]  = {1,200,500,600,750};    //дополнительная задержак в мксек

правим дальше, да?

[D_a_r_k_man]

Приехала фотоголова. За те деньги, которые просят китайцы - просто отлично. Вся из алюминия, узел ЛХ на пружинках, зажим шара возможен с 2х сторон. Вес в руке очень даже ощущается =)
Драйвер ШД пока не переделывал, не успел. Поснимаю на этом, свою функцию выполняет.
Нашел на работе давно купленный вольтметр-амперметр, подумал, что лишним он не будет.
Завёл питание на сапоп от той же АКБ (12в, 7.2Ач), которая будет питать шаговик. Внутри адаптера питания импульсный понижающий стабилизатор, на выходе которого 8в.
Также пришлось укоротить треногу, чтобы она влезла в дорожную сумку. Теперь в полностью сложенном состоянии её длинна составляет 57см.
При включенном питании шаговика и запущенной съёмке на камере потребление от АКБ - 0.55А, то есть аккумулятора с запасом хватит на ночь.
Управление камерой - пока с ноутбука, так удобнее, можно сразу посмотреть, что ж я там наснимал.
Выеду, поснимаю - отпишусь   

[Ant_Z]

В программе реализовано гидирование, ускоренный ход, ускоренный реверс, поправка скорости, контроль напряжения. Поскольку поправка скорости Вам не понадобится, я её закомментировал (выключил), ещё выключил контроль напряжения.
Вероятно, Вам не понадобится реверс и гидирование, всё это можно выключить.
Я раньше не писал на С, программисты мою программу раскритикуют. Пишу, как могу.

Не могли бы пояснить:
1. Как выставляете поправку скорости в начальный момент? Если правильно понимаю, то поправка равна 0 при определенном положении угла монтировки;
2. Как реализуется и для чего нужен контроль напряжения?
3. Какое напряжение используете?

[Igor Berezentsev]

1. Как выставляете поправку скорости в начальный момент? Если правильно понимаю, то поправка равна 0 при определенном положении угла монтировки;

Скорость задаётся переменной normspeed и равна 62 миллисекунды, а поправка в микросекундах берётся из массива mks[5]. После запуска программы для поправки используется первое число из массива, т.е. единица. Вы должны подобрать все числа поправок для своей монтировки опытным путём. В момент запуска программы, монтировка должна стоять в начальном положении.

2. Как реализуется и для чего нужен контроль напряжения?

Напряжение питания через делитель подаётся на аналоговый вход А6, оно сравнивается с условным числом (690), определяющим напряжение. Напряжение 5 вольт соответствует числу 1023, тогда число 690 соответствует напряжению: 690/1023*5= 3,37 Вольта. Надо подобрать такое число и такой делитель, чтобы светодиод загорался, когда напряжение станет ниже допустимого. Я использую микросхему драйвера А4988, она должна сохранять работоспособность при падении напряжения до 8 вольт, но на самом деле она стабильно работает до 6,5 вольт. У меня стоит делитель 1:2, поэтому примерно при таком напряжении светодиод у меня и начинает срабатывать. Если диод начал мигать - пора менять аккумуляторы.

3. Какое напряжение используете?

На выездах в тёплые края я использую 6 аккумуляторов типа АА, их напряжение около 8 вольт.