Вернуться   Общая Астрономическая Конференция > Практика > Своими руками

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 22.03.2016, 23:30   #1
Oleg1601
Авторитет
 
Аватар для Oleg1601
 
Регистрация: 13.02.2011
Адрес: г. Саранск
Сообщений: 351
По умолчанию Простая система управления монтировкой на Arduino

На создание этой устройства меня сподвигла мысль собрать простую и достаточно удобную систему управления своей монтировкой DS EQ-3 с помощью микроконтроллера. Хотелось сделать её такой, чтобы можно было с комфортом визуалить и заниматься планетным астрофото. Поскольку пайкой заниматься не хотелось, взгляд упал на популярную аппаратную платформу Ардуино. Из её модулей и было решено собирать электрическую часть. Все электронные блоки и моторы были приобретены мною на интернет-портале eBay.
Что касается пульта управления, то была идея сделать его простым в управлении, чтобы не делать "распальцовку" по кнопкам пульта, как на кодовом замке подъезда, а чтобы было пропорциональное управление джойстиком, то есть, чем дальше наклоняем ручку джойстика от центрального положения, тем выше скорость поворота монтировки на соответствующей оси. Что собственно и было реализовано при написании скетча.

В итоге, получилась простая система практически ручного управления, безо всяких го-то и прочего. Прошу заметить, что я не специалист в области программирования, и с написанием скетча для Ардуино, а также сделать некоторые расчёты и детали, мне помогли другие люди, за что им огромное СПАСИБО, особенно пользователю с ником D_a_r_k_man.
Возможно в будущем добавится ещё что-то, что позволит автоматизировать какие-либо процессы, но пока имеем то, что имеем.

Система выполняет следующие функции:
  • Управление обоими осями с помощью шаговых двигателей;
  • Управление скоростью поворота с помощью джойстика;
  • Режим ведения с астрономической скоростью для одной (полярной) оси.

Принципиальная схема системы:



Описание работы программы:
Тут всё просто. После подачи питания монтировка переходит в режим дистанционного управления по командам от джойстика. Направление движения, а также скорость, задаётся ручкой джойстика. Возможно движение трубы телескопа одновременно по двум осям, правда скорость в этом случае ниже, чем поочерёдное движение по осям.
Для того, чтобы включить режим ведения со звёздной скоростью для наблюдения за выбранным объектом (по оси RA), нужно нажать на кнопку джойстика. При этом загорается красный светодиод индикации на пульте. Во время работы этого режима повороты трубы, с помощью джойстика, отключаются. Чтобы вернуться к первоначальному управлению поворотами трубы телескопа нужно повторно нажать кнопку джойстика.

Итак, из чего всё состоит:
Сердце всей системы – это, конечно же, плата Arduino UNO R3, собранная на микропроцессоре ATmega328P CH340.
Сигналы управления с неё поступают на два драйвера EasyDriver V44, собранные на микросхемах А3967, которые подходят к любым биполярным шаговым двигателям на ток до 750 мА.
По умолчанию (без установки перемычек) драйверы EasyDriver уже работают в микрошаговом режиме 1/8, который позволяет получать на моторе, делающего 200 полных шагов/оборот, 1600 микрошагов/оборот. Этот режим и был использован в работе устройства. Напряжение питания (от 6 до 30 В и ток 2А; в моём случае 28 В) на драйвера подаётся с внешнего блока питания по кабелю. Вообще, чем выше напряжение, тем выше крутящий момент на высоких скоростях.
Транзисторы, и особенно микросхемы драйверов во время работы существенно нагреваются – поэтому, в обязательном порядке, пришлось придумать их охлаждение. На корпуса этих радиоэлементов были приклеены радиаторы, а напротив самих плат драйверов, в крышку корпуса, врезан компьютерный кулер охлаждения.
Блок управления собран в корпусе из отжившего свой век компьютерного CD-рома. В нём размещены платы микроконтроллера, драйверов, стабилизатор на 12 вольт для питания кулера охлаждения (на фото его ещё нет), а также элементы коммутации.





Все разъёмы управления и питания, а также индикация, вынесены на фронтальную панель корпуса - это 2 розетки под вилки RJ-11 4P-4C для подключения моторов и одна розетка под вилку RJ-45 8P-8C для подключения пульта ДУ. Здесь же находится 5мм гнездо для подачи напряжения питания (28 вольт) на драйверы ШД, кнопка включения/выключения, светодиод индикации включения, а также выходы платы микроконтроллера Ардуино - гнездо подачи напряжения питания (5 вольт) и розетка mini USB для подключения к ПК. Если Ардуино подключено к ПК через mini USB, то 5В через отдельное гнездо можно не подавать.
Блок управления с пультом соединяется кабелем Path Сord с разъёмами RJ-45 на концах.
Сигналы управления моторами передаются через кабели RJ-11 используемые в телефонной связи. Плюс этих кабелей, кроме того, что они оснащены удобными миниатюрными разъёмами в том, что они совершенно не замерзают на морозе и остаются гибкими - не «дубеют».

Проводной пульт управления собран в корпусе вышедшего из строя радиотелефона Siemens. Отверстия оставшиеся от удалённых кнопок, дисплея и прочих внутренностей были заполнены клеем «холодная сварка». После того, как клей высох, корпус шлифовался и красился.



Внутри корпуса пульта деталей разместилось совсем немного – плата с джойстиком, светодиод индикации режима «ведения со звёздной скоростью» и разъём RJ-45 для подключения кабеля. Ручка джойстика вынесена наружу корпуса через удачно расположенное отверстие вызывного динамика телефона - нужно было только удалить его решётку.
Режим «Стоп» включается в «нейтральном», среднем, положении ручки джойстика, т.е., не трогаем джойстик – телескоп не движется.
Слежение со звёздной скоростью (горит красный светодиод на пульте), включается при нажатии на среднюю кнопку джойстика.
__________________
DS DTF 130/1000 EQ3/AT-5 (MOD)
Oleg1601 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 22.03.2016, 23:43   #2
Oleg1601
Авторитет
 
Аватар для Oleg1601
 
Регистрация: 13.02.2011
Адрес: г. Саранск
Сообщений: 351
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Продолжение:

Повороты осей монтировки осуществляют биполярные шаговые двигатели Nema17 42х42мм, марка 17HS2408, рассчитанные на ток 600мА. Вращение от них на червячные приводы монтировки передаётся через одноступенчатые редукторы, выполненные из двух пар металлических шестерёнок. Малые шестерни, диаметром 10мм, имеют по 30 зубьев. Большие шестерни, диаметром 50мм, имеют по 168 зубьев. Передаточное отношение у таких пар шестерён редуктора получается - 5.6, что с червячными парами (по оси DEK - 88 зубьев, на RА - 138 зубьев) даст передаточное отношение 1:492.8 и 1:772.8 соответственно.




Количество шагов для установки в скетч (для обеспечения звёздной скорости) рассчитывалось так (в расчётах даны цифры монтировки DS EQ-3):
1. Сначала считаем количество импульсов на оборот оси RA монтировки
- передаточное отношение основной червячной пары (138 умножается на передаточное число редуктора (5.6), умножается на число шагов ШД на полный оборот, и ещё умножается на кратность микрошага.
138 х 5.6 х 200 х 8 = 1 236 480

2. Период обращения Земли - 23 часа 56 минут 4 секунды, это будет 1 градус в 4 минуты времени, или же 15 угловых секунд в секунду времени.
Пересчитываем в градусах, минутах и секундах, на сколько угловых секунд или их долей RA будет смещаться на один тик шаговика (учитывая микрошаг, редуктор и саму ЧП), делим 15" на получившееся число. Это и будет кол-во импульсов в секунду.

360° это 360 х 60 = 21 600 угловых минут или 21 600 х 60 = 1 296 000 угловых секунд.
Значит, с такой редукцией, на таком микрошаге, получается чуть больше одной угловой секунды на один микрошаг шаговика, а именно 1 296 000/1 236 480 = 1.048136645962733 угловых секунды на один "тик" на входе STEP драйвера. Это и есть разрешающая способность монтировки по ведению.
То есть, для 15 угловых секунд в секунду времени нужно сделать 15/1.048136645962733 = 14.31 импульса.


Скетч и библиотека AccelStepper 1.48 в одном архиве:
Чтобы скетч скомпилировался, надо скопировать библиотеку AccelStepper в папку libraries в директории, в которой у вас хранятся скетчи для Arduino.

Ссылка для скачивания:
http://www.fayloobmennik.net/5971490

Фото монтировки после доработки:

__________________
DS DTF 130/1000 EQ3/AT-5 (MOD)
Oleg1601 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.03.2016, 01:06   #3
D_a_r_k_man
Старожил
 
Аватар для D_a_r_k_man
 
Регистрация: 15.11.2011
Адрес: Белгородская обл, Валуйский р-н, Юрий
Сообщений: 1,955
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Приятно видеть свои железяки в работе
Молодец, завёл. А я уже думал писать, спрашивать, работает ли всё это дело, или забросил)))
__________________
-SW 254/1200, клубный GSO Dob 16" "Бандура", куча фотообъективов
-Bushnell 20x50, АУ-12
-Lumenera Lu070M, Canon 1100D + MPCC Mk.III
-EQDrive Standard
D_a_r_k_man вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.03.2016, 09:11   #4
Oleg1601
Авторитет
 
Аватар для Oleg1601
 
Регистрация: 13.02.2011
Адрес: г. Саранск
Сообщений: 351
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Нет-нет, не забросил. Просто сейчас пытаюсь к этому делу приспособить энкодеры, да и времени свободного маловато, вот сразу и не опубликовал свою конструкцию. Ещё раз СПАСИБО за помощь!!!
__________________
DS DTF 130/1000 EQ3/AT-5 (MOD)
Oleg1601 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.03.2016, 10:14   #5
саня барада
Авторитет
 
Аватар для саня барада
 
Регистрация: 13.05.2013
Адрес: планета в 1 а.е. от солнца
Сообщений: 800
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Хорошо получилось!
__________________
sw dob 6"+энкодеры
sw 1149

eq2+pic goto
бинокль konus giant 20x80
EOS 30D
jv 250
EQ платформа для монтировки Добсона
саня барада вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.03.2016, 17:04   #6
Oleg1601
Авторитет
 
Аватар для Oleg1601
 
Регистрация: 13.02.2011
Адрес: г. Саранск
Сообщений: 351
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Кстати, совсем недавно нашел интересную разработку ГО-ТО на Ардуино
http://telescope.deagostini.ru/forum...abfd&start=100
__________________
DS DTF 130/1000 EQ3/AT-5 (MOD)
Oleg1601 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.03.2016, 18:49   #7
D_a_r_k_man
Старожил
 
Аватар для D_a_r_k_man
 
Регистрация: 15.11.2011
Адрес: Белгородская обл, Валуйский р-н, Юрий
Сообщений: 1,955
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

del
__________________
-SW 254/1200, клубный GSO Dob 16" "Бандура", куча фотообъективов
-Bushnell 20x50, АУ-12
-Lumenera Lu070M, Canon 1100D + MPCC Mk.III
-EQDrive Standard
D_a_r_k_man вне форума   Ответить с цитированием
Старый 25.03.2016, 16:40   #8
Oleg1601
Авторитет
 
Аватар для Oleg1601
 
Регистрация: 13.02.2011
Адрес: г. Саранск
Сообщений: 351
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Цитата:
Сообщение от D_a_r_k_man Посмотреть сообщение
del
Что сие означает?
__________________
DS DTF 130/1000 EQ3/AT-5 (MOD)
Oleg1601 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 25.03.2016, 19:49   #9
D_a_r_k_man
Старожил
 
Аватар для D_a_r_k_man
 
Регистрация: 15.11.2011
Адрес: Белгородская обл, Валуйский р-н, Юрий
Сообщений: 1,955
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Цитата:
Сообщение от Oleg1601 Посмотреть сообщение
Что сие означает?
Удалил сообщение, там была ссылка на эту тему, но я её почитал, заметил там тебя, решил что смысла сюда её писать нет)
__________________
-SW 254/1200, клубный GSO Dob 16" "Бандура", куча фотообъективов
-Bushnell 20x50, АУ-12
-Lumenera Lu070M, Canon 1100D + MPCC Mk.III
-EQDrive Standard
D_a_r_k_man вне форума   Ответить с цитированием
Старый 25.03.2016, 22:20   #10
Oleg1601
Авторитет
 
Аватар для Oleg1601
 
Регистрация: 13.02.2011
Адрес: г. Саранск
Сообщений: 351
По умолчанию Re: Простая система управления монтировкой на Arduino

Ясно
__________________
DS DTF 130/1000 EQ3/AT-5 (MOD)
Oleg1601 вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Двухмоторная система управления для монтировки EQ-3 (CG-4) core2 Астрономическое оборудование 7 13.01.2012 10:48
Программа для управления монтировкой с ПК MiXaSA Любые вопросы от новичков 13 13.09.2010 10:38
COM порт для управления монтировкой CG-5GT pignus Полезное для астрономии 8 02.08.2010 21:06
Компьютерная система управления GotoNova KVaSiCH Астрономическое оборудование 36 21.06.2008 01:45
простая оптическая система. оффтопик Anonymous Астрономическое оборудование 5 17.03.2002 14:25


Часовой пояс GMT +4, время: 05:48.


Powered by vBulletin® Version 3.8.4 Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.