Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Схема управления для монтировок с шаговыми двигателями  (Прочитано 120819 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Прошивка делается под конкретные параметры механики, т.к. содержит константы, зависимые от передаточных отношений редукторов, максимальных скоростей ШД и т.п. Исходники и приспособу полуавтоматической для генерации констант выложу на следующей неделе (после возвращения из поездки в Москву). Если кто сам не разберется - обращайтесь ко мне, пересчитаю по вашим данным и вышлю готовую прошивку.

... есть ли в Самаре места аналогичные Митинскому рынку в Москве?...
Не обратил сразу внимание, что Вы из Самары. Тогда нам проще созвониться и встретиться - обсудим все вопросы. Напишите мне в личку свои координаты.

Оффлайн GLOK

  • *****
  • Сообщений: 13 292
  • Благодарностей: 200
  • Честь дороже выгоды!
    • Сообщения от GLOK

Пики прямо в контроллере программируются, или будет нужен отдельный программатор ?
Если я сказал что-то умное, то великодушно простите - я не хотел вас обидеть. С уважением, Андрей...

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Нужен программатор.

Оффлайн GLOK

  • *****
  • Сообщений: 13 292
  • Благодарностей: 200
  • Честь дороже выгоды!
    • Сообщения от GLOK
Спасибо за ответ !!
Вроде не всё ещё позыбыл-тоже так подумал, разглядывая схему...
Ладушки-удачной поездки !
Бум ждать продолжения...
Если я сказал что-то умное, то великодушно простите - я не хотел вас обидеть. С уважением, Андрей...

Оффлайн Руслан Шаполай

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 42
  • Благодарностей: 0
  • Мариупольский астрономический клуб "Кассини".
    • Сообщения от Руслан Шаполай
Крайне интересная для меня тема. Планирую модернизировать свой ньютон и сделать привод с ШД без GO-TO, а просто с пультом. Предложенная здесь Павлом Бахтиновым схема управления - как раз то что мне нужно. В программировании контроллеров разбираюсь пока ещё слабо, поэтому исходники и генератор констант очень мне помогут.
260-мм добсон, МП 20х60, Olympus C-765 Ultra Zoom, Panasonic Lumix DMC-FZ18. Мариуполь, 47°07'50" N, 37°31'07".

Оффлайн Zakoruchkin

  • *****
  • Сообщений: 1 839
  • Благодарностей: 53
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Zakoruchkin
Павлу надо памятник при жизни поставить  ;) за помощь любителям. Этоя к чему, дело в том у меня на монтировке стоит именно эта схема и работает уже два сезона. И не смотря на мое криворучие ( как я ее только не пытался загубить  :-[ :-[ :-[) прекрасно работает, ни как не нарадуюсь :) Так что кто собрался строить монтировку , то вам сюда.
Юрий Закорючкин

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Юра, спасибо за рекламу ;)  :D


Извиняюсь за задержку с исходниками. Причина ее в том, что "генератор констант" потребовал более серьезной доработки, чем казалось (чтобы им мог пользоваться не только автор ;) ).

Итак, выкладываю... Исходники в архиве s2d_source.zip, для расчета констант служит Excel-овский файл s2d_tab.xls (инструкции внутри файла).
Там забит некий абстрактный пример с червячными парами 1:300 на полярной оси и 1:240 на оси склонений. Промежуточные редукторы по 1:15, движки подразумеваются ДШИ200-1 или им подобные. Максимальная скорость задана 120х (от скорости часового ведения), что требует в данном примере раскрутки движков до 4000-5000 четвертьшагов/сек (обычно это обеспечивается ДШИ200-1 с некоторым запасом). В случае же применения маломощных движков ("дисководных" и т.п.) следует ограничивать скорости наведения меньшими величинами (не более 2000-3000чш/с), да и крутящий момент у них будет меньше (т.е. может потребоваться еще и передаточные отношения редукторов увеличить).

27.11.2009: Добавлена вторая версия исходников и утилитки расчета констант (s2d_source_&_tab_xls-2.zip) - в ней появилась поддержка высокочастотных кварцев и исправлены мелкие ошибки.

17.01.2013: Наиболее свежая из опубликованных на сегодняшний день версий прошивки находится здесь: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,23674.msg2260981.html#msg2260981
« Последнее редактирование: 17 Янв 2013 [19:27:13] от Павел Бахтинов »

Оффлайн Руслан Шаполай

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 42
  • Благодарностей: 0
  • Мариупольский астрономический клуб "Кассини".
    • Сообщения от Руслан Шаполай
Большое вам спасибо, Павел. :)
Буду теперь разбираться.
260-мм добсон, МП 20х60, Olympus C-765 Ultra Zoom, Panasonic Lumix DMC-FZ18. Мариуполь, 47°07'50" N, 37°31'07".

Оффлайн sm_sergey

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 11
    • Сообщения от sm_sergey
Да простят меня опытные ЛА за мой вопрос, но хочется узнать, имеется ли возможность в данной схеме управления использовать передаточный механизм "винт-гайка" или механизм "Гамона". Если применить автогид, то решение как бы имеется, но вот без него..
Ньютон: 10" 1/4, 16" 1/6

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
имеется ли возможность в данной схеме управления использовать передаточный механизм "винт-гайка" или механизм "Гамона". Если применить автогид, то решение как бы имеется, но вот без него..
Сама по себе схема может работать с винтовым механизмом практически без изменений (может потребоваться дополнить ее лишь датчиком начала винта). А вот зашитую в контроллере микропрограмму придется для винтового привода (полярной оси) довольно серьезно переделывать, чтобы она смогла компенсировать нелинейность передаточной характеристики винтового механизма. Что касается Гамона, в котором компенсация нелинейности "зашита" в геометрической форме его кулачка, то здесь схема и микропрограмма могут быть применены без переделок. Также не нужны изменения программы и в винтовом механизме оси склонений, где точная установка скоростей необязательна.

Оффлайн sm_sergey

  • ****
  • Сообщений: 332
  • Благодарностей: 11
    • Сообщения от sm_sergey
Спасибо Павел за ВАШ ответ.
Но остались вопросы, на которые хотелось бы получить ответы:
1.  Насколько сложно переделать "зашитую" в контроллере микропрограмму? Т.к. сделать винтовой механизм в домашних условиях легче, чем мех-м Гамона.
2.  Будет-ли такая система (с винтовым механизмом) работать, без переделки микропрограммы, с автогидирующим устройством (как я понимаю, в этом случае, сигнал коррекции должен выдавать автогидирующий элемент)?
Ньютон: 10" 1/4, 16" 1/6

Оффлайн Serj

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Разбираюсь с вашей, Павел, разработкой, и принципы управления которые в ней заложены нравятся мне всё больше и больше. Буду делать первый свой тренировочный экземпляр для телескопа АВР-3, который установлен в тверском дворце пионеров. "Дудка" мягко говоря не из лёгких, поэтому и движки хотелось бы соответствуюшие использовать. Особенно учитывая то, что для корекций по склонению будет использоваться механизм винт-гайка с предварительным натяжением, который требует значительных крутящих моментов.

В общем пока есть два двигуна от какой-то копировальной техники. Парень, который их оттуда снимал, говорит что крутятся очень быстро (более 1000 об./мин.) и имеют большой момент (руками не остановить).
1) Тот что на фотографии, биполярный
    SPH-54AB-072
    Volt: 3V
    Coil: 2,3 Om
    Deg/step: 1,8

2) Аналогичен первому но покороче, униполярный
    SHT-53D101
    Volt: 5V
    Current: 0,8A
    Deg/step: 1,8

В проекте S2D.ASM у вас есть строка:  ";#define Unipolar ;для использования SLA7024 - раскомментировать" которая вероятно нужна для использования униполярных двигателей. Теперь вопросы:
1) Можно ли использовать одновременно два разных типа двигателей с вашей прошивкой?
2) Подойдут ли указанные двигатели под вашу схему (учитывая ответ на третий вопрос), или придётся поискать чтото другое?
3) Если подойдут, то какие драйверы можно применить для питания этих двигателей.
« Последнее редактирование: 19 Фев 2007 [01:28:04] от Serj »
We have met the enemy and he is us.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
1.  Насколько сложно переделать "зашитую" в контроллере микропрограмму? Т.к. сделать винтовой механизм в домашних условиях легче, чем мех-м Гамона.
Для человека, имеющего опыт программирования МК, таких уж больших сложностей тут нет (мне пока видится только один принципиальный вопрос: достаточно ли будет в данном случае жесткого табличного задания коррекции неравномерности скорости винта, или здесь нужно предусматривать режим "обучения" - по типу тренировки PEC?). Тем не менее, это отдельный проект, заниматься которым сейчас лично я не имею возможности. Если кто-нибудь напишет такую микропрограмму - буду только рад.

2.  Будет-ли такая система (с винтовым механизмом) работать, без переделки микропрограммы, с автогидирующим устройством (как я понимаю, в этом случае, сигнал коррекции должен выдавать автогидирующий элемент)?
Да, будет, если потребное отклонение скорости от номинала не превысит 50%. Правда, для обычного автогида (с импульсным выходом) качество регулирования несколько снизится (из-за более частых коррекций ухудшится статистика ошибок). Автогид с аналоговым выходом (наподобие моего старого гида на ФЭУ) будет работать без потери качества, но таких автогидов сейчас практически нет...

"Дудка" мягко говоря не из лёгких, поэтому и движки хотелось бы соответствуюшие использовать. Особенно учитывая то, что для корекций по склонению будет использоваться механизм винт-гайка с предварительным натяжением, который требует значительных крутящих моментов.
По-хорошему, выбирая движки для серьезной монтировки, лучше действовать не "методом тыка", а провести хотя бы прикидочный расчет. Для этого нужно каким-либо способом измерить фактический крутящий момент, потребный для вращения червячного винта (винтовой пары) монтировки. Момент, развиваемый ШД, можно узнать из его паспортных данных; если же паспорта на него нет, то приближенно оценить исходя из справочных данных его аналогов (если номинальный ток ШД больше тока, выдаваемого схемой управления, нужно ввести соответствующую поправку), либо измерить опытным путем. Зная оба момента (и учитывая еще падение момента ШД с ростом скорости), можно определить минимально возможное передаточное отношение промежуточного редуктора, а отсюда - максимальную скорость в режиме наведения. Если полученная величина окажется слишком малой для решения поставленной задачи, то придется подумать о выборе более мощного движка (либо другой схемы управления, обеспечивающей больший ток).

В проекте S2D.ASM у вас есть строка:  ";#define Unipolar ;для использования SLA7024 - раскомментировать" которая вероятно нужна для использования униполярных двигателей.
Для подключения униполярных ШД есть две возможности.
1) Подключение к приведенной выше схеме на L6219. Многие униполярные ШД (шестивыводные, у которых отсутствует внутреннее соединение средних точек обмоток) могут быть включены также и по биполярной схеме, для этого подсоединяют лишь концы обмоток, а средние точки оставляют неподключенными. Правда, при этом характеристики движка меняются: крутящий момент при заданном токе растет, а быстродействие снижается (из-за роста индуктивности обмоток).
2) Для случая, когда первый вариант по каким-либо причинам неприемлем, мною разработан еще один вариант схемы - на драйверах SLA7024 (или их модификациях SLA7027, SLA7026) специально для униполярных двигателей. Именно для поддержки этого варианта и служит упомянутая строка в исходнике (#define Unipolar). Эта схема будет приведена ниже, но она не была мною опробована, поэтому полной гарантии ее работоспособности нет.

Можно ли использовать одновременно два разных типа двигателей с вашей прошивкой?
В смысле, одна половинка схемы собрана на L6219, а другая - на SLA7024? Нет, опубликованный вариант этого не предусматривает. Впрочем, такая доработка несложна, это я могу сделать (опять-таки без опробования и без гарантии работоспособности).

В общем пока есть два двигуна от какой-то копировальной техники. Парень, который их оттуда снимал, говорит что крутятся очень быстро (более 1000 об./мин.) и имеют большой момент (руками не остановить).
1) Тот что на фотографии, биполярный
    SPH-54AB-072
    Volt: 3V
    Coil: 2,3 Om
    Deg/step: 1,8

2) Аналогичен первому но покороче, униполярный
    SHT-53D101
    Volt: 5V
    Current: 0,8A
    Deg/step: 1,8
Подойдут ли указанные двигатели под вашу схему (учитывая ответ на третий вопрос), или придётся поискать чтото другое?
Скорее всего, к вышеприведенной схеме на L6219 могут быть подключены оба движка - как биполярный, так и униполярный (если он шестивыводный и средние точки его обмоток не соединены). Однако, номинальные токи обмоток этих двигателей 1.3А и 0.8А соответственно, а схема на L6219, как было указано выше, обеспечивает лишь ток 0.5А. То есть двигатели будут задействованы не на полную мощность; их моменты и максимальные скорости будут существенно ниже, чем в той технике, откуда они выломаны. То же самое можно сказать и о ДШИ200 (номинальный ток 1.5А); все-таки схема делалась для монтировок среднего размера (где крутящие моменты подобных движков даже избыточны), в вашем же случае недостаток крутящего момента может оказаться критичным.

В этом плане вариант схемы на SLA7024 предпочтителен, т.к. он обеспечивает большие токи (см. ниже). Однако к нему может быть подключен только униполярный движок, а биполярный - нет.

Примечание.
Вообще-то, максимально допустимый ток обмоток для L6219 - 750мА. У меня для надежности указан меньший максимальный ток - 500мА (с учетом того еще, что на любительских платах теплоотвод от выводов микросхем обычно не очень хороший), и этот вариант реально испытан. При необходимости можно осторожно (контролируя нагрев микросхем) подобраться поближе к пределу (750мА).



Если подойдут, то какие драйверы можно применить для питания этих двигателей.
В принципе, применить можно много чего, но реально у меня имеются только два варианта - L6219 и SLA702x (да и то, второй - лишь на бумаге).

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Принципиальная схема для униполярных двигателей приведена на рисунке.

DD1        PIC16F873A-I/SP (замены: PIC16F876A, PIC16F873-20, PIC16F876-20)
DA1        7805
DA2, DA3    SLA7024M (SLA7027MU, SLA7026M)

HL1        L-132XID (или любой красный)
HL2        L-132XGD (или любой зеленый)

VD1-VD4    КД522
VD5-VD12   P6KE82A (P6KE68A)

ZQ1        5 МГц

C1         0.1 мкФ
C2,C3      22 пФ
C4         0.1 мкФ
C5         10 мкФ
C6,C7      0.1 мкФ
C8         10 мкФ
C9-C12     470 пФ
C13,C14    100 мкФ
C15,C16    0.1 мкФ
C17-C20    2200 пФ

R1         16 кОм *
R2         10 кОм *
R3         10 кОм
R4         27 кОм
R5         10 кОм
R6         10 Ом
R7         2.2 кОм
R8         10 кОм
R9-R14     10 кОм
R15-R18    47 кОм
R19-R22    1.6 кОм
R23-R26    1 Ом **
R27-R30    2.4 кОм
R31,R32    1.5 кОм
R33,R34    750 Ом
R35,R36    100 Ом

* подбирается исходя из желаемой яркости светодиода

** для ШД с допустимым током обмотки не менее 850мА

-------------

Отличия данной схемы от ранее опубликованного варианта на L6219.
1) Максимально допустимый ток обмоток ШД для микросхем SLA7024M - 1.5А, SLA7027MU - 1А, SLA7026M - 3А. Для обеспечения высокой надежности желательно не превышать 70-80% от указанных значений.
2) Сопротивление Rs токоизмерительных резисторов (R23-R26) считается по-другому:
Rs = 0,83В / Iобм
Мощность этих резисторов должна выбираться не менее, чем Prs = 0,83В * Iобм.
3) В случае питания драйверов DA2, DA3 от отдельного источника повышенного напряжения (до 45В) следует учитывать, что номинальное напряжение ограничения супрессоров VD5-VD12 должно не менее чем вдвое превышать выбранное напряжение питания драйверов (лучше с запасом), оставаясь при этом не более 100В.
4) Для отключения экономичного режима (1,5-кратного снижения тока обмоток на низких скоростях) следует удалить резисторы R31, R32, а сопротивление резисторов R33, R34 снизить до 510 Ом.

Внимание! В показанный здесь первоначальный вариант схемы в дальнейшем вносились изменения (см. здесь).
« Последнее редактирование: 17 Янв 2013 [19:17:00] от Павел Бахтинов »

Оффлайн Павел Зимин

  • *****
  • Сообщений: 749
  • Благодарностей: 29
  • Павел
    • Сообщения от Павел Зимин
Павел, огромное спасибо за разработку и за доработку под драйвер SLA7024M!
Я заказал печатные платы и к 1 марта обещали выдать наруки. Если ничего непредвиденного не случится, то в первых числах марта доложу о результатах испытания с  драйвером SLA7024M.
SW BKP25012, Paracorr Type II, EQ6, SW ED80, QHY-5V, QHY5L-IIc, SkyRus 493C, Canon EOS 450D (a), ТАЛ-1М, Таир-3, Ю-37А

andreichk

  • Гость
Цитата
Автогид с аналоговым выходом (наподобие моего старого гида на ФЭУ) будет работать без потери качества, но таких автогидов сейчас практически нет...
Как нет? !!! У меня как раз такой( ну в смысле Ваш,Павел, но с аналоговым регулированием)  :)
Ой как он мне нравиццааа  ;D

andreichk

  • Гость
Цитата
Многие униполярные ШД (шестивыводные, у которых отсутствует внутреннее соединение средних точек обмоток) могут быть включены также и по биполярной схеме, для этого подсоединяют лишь концы обмоток, а средние точки оставляют неподключенными.
Попробовал я таким образом свои униполярные к L6219 подключить, так они такой кошмарный звук стали издавать, шо ужос просто.
А вот если использовать средний вывод и любой из двух в качестве обмотки , то тогда всё ОК, шуршит как 600сотый мерс на автобане :)

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Павел, огромное спасибо за разработку и за доработку под драйвер SLA7024M!
Я заказал печатные платы и к 1 марта обещали выдать наруки. Если ничего непредвиденного не случится, то в первых числах марта доложу о результатах испытания с  драйвером SLA7024M.
Всегда пожалуйста  :D
С интересом жду результата, если что-то не будет получаться - пишите, разберемся.

Попробовал я таким образом свои униполярные к L6219 подключить, так они такой кошмарный звук стали издавать, шо ужос просто.
Это у Вас какие-то неправильные пчелы движки  :)
Я много раз подключал таким образом двигатели разных типов - проблем не возникало. Вторая мысль (использовать лишь одну полуобмотку) мне тоже приходила в голову, но вот опробовать ее на практике руки у меня пока не дошли...

andreichk

  • Гость
Цитата
Это у Вас какие-то неправильные пчелы движки

гы-гы , точно неправильные пчёлы ;D
моторчики Sanyo Denki 4,5V 1.875Deg/Step
однако крутят и ладно :)

Оффлайн Павел Зимин

  • *****
  • Сообщений: 749
  • Благодарностей: 29
  • Павел
    • Сообщения от Павел Зимин
К сожелению изготовление плат с SLA 7024 провалилось ... Долго кормили завтраками, пока понял, что дел не будет. Сел и сам в Spring Layout 4 развел одну плату, на которую поместилось следующее: Биполярный вариант управления ШД монтировки по схеме Бахтинова + оптоэлектронная развязка с ЛПТ портом компьютера + схема электрофокусера  Александра Ланко. Размер платы 160х110, двухсторонняя, исполнял "лазерным утюгом". Размеры, конечно можно подужать, но не стал заморачиваться на миниатюрность, учитывая требования теплоотвода для L6219. Если кому интересно - выложу разводку.
После того, как закончу настройку варианта платы на L6219, начну "лазерную глажку" варианта с SLA 7024. Плата уже тоже разведена.

Павел, схема биполярного варианта на L6219 у меня как-то странно работает.  В связи с этим несколько вопросов.
1. SB1:1 - это выключатель "первого щелчка" или второго? (я так понял по схеме, что первого)
2. Т.к. у нас нет в продаже 873, а только 876A контроллеры, то я скачал файл PIC16F876A и в исходнике заменил строки вначале с 873 на соответствующие 876А. В настройке входов АЦП (где стоит 16F873!!!) ничего не изменял. В соответствии с Вашими инструкциями (файл S2D_TAB.XLS) задал входные параметры (Kчерв.ред. =288, Kпромеж.ред. =
122, Fкв = 5, Kпр_дел_RA =1, Nшд =192 (т.к. двигатель 48 имп/оборот с редуктором), F_ =2, F0 =2, F1 =40). Страница DEC не трогалась вовсе.

Сохранил соответствующий лист, переименовал, перекомпилировал, прошил. Кстати, прошить удалось только WinPic800, Понипрог шьет только первые 2 байта и не более, в чем дело - пока не разобрался, но загрузив исходный HEX файл в Понипрог и дав команду "Проверить все" - получаю, что все ОК.
Прошитый чип вставляю в схему. Подаю питание, начинает работать ШД. При нажатии SB1:1 (я распайку сделал в предположении, что это выключатель первого щелчка) ШД ускоряется и достигнув максимума крутит ШД. Нажатие до второго щелчка ничего не дает. Нажатие на SB2:1 до первого щелчка не приостанавливает вращение на 50% от зв. скорости, а начинает ускоенно крутиться в обратном направлении. Нажатие до второго щелчка ничего не дает также. Поменял "столбцы" тумблеров относительно SA1 - эффект тот же.
Если разомкнуть тумблер SA1, то скорость падает в 2 раза (на глаз) по сравнению с замкнутым SA1, причем, ни один из тумблеров SB не нажат.
Если разомкнуть затем и тумблер SA2, то скорость падает еще в 2 раза (опять таки на глаз), но двигатель RA не останавливается (двигатель DEC не подключаю вообще пока).

Пробовал описанную в настройках процедуру с подачей питания при одновременно нажатых кнопках ВЛЕВО/ВПРАВО - эффекта не возимело.
Кстати, Павел, а что произойдет, если свежепрошитый контроллер вставить в плату и сразу пустить в работу (без вышеописанной процедуры установки значений по умолчанию)?

Может опишите последовательность действий (начиная с момента первой подачи питания), положение переключателей SA1 и SA2 в этот момент, чтобы можно было повторить пошагово и убедиться в правильности своих дествий, а то слишком много переменных в этой задачке (начиная от нежелания Понипрог шить контроллер) до неправильной работы всего устройства (не по описанию)?

« Последнее редактирование: 27 Мар 2007 [02:32:14] от Павел Зимин »
SW BKP25012, Paracorr Type II, EQ6, SW ED80, QHY-5V, QHY5L-IIc, SkyRus 493C, Canon EOS 450D (a), ТАЛ-1М, Таир-3, Ю-37А