Глупые вопросы об автоматизации самодельной азимутальной монтировки

[Папа и Сын]

Вообщем, механическая часть готова, ничего не трясется, не люфтит, тормоза работают, в лабораторных/домашних условиях все нормально . Пришло время начать вешать электронику. А поскольку проектированием и монтажом ее я последний раз занимался лет ...ндцать назад, да и то в виде воздушек, то есть куча вопросов. Ниже те, которые на данном этапе мне кажутся важными (хотя, наверняка, это не так ), но они вызваны и в том числе с необходимостью нарисовать и напечатать пластиковые детали.

Вводные: имеем 2 энкодера, на 6 выводов (А, неА, В, неВ, Z, неZ) + 2 питания + экран. Выход: линейный драйвер, единица - не менее 3,4В, ноль - не более 0,4В. Питание +5В+-5%. Поскольку первым шагом хочу сделать простейшую схему, чтобы просто углы поворота показывала, то "не" выходы, да и Z мне не нужны (хотя Z на азимутальной оси можно использовать), а использую только А и В.

Вопросы следующие (пардон май френч, если они действительно дураццкие )

1. Правильно ли я понимаю, что для нормальной работы мне на плате микроконтроллера нужно минимум 4 UART входа (а лучше 6, чтобы была таки возможность Z-сигнал использовать)? А если в планах еще и часы и GPS-модуль использовать, то они тоже должны на свои отдельные входы вешаться (часы по крайней мере, GPS только при настройке места для пересчете в экваториальные координаты - на будущее)

2. Поскольку планируется запитывать от 12В акка/повербанка, то имеет ли практический смысл разделить шнур от энкодера на 2 разъема: отдельно выходы и отдельно питание, спроектировав в крышке место под dc-dc преобразователь? Для преобразователя можно напечатать место, они есть размерами приблизительно 30*20*10мм (ток потребления энкодера по даташиту менее 40мА), а от влаги залить  все компаундом от греха подальше. Да и потери при близком расположении преобразователя будут минимальны.

3. Использование разъемов RJ11/12 для соединений в наших, ЛА целях, для данных/питания адекватно?

4. Вопрос скорее на будущее, но на выходных он меня тоже занял. Прикидывал я тут, как корректно учитывать ошибки сборки/монтажа/установки телескопа, чтобы с помощью выравнивания по звездам, они (ошибки) автоматически корректировались. Пришлось вспомнить сферическую тригонометрию (не могу сказать что понравилось, но деваться было некуда ), выписывать уравнения. Получилось, что если учитывать: а) неперпендикулярность азимутальной и оси высоты (погрешность сборки), б) неточное выставление зенита (погрешность установки монтировки), в) непараллельность оптической оси трубы плоскости в которой лежат азимутальная ось и линия зенит-надир и г) неперпендикулярность оптической и оси высоты, то решение системы уравнений для поправок в реальном времени требует ресурсов на уровне пары 386/387 процессоров (причем последнее условие особенно неприятное - там возникает квазиапериодическая ошибка). Я понимаю, что где-то накосячил в расчетах, но если кто подскажет, как правильно оценить требования к памяти и вычислительной мощности применительно к задаче - буду премного благодарен

[Василий Вершинин]

1. Правильно ли я понимаю, что для нормальной работы мне на плате микроконтроллера нужно минимум 4 UART входа (а лучше 6, чтобы была таки возможность Z-сигнал использовать)? А если в планах еще и часы и GPS-модуль использовать, то они тоже должны на свои отдельные входы вешаться (часы по крайней мере, GPS только при настройке места для пересчете в экваториальные координаты - на будущее)

Энкодерам UART не нужен, они скорее на вход таймеров подключаться должны, если говорить про STM32. UART нужен для GPS, а если совсем по феншую делать, то сигнал 1PPS от приемника должен синхронизировать часы контроллера.

2. Поскольку планируется запитывать от 12В акка/повербанка, то имеет ли практический смысл разделить шнур от энкодера на 2 разъема: отдельно выходы и отдельно питание, спроектировав в крышке место под dc-dc преобразователь? Для преобразователя можно напечатать место, они есть размерами приблизительно 30*20*10мм (ток потребления энкодера по даташиту менее 40мА), а от влаги залить  все компаундом от греха подальше. Да и потери при близком расположении преобразователя будут минимальны.

Одна витая пара UTP-8 на энкодер. Питание моторов по отдельному проводу

3. Использование разъемов RJ11/12 для соединений в наших, ЛА целях, для данных/питания адекватно?

Для энкодеров RJ-45 если правильно говорить. Для остального - вопрос нагрузки.

[Папа и Сын]

Одна витая пара UTP-8 на энкодер. Питание моторов по отдельному проводу

Нет, моторов нет, двигаем руками

[Iovch]

Какой микроконтроллер будете использовать еще не решили похоже? Какие варианты рассматриваете?

[Папа и Сын]

Какой микроконтроллер будете использовать еще не решили похоже? Какие варианты рассматриваете?

Да, совершенно верно. Пока пытаюсь разобраться, что к чему. Мне тут советуют STM32ичегототамF, но пока я только пытаюсь разобраться

[Iovch]

В примитивной среде ардуино, на контроллере Mega спокойно решите свои задачи. Ардуино проще в освоении, программировани и прошивки контроллера.

[Папа и Сын]

Мега - значит Мега(с)

Будем думать над остальным

[Василий Вершинин]

Развлекуха для школоты это ваше ардуино.

[how_eee]

На ардуино можно много чего делать, школота это те, кто не в состоянии оптимизировать код и сразу хватается за тяжёлую артиллерию.
Но всё же ардуино не хватит быстродействия в данном случае. Придётся телескоп крутить очень медленно. Иначе пропуск шагов.

Вот готовый проект. Изучайте.
https://github.com/vlaate/DobsonianDSC/blob/master/README.md
Подобных проектов много ищите по тегу digital dsc.

[Папа и Сын]

Вот готовый проект. Изучайте.
https://github.com/vlaate/DobsonianDSC/blob/master/README.md
Подобных проектов много ищите по тегу digital dsc.

Да, спасибо большое.

Тут правда еще один вопрос возник. В принципе, просматривая такие проекты, я обратил внимание, что практически во всех изводах цифровых кругов стараются достичь разрешения порядка 2 минут на тик. Лично мне кажется такое разрешение совершенно избыточным, особенно когда их используют на коротких светосильных трубах с большим полем. По моим прикидкам имеет смысл иметь разрешение на тик порядка 1/10-1/15 от максимально возможного поля зрения телескопа или имеющегося поискового окуляра. Заниматься же пересчетом координат, когда ты уже установил требуемый наблюдательный окуляр и центрируешь поле зрения на объекте, как мне кажется абсолютно бессмысленная задача.

По своим вопросам: в 1) уже понял что глупость написал. Нужны не UART, а входы прерываний. По 3) понял, по 4) надо все таки сесть аккуратно пересчитать требования, а также попробовать упростить систему. И добавить поправку на атмосферную рефракцию

Но вот вопрос 2) по прежнему актуален.

И еще один вопрос возник - пусть будет 5)ым: единица с экодера составляет 3,4-3,6В, а вот логика на более быстрых микроконтроллерах на 3,3В. Правильно ли я понимаю, что надо понижать напряжение? Или опять глупость написал?

И, кстати, ни в одном из проектов я пока не видел расчет поправок "на лету". Но, возможно, плохо смотрел

[Павел Бахтинов]

И еще один вопрос возник - пусть будет 5)ым: единица с экодера составляет 3,4-3,6В, а вот логика на более быстрых микроконтроллерах на 3,3В. Правильно ли я понимаю, что надо понижать напряжение?

У ряда микроконтроллеров (STM32, например) большинство портов ввода допускает подачу логических уровней с более высоким напряжением, чем питание самого микроконтроллера. На такие входы ("5 V tolerant I/O port") можно напрямую подавать сигналы от устройств с 5В-питанием при питании микроконтроллера от 3В.