Схема управления для монтировок с шаговыми двигателями

[DimAstro]

Рисунок слоя печатных проводников (для предварительной оценки; позже, когда все заработает выложу PCB файл в формате P-CAD 2002)
правка: уменьшил размер рисунка в соотв. с правилами форума.

[Павел Бахтинов]

По просьбе моего знакомого с этого форума взялся собрать и отладить данную схему управления шаговыми двигателями, но т.к. с монтировками еще ни разу в жизни дела не имел , поэтому по ходу разработки конструкции возникли вопросы:
1. Где лучше разместить основную плату контроллера (на самой монтировке, вблизи двигателей или на штативе), и как она должна крепиться (просто висеть на проводах, лежать, привинчиваться наглухо/съемно)?

Если монтировка самодельная, имеет смысл попытаться внутрь ее корпуса плату запихнуть, если же электромеханика используется готовая - удобнее, наверное, снаружи... А вообще, это вопрос к заказчику - пусть он Вам ТЗ напишет .

2. Какие лучше применить разъемы...
Имеетя ввиду какие по степени защищенности, надежности, прочности и.т.д, (можно примеры).

С разъемами сейчас плохо... Если всерьез выбирать по нормам для полевых условий, в которых астрооборудование эксплуатируется (обильная роса, отрицательные температуры и т.д.), то каждый разъем по нынешним ценам выйдет дороже всех остальных компонентов, вместе взятых . Поэтому даже известные производители любительского астрооборудования часто используют не особо подходящие для этого разъемы серий D-sub, RJ (последние - для пультов и несиловых кабелей управления), и т.п. Сам я предпочитаю на единичные экземпляры самодельных устройств ставить советские разъемы серий РС и РМ (2РМТ, 2РМД...), снятые со старого оборудования (новые сейчас дороги) - даже отработав свои несколько десятилетий, они часто остаются в приличном состоянии и по надежности далеко превосходят любой китайский ширпотреб.

...разъемы ... двигателей и нужны ли они вообще если контроллер будет жестко крепиться к монтировке в непосредственной близости от ШД;

Если есть возможность припаять движок напрямую, без разъема, то лучше так и сделать. Если это неудобно в эксплуатации (опять - вопрос к заказчику), значит, ставить разъем с надежным контактом (лучше - завинчивающийся). В любом случае желательно, чтобы длина кабеля от драйверов к движкам не превышала 1м.

3. на какой из поверхностей на коробочке контроллера удобнее разместить эти все разъемы (с торца сверху/снизу, сбоку, на широкой грани).

Тоже - к заказчику.

4.. Какова может быть максимальная длина провода от LPT порта до развязывающих оптопар чтобы небыло сбоев в передаче данных? Компьютер предполагается оставлять в отапливаемом помещении, поэтому есть желание длину провода увеличить до 5 метров и более, если есть возможность.

Попробуйте, думаю, с кабелем длиной  5-10 метров сбоев не будет.

5.. Вопрос специалистам: можно ли для отвода тепла от корпусов микросхем драйверов ШД установить на них (через теплопроводящую пасту) радиатор, эффективно ли он будет работать?

У этих микросхем штатный способ теплоотвода - через выводы на плату. Если, как я рекомендовал в начале темы, не устанавливать ток обмоток ШД более, чем 0.5А, то с Вашим вариантом разводки не вижу необходимости в дополнительном теплоотводе. Для пущей надежности можно пожертвовать еще одну перемычку (на цепь, идущую к выв.20 нижнего драйвера), замкнуть полигон у выводов 6, 7 и немного увеличить вертикальный габарит платы, чтобы нарастить площадь полигона.

[DimAstro]

Павел, СПАСИБО за разъяснения!
Понятно, что надо работать непосредственно с конструктивом будущей монтировки и требованиями заказчика, но хотелось сделать плату универсальной и для других ЛА, желающих повторить Ваше устройство.
Если особого смысла в радиаторе, прижатом к корпусам микросхем нет, то эти микросхемы, находящиеся с другой стороны, как то немного не естественно будут смотреться... 
Пожалуй (учитывая советы выше), оставлю все как есть, за исключением небольших переразводок для увеличения площади теплоотводящего полигона. Кому нужно будет - поставят радиаторы, а так и без радиаторов в этом месте искусственно создана большая скученность деталей, дополнительно создающая благоприятные условия для рассеивания тепла.
Разъемы тоже не буду заталкивать на плату, только контактные площадки, а платка с произвольными (кто что достанет) разъемами в нужном месте будет отдельно крепиться к кожуху, закрывающему плату контроллера.

Вдохновляло примерно вот это:

[Чавкин Сергей]

Подскажите пожалста, никто не знает случайно какое передаточное соотношение червячных пар на EQ3-2? Или как его можно измерить точно. И еще, что такое : "Коэфф. деления предварительного делителя частоты полярной оси." ? Остальное вроде понятно. Собираю редукторы на обе оси, паралельно собираю схему и хотелось до конца разобраться в таблице настроек. Если ничего не получится (разобраться) то буду просить Павла Бахтинова 

Если кто сам не разберется - обращайтесь ко мне, пересчитаю по вашим данным и вышлю готовую прошивку.

[Павел Бахтинов]

что такое : "Коэфф. деления предварительного делителя частоты полярной оси." ?

Это внутренний параметр микроконтроллера. Обычно - единица. Другие значения (2, 4, 8 ) имеет смысл ставить только в том случае, если рассчитываемые константы (те, которые в зеленых ячейках) не укладываются в указанные для них диапазоны.

какое передаточное соотношение червячных пар на EQ3-2? Или как его можно измерить точно.

Что там на EQ3 - не знаю. Измерить точно - проще всего разобрав и подсчитав зубья .

[Чавкин Сергей]

Измерить точно - проще всего разобрав и подсчитав зубья

Я понял! Передаточное число равно количеству зубьев. Правильно? Тогда из всей настроечной таблицы мне всё ясно.

[Чавкин Сергей]

Посчитал количество зубьев на EQ3-2. На оси DEC 65, на оси RA 130 зубьев, т.е. передаточное отношение главных червячных пар. Вдруг кому пригодится.  Заодно и смазал нормальной смазкой и убрал люфты. Кстате я буду разводить печатные платы в PROTEUS, сюда выложу.

[virgo]

Вопрос по L6219.
В даташите на микруху указан DIP24 (широкий 600). Почему плата разведена под DIP24 (300)?

[andreichk]

 у вас даташит неправильный
http://www.ortodoxism.ro/datasheets2/c/0g8o4lz8ys84sx3fd4fkuftot0wy.pdf

[virgo]

у вас даташит неправильный

Да, довольно старый (1995).

[Чавкин Сергей]

Правильно называется DIL24NAR

[Чавкин Сергей]

У меня возник еще вопрос, какую мне делать редукцию от мотора к ЧП? В смысле какое отношение. Монтировка EQ3-2, телескоп - труба 930 мм длина, диаметр 160 мм, вес точно незнаю. Только я не прошу уж очень точно считать, так, приблизительно. Какая например редукция стоит на подобных монтировка. Двигатели вот такие примерно:

[Павел Бахтинов]

Двигатели вот такие примерно

Параметры движков какие-нибудь известны? Сколько шагов на оборот, хотя бы?

[andreichk]

движок плохонький.передо мной точно такой как раз лежит. Тип 42SIM-24DCB 7.5 DEG 24.4 Ohm

[Чавкин Сергей]

Это я нашел картинку в сети, свой не фотал. Мои моторы из старинного принтера матричного А3. Количество шагов сегодня померяю. Но скорей всего также 48 шагов на оборот, или 192 четверть шага. По моим прикидкам надо делать редукцию между мотором и ЧП где-то 100-120. Т.е если будет 100, то общая получается 100(Промеж)*130 (RA)=13000

Кстати подбирая параметры редуктора и мотора, многие параметры выходили за пределы 65535 

[Чавкин Сергей]

24 шага у этих движков...  Не пойдут. Хотя... При редукции примерно 80, да еще и четвертьшаговыйрежим... Есть другой двигатель у него 60 шагов на оборот, его можно поставить на RA, но он большой, торчать слишком будет. Сколько нужно шагов на оборот оптимально? С мощностью вроде понятно. Я так понял что моторов с большим количеством шагов в принтерах не бывает. Ни как не выберусь на радиорынок. Там видел редукторов много

[Павел Бахтинов]

24 шага у этих движков...  Не пойдут. Хотя... При редукции примерно 80, да еще и четвертьшаговыйрежим...

80 - это мало. Нужно исходить из того, чтобы дискретность движения по осям не превышала 0.5" (там этот параметр для справки считается). Таким образом, для указанного движка и 130-зубой червячной пары нужен промежуточный редуктор с отношением около 1:200. Понятно, что городить такое не очень-то удобно...

Я так понял что моторов с большим количеством шагов в принтерах не бывает. Ни как не выберусь на радиорынок. Там видел редукторов много

Чтобы не слишком "разгонять" передаточное отношение промежуточного редуктора, лучше ориентироваться на ШД, у которых 200шагов/оборот. В старом хламе такие можно встретить в 5" дисководах, сканерах, матричных принтерах (только в приводе не протяжки бумаги, а перемещения головки).Чаще всего попадаются квадратной формы со стороной около 40мм.

Кстати подбирая параметры редуктора и мотора, многие параметры выходили за пределы 65535 

Чтобы этого не происходило, увеличивайте "Kпр_дел_RA" (только что ведь писали...). Условие "<=65535" должно соблюдаться в обязательном порядке.

[Hornet]

А можно ли ввести в устройство "лунную" скорость и подключить к движкам EQ-5 вместо штатного пульта ?

[Чавкин Сергей]

Большое спасибо Павел за исчерпывающую информацию и замечательную разработку! В эту выходные хоть и работаю, но обязательно выберусь на радиорынок за моторами и шестернями для редуктора. Мне просто обязательно надо собрать этот контроллер привода!

[Чавкин Сергей]

А можно ли ввести в устройство "лунную" скорость и подключить к движкам EQ-5 вместо штатного пульта ?

Пусть конечно ответит Павел, но я знаю что вроде можно. Посмотрите настроечную таблицу и сразу поймете.