Astropudełko na HY-Mini - dyskusja

[MarekM60]

Na początek - witam wszystkich na tym forum, jako że to mój pierwszy post.

Czytając opisy projektów DIY bazujących na Arduino - postanowiłem spróbować zrobić podobny na nieco innym module. Dość dużo różnych projektów modelarsko-elektroniczny zrobiłem z użyciem procesorów STM32 - i taki właśnie procesor jest "sercem" modułu HY-Mini. Dodatkowo ma on jeszcze 3.2 calowy wyświetlacz LCD kolor z nakładką dotykową, więc praktycznie poza przyciskiem reset - wszystkie przyciski, pokrętła, itp - można zrobić w wersji programowej.

Sam moduł jest dość szeroko dostępny w naszych sklepach internetowych i na Allegro (No i u skośnookich braci na wschodzie). Programuje się go równie łatwo jak Arduino, i ma wiele możliwości, których w Arduino brak, lub je trzeba robić oddzielnym sprzętem i programami/bibliotekami. Od strony elektroniki "wykonawczej", czyli sterowników silników, czujników pomiarowych, itp - wszystko to co działa z Arduino, będzie działało z HY-mini.

Jedną z podstawowych zalet HY-Mini jest wielość zegarów, wyjść PWM, interfejsów I2C, SPI, szeregowych, itp. Poza tym - chyba największe ułatwienie dla konstruktora-projektanta, to możliwość użycia oprogramowania Real-time - FreeRTOS i bardzo łatwe "ogarnięcie" wszelkich zależności czasowych.

Jako, że z urządzeń "astronomicznych" posiadam Skywatchera Virtuoso z MAK 90 - to będzie on pierwszym z elementów obsługiwanych. Dokładniej - pierwsze zadanie to zrobienie napędu i sterowania do fokusera MAK-a. Mechanicznie - pomysł bazuje na: http://stargazerslounge.com/topic/76705-sw-electric-focuser-on-127-mak/?p=746253

Poza tym - miłe widziane wszelkie pomysły i uwagi :)

[jolo]

Trzymam kciuki i czekam na więcej, bo chętnie poznam nową platformę :) 

[MarekM60]

No to zaczynamy :)

 

 

Tubus MAK-a 90 jest dość mały - średnica zewnętrzna 108 mm. Pokrętło do regulacji ostrości umiejscowione jest blisko portu wyjściowego i miejsca jest niewiele.

Po zdjęciu nasadki (2 śrubki imbusowe) widać element wewnętrzny z mosiądzu przykręcany śrubą w osi.

 

 

uwaga!!!

Po zdemontowaniu pokrętła oś nie jest trzymana "do wewnątrz" i może wpaść do środka - niedoróbka konstrukcyjna:

nasadka którą kręcimy robi jednocześnie za ogranicznik mocowania osi. Luz pomiędzy nasadka a obudową skutkuje luzami w układzie ustawiania ostrości)

 

 

Napęd będzie silnikiem krokowym NEMA17 (co prawda tym silnikiem można by napędzać zawieszenie a nie fokusa, ale akurat taki mam pod ręką) poprzez pasek zębaty:

 

 

Umiejscowienie silnika - nieco powyżej, nie promieniowo. Co prawda będzie dłuższy pasek zębaty, ale z boku za mało miejsca.

Dla innych MAK-ów - różnicą będzie mocowanie silnika i zębatka na oś regulacji ostrości.

 

 

Koncepcja jest - teraz czas na zaprojektowanie elementów: wspornika silnika, kół zębatych i długości paska.

Na początek prosty model MAK-a żeby można dokładać elementy.

 

 

Prototyp planuję wydrukować na drukarce 3D, a jeśli wszystko będzie OK, to koła napędowe - z mosiądzu.

 

I żeby było coś z elektroniki - to zdjęcia modułu HY-Mini:

 

   

 

Oprócz wspomnianych wcześniej - moduł posiada od spodu gniazdo na kartę micro-SD (obsługuje do 8 GB), wyjście USB jako port szeregowy i port do programowania z PC, drugie wyjście USB przez które karta micro-SD może być widziana jako dysk/pendrive przez PC-ta - można by się więc pokusić o zrobienie w pełni autonomicznego sterownika (pozycjonowanie, wyzwalanie foto, tracking z pamięcią pozycji, itp).

 

 

c.d.n.

 

 

[jacpar]

No ciekaw jestem jak kolega to dalej rozwiąże!! Mam NexStara 5 SE, więc jest to podobna budowa i mam silnik krokowy do Jolofocusera.

Jestem chol....nie ciekaw! Sam bardzo długo szukałem rozwiązania i docelowo skorzystałem z rozwiązania kogoś z forum.

Pozdrawiam i czekam. Powodzenia!! Może sam skorzystam z kolegi rozwiązania.....

[MarekM60]

@jacpar: czy mógłby Kolega sprawdzić u siebie ile obrotów "od końca do końca" trzeba zrobić gałką ustawiania ostrości?

Jeśli można - to pytanie także do wszystkich posiadaczy teleskopów mających taki sam typ regulacji ostrości. Prosiłbym o podanie typu i ilości obrotów dla pełnego zakresu regulacji.

Ponieważ na osi regulacyjnej da się założyć zębatkę o małej średnicy = małej ilości zębów, zastanawiam się czy dla uzyskania dobrej dokładności nie trzeba będzie zastosować 2 stopni przekładni. W mikrofokuserach jest 10:1, tu może da się zmieścić 2:1 przy jednym stopniu (pasek bezpośrednio z silnika na oś).

U mnie:

MAK 90/1250 - 30.5 obrotu

[jacpar]

NexStar 5SE - 35,5 obrotu

 

U mnie napęd jest przenoszony z silnika krokowego sprzęgłem mieszkowym bezpośrednio na oś regulacji ostrości.

Co kolega na to?

 

Ale marzyło by mi się sterowanie tym w trochę inny sposób.

Jolofocuser jest WSPANIAŁY ale to jest tylko przystosowanie, bo w założeniach jest robiony dla innego focusera.

 

Owocnych przemyśleń!!!

[jacpar]

I jeszcze jeno.... czy nie obawia się kolega, że pasek jako część elastyczna będzie się odkształcał, wyciągał?

 

Po zastanowieniu doszedłem do wniosku, że zamieszczę zdjęcia swojego rozwiązania, które stworzyłem na

bazie znalezionego gdzieś w necie rozwiązania kogoś innego.

[MarekM60]

O pasek się nie obawiam, bo.... Jeszcze się finalnie nie zdecydowałem czy pasek, czy przekładnia zębata.

Co do napędu bezpośredniego to:

- dla MAK-a 90 będzie ciężko bo mało miejsca,

- dla innych - może ok, ale mała dokładność. Trzeba by dać mikrokrok. Spróbuje zrobić test ze sterownikiem SSK B11 (http://www.ebmia.pl/sterownik-silnika-krokowego-sskb11-p-60173.html), mam ich pare szt, mają mikrokrok do 1/16 więc efektywnie wyjdzie 1.8 stopnia / 16 = 0.1125 stopnia obrotu na jeden krok sterowania = 3200 kroków na obrót. Mikrokrok przestawia się zworkami, ale w module sterującym HY-mini mam dużo wyjść wolnych, więc da się go ustawiać programowo => regulacja dokładność/szybkość ustawiania ostrości.

Przy okazji "badania" mechaniki rozebrałem mount SkyWatcher Virtuoso. Pierwszy wniosek: niezbyt wielkim nakładem sił i środków da się go przerobić na sensowniejsze zawieszenie azymutalne z udźwigiem kilku-kilkunastu kg oraz lepszym sterowaniem. Ale to temat na oddzielne zadanie :)

[jacpar]

Fakt, że dla MAK-90 miejsca trochę za mało, a i dla mojego NexStara 5SE też nie za wiele, ale jakoś sobie radze z łączeniem.

Natomiast co do dokładności to wykorzystując Jolofocusera nie zauważyłem jakiejś strasznie dużej niedokładności. Nie badałem jej,

bo po prostu nie stwarzała mi ona problemów w użytkowaniu focusera.

 

Jestem zachwycony nowoczesnością zaproponowanych układów elektroniki i ciekaw co wyjdzie z tego Koledze. Tylko te ceny!

To co znalazłem w necie jest nie za tanie, chyba że jeden moduł zastąpi ich kilka. Zwłaszcza jestem ciekaw zaproponowanego

sterownika. W Jolofocuserze sprawiał mi on bardzo wiele kłopotów, fakt bardziej obsługa sterownika FTDI w konwerterze.

Gdyby Kolega podał trochę informacji na temat sterownika SS BK11 byłbym wdzięczny.

 

pozdrawiam :)

[MarekM60]

Opisy i informacje dodatkowe dotyczące elektroniki - będą przykazując kolejnych kroków budowy prototypu (pierwsze - dziś wieczorem/jutro).

Tymczasem miałbym prośbę do Kolegów o wskazanie linków (żeby nie popełnić samemu szukając błędów) do obliczeniowego -wzory, tabele, itp - rozwiązania zadania (astronomię miałem w ogólniaku, ale to było już ponad 35 lat temu :) )

- mam : pozycję GPS tj, długość, szerokość, wysokość oraz czas UTC, mgę dodatkowo pobrać z sieci/tabel deklinację magnetyczną w danym miejscu oraz rzeczywistą wysokość nad geoidę z bazy SRTM,

- potrzebuję wyliczyć jaki kąt magnetyczny ma kierunek na Gwiazdę Polarną oraz jaką ma ona wysokość kątową względem "poziomu" na ziemi. "Poziom ziemski" = kąt prosty do kierunku grawitacji w danym miejscu.

[MarekM60]

Żeby pokazać jak działa moduł HY-MINI - na szybko zrobiłem program z ekranem do testowania pracy silnika krokowego + obsługa ekranu dotykowego (touchscreena)

 

Można wybierać

- mikrokrok: 1:1, 1:2, 1:4, 1:8, 1:16; co daje efektywnie 200,400,800,1600,3200 kroków na obrót silnika

- prędkość pracy - 5 "biegów"

- kierunek - lewo, prawo

no i przycisk "RUN" czyli uruchomienie silnika z wybranymi parametrami. Silnik pracuje tak długo, jak długo jest przyciśnięty przycisk.

LEDy na dole modułu migają - jako test czy pracuje w czasie gdy nic się nie robi z ekranem, silnikiem ,itp.

 

Moduł jest aktualnie zasilany z kabla USB. Po wpięciu go do PC-ta - widać go jako port szeregowy "Prolific" - tą drogą będzie można uruchomić współprace z innymi programami.

 

Film z pracy: 

 

Jakość filmu słaba, bo z komórki. 

 

W górnej linii jest wpisany czas UTC - to na przyszłość, bo jednym z elementów będzie dołączony GPS, wg którego będzie synchronizacja czasu dostępna do innych aplikacji.

 

Co do cen/kosztów, to nie sa wcale takie wysokie:  

- moduł HY-MINI w kraju kosztuje ok 120 zł, u Chińczyków - ok 20-23 USD, 

- moduł sterownika silnika krokowego - kraj ok 70 zł, Chiny - od 8-10 USD/szt do 20 USD za paczke 5 szt.

- moduł GPS + kompas - Chiny - od 15.5 USD;

- silniki krokowe - Chiny - od 5-10 USD

 

no i last but not least za 15-20 USD moduł kamery 640x480 dzięki której można zrobić autofocusing :)

[MarekM60]

Pytanie off-topic:

 

czy cena za proste 5 filtrowe koło manualne z wbudowanymi na stałe filtrami (średnica 1.25) LRGB+ Moon &Sky Glow) = 550 zł byłaby OK? (ew wersja z napędem o 100 zł drożej.)

[g.b.]

Przy okazji "badania" mechaniki rozebrałem mount SkyWatcher Virtuoso. Pierwszy wniosek: niezbyt wielkim nakładem sił i środków da się go przerobić na sensowniejsze zawieszenie azymutalne z udźwigiem kilku-kilkunastu kg oraz lepszym sterowaniem. Ale to temat na oddzielne zadanie :)

Kilkanaście? Czyli 6-8" Newton?

[MarekM60]

6" Dobson (tuba) waży ok 6 kg, do tego trochę osprzętu i będzie 8-10 kg.

Można by się pokusić o zrobienie zawieszenia AZ z elementów Virtuoso dla takiej nośności.

Dla 8" trzeba by 5 kg dodać - co nie jest niewykonalne.

W obu przypadkach - punkt nr 1 - to ramą na tubę, żeby zrobić neutralne wyważenie w osi obrotu.

[jacpar]

czy cena za proste 5 filtrowe koło manualne z wbudowanymi na stałe filtrami (średnica 1.25) LRGB+ Moon &Sky Glow) = 550 zł byłaby OK? (ew wersja z napędem o 100 zł drożej.)

 

Dla mnie ta cena byłaby jak najbardziej do zaakceptowania?

 

A gdzie to cudo kupić? :D :D :D

[MarekM60]

W takim razie niedługo coś się objawi w temacie koła PMW-5 (poor-man-wheel :) )

[MarekM60]

http://www.forumastronomiczne.pl/index.php?/topic/7235-poth-hub-w-natarciu/#entry97555 -  nad tego typu funkcjonalnością do mojego astropudełka myślę. 

 

Problemem tylko jest wizualizacja - ekran jest mały - 320x240 pikseli i malować mapy nieba nie ma jak zrobić. Da się jedynie zrobić zrzut obrazu kamery do fokusa i guidingu. Sterowanie montażem - trzeba by sobie zaprogramować wcześniej i wgrać na kartę SD.

 

Czyli można by jednocześnie obsługiwać: fokuser, guider, wyzwalanie dla aparatu foto/kamery oraz przesyłać do montażu pozycje zapisane na karcie SD i wybierane z listy wyświetlanej na ekranie. 

 

Do znających się na ASCOM-ie: czy jest jakiś driver ASCOMa, który byłby w stanie przyjmować/wysyłać po tym samym łączu dane do różnych urządzeń? Chodzi o sytuację: do astropudełka mam podłączony fokuser, guider, montaż, kamerę,... - i jednym łączem USB mam pudełko podłączone do kompa na którym jest ASCOM i coś tam typu CDC, Stellarium, itp.

[MarekM60]

Jako wniosek z projektu koła filtrowego:

Koncert życzeń otwarty!

1. Nazwa filtra + korekta focusa do danego filtra - do zapamiętania i wyświetlania na ekranie

2. Praca autonomiczna bez PC- ta

3. Pomiary: N razy temperatura, N razy wilgotność, N razy napięcie, prąd, zużycie energii, pozycja GPS i czas UTC

4. Wszystko przez jeden driver ASCOMA (tak bym chciał, ale ne wiem czy się uda), jak nie to wbudowany hub USB.

5. ...

[MarekM60]

Ad 4.
Dzięki pomocy kolegów z grupy deweloperskiej ASCOM-a - problem rozwiązany: jest możliwość połączenia wielu urządzeń poprzez jeden kabel USB = jeden port szeregowy w PC i udostępnianie ich oddzielnie, różnym programom. Czyli jest możliwość zaprojektowania i zbudowania autonomicznego Astropudełka, które jednocześnie będzie mogło być łączone z komputerem do pracy bardziej "zaawansowanej", co zatem idzie - będzie można zlikwidować huba USB.

 

Dokumentacja rozwiązania jest w "ASCOM Platform 6 - Developer Documentation - How to create a Local Server based driver" - słowo kluczowe do informacji "ASCOM Local Server".

[Adam Tomaszewski]

To bardzo dobre informacje. Bardzo dużym udogodnieniem jest praca autonomiczna, dla mnie to rewelacyjne info. Pomiar temperatury i wilgotności również bardzo przydatny wręcz obowiązkowy przy długich sesjach fotograficznych gdy ostrość potrafi delikatnie odjechać. Na pewno znajdą się jeszcze jakieś ciekawe pomysły :)

[MarekM60]

:)

 

"Koncert życzeń" - niestety nie da się edytować pierwszego wpisu, więc będzie aktualizowany w kolejnych:

 

0. Dwie wersje pracy - autonomiczna, do której wymagane będzie jedynie zasilanie 12V oraz sprzężona z PC - zasilanie 12V plus jeden kabel USB do transmisji wszystkich opcji. 

 

1. Funkcje podstawowe (obsługa urządzeń zewnętrznych w standardzie ASCOM-a):

• Koło filtrowe
• Fokuser
• Montaż
• Guider
• ...

 

2. Funkcje dodatkowe:

• pomiary: temperatura, wilgotność, prąd, napięcie, pozycja (GPS, kompas, kąty), ...
• sterowanie I: grzanie, chłodzenie, ... - zał/wył + regulacja PWM wg zadanych parametrów zależnych od czasu, temperatury, wilgotności, ...
• sterowanie II: wyzwalanie czasowe aparatów foto/kamer, itp (jeśli aparat ma możliwość innych ustawień (czas, przesłona, ISO, ...) - to tez można coś w tym zakresie zrobić.
• programy: możliwość pisania makroinstrukcji typu: foto (czas, itp) -> zmień filtr -> ustaw ostrość -> foto..... itd -> przestaw montaż (AZ lub EQ) -> ..... Tego typu programowanie - z ekranu dotykowego oraz z PC-ta. Czyli zrobienie czegoś w rodzaju "Planu Pracy", zapisanie na karcie SD i realizacja "w terenie" bez potrzeby pracy z PC-tem.
• zapis "dziennika" - logu wykonywanych czynności na karcie SD.
• ...

Dla wersji autonomicznej - możliwość wbudowania w pudełko akumulatora LiPo pozwalającego na pracę minimum 12h (w tym zasilanie fokusera, koła,...)

 

 

Kolejne pomysły - mile widziane :)

[jacpar]

Do koncertu życzeń:

..... sterowanie grzałkami min. 3 i wtedy chyba byłbym już całkiem szczęśliwy!!! :D

Mam co prawda osobny sterownik na 2 grzałki, ale 3 by się przydały

[MarekM60]

Da się i 10 :)

Jakie napięcie/moc grzałek, chłodziarek, wentylatorów?

Czy do każdej grzałki potrzeba pomiary temperatury/wilgotności?

Ile zestawów pomiarowych temperatura/wilgotność oprócz tych do grzałek?

Możliwe sa sensory pomiarowe:

- tylko temperatura,

- tylko wilgotność

- temperatura i wilgotność

Ogólnie - ile których?

Czy przewidywać wersje sensorów (chodzi głownie o wilgotność) do funkcjonowania na stałe?

Dotychczas stosowane DHT11/22 po kilku miesiącach na zewnątrz będą "do kosza" - w naszym klimacie bedą pokazywały dwustanowo 1% - 99%.

[jolo]

 

• sterowanie II: wyzwalanie czasowe aparatów foto/kamer, itp (jeśli aparat ma możliwość innych ustawień (czas, przesłona, ISO, ...) - to tez można coś w tym zakresie zrobić.
• programy: możliwość pisania makroinstrukcji typu: foto (czas, itp) -> zmień filtr -> ustaw ostrość -> foto..... itd -> przestaw montaż (AZ lub EQ) -> ..... Tego typu programowanie - z ekranu dotykowego oraz z PC-ta. Czyli zrobienie czegoś w rodzaju "Planu Pracy", zapisanie na karcie SD i realizacja "w terenie" bez potrzeby pracy z PC-tem. (...)

Masz dostęp do gotowych i sprawdzonych algorytmów, żeby przeprowadzić alignment montażu bez pomocy komputera? Wiadomo, są takie zaszyte w pilotach do montaży i w EQMODzie, ale jeśli nie ma gotowca na STM32 to będzie dodatkowa praca. 

Podobnie sprawa się ma z guidowaniem czy ustawianiem ostrości w kamerkach dedykowanych - wymaga to sczytania obrazu z kamerki i jego analizy. Bez komputera to może być trudne a nawet niemożliwe. Chyba że mamy zestaw polowy jedynie z lustrzanką, autonomicznym guiderem i pilotem typu synscan który może przyjmować komendy GoTo (po uprzednim alignmencie), a ostrość ustawiamy na podglądzie LV.

Taki zestaw do autonomicznej pracy to spore wyzwanie - Andrzej (AWE) coś takiego robi i praktycznie jest już uruchomione. Ale to był bardzo obszerny projekt - jest opisany na AP i bez komputera ani rusz.

[MarekM60]

Programy (źródła na STM32) do części obrazowej - czytanie z kamery, obróbka obrazu, itp - mam.

Do części sterowania montażu - jest dostępne trochę różnych źródeł - trzeba będzie zrobić ich weryfikacje i porting na STM-a.

[jolo]

No to elegancka sprawa z taką platformą :)

[jacpar]

Co do grzałek to chyba standart 12V, a chłodziarki i wentylatory raczej regulowane.

Zdaję sobie sprawę z ułomności DHT11/22, ale przy ustawieniach grzałek i focusera tego tematu nie można pominąć.

Natomiast co do ilości nie chcę się wypowiadać.... temat dla bardziej doświadczonych kolegów z forum :D

[MarekM60]

Przekopałam się przez "pudełkopodobne" tematy na kilku forach krajowych i zagranicznych.

I wniosek taki (nie wiem, czy do końca słuszny):

Robienie kolejnego projektu typu "urządzenie pośredniczące pomiędzy rożnymi urządzeniami, a komputerem PC i zainstalowanymi na nim programami" chyba nie ma większego sensu. Są takie konstrukcje "sprawdzone w boju" - jak tutejsze Astropudełka by Jolo.

Jestem bardziej skłonny poprowadzić ten temat (przynajmniej w wersji 1) jako "urządzenie samodzielne do sterowania rożnymi innymi urządzeniami, z ewentualna opcja przekazania tego sterowania do komputera PC-ASCOM".

Cel=zastosowanie: jako wspomaganie do obserwacji wizualnych, ewentualnie prostych tematów foto. Dla zaawansowanego foto/video potrzeba prezyzyjnego quidingu, dużo wyższej klasy mechanicznej montaży, kamer i co za tym idzie komputer PC i tak jest niezbędny do pracy, chocby do rejestracji strumienia obrazów z kamery.

Zatem cel określam tak:

- dla sterowania montażem - wspomaganie w ustawieniu sprzętu z dokładnością "obserwacyjną" = po wykonaniu GoTo obiekt ma się znaleźć w największym dostępnym polu widzenia sprzetu/szukacza. Na karcie SD podstawowy katalog obiektów, do własnego wyboru/edycji przez użytkownika. Sterowanie "manualne" - na wyswietlaczu jest wskazanie w która stronę obracać, a ruchy montażem wykonuje użytkownik - dla posiadaczy montaży bez napędów. Prosty "guiding" - typu zegarowego.

- dla obsługi sprzętu - sterowanie fokuserem, kołem filtrowym, guiderem (autoguide ?),

- dla obsługi foto - wyzwalanie w rożnych trybach I standardach - kabel, IR, itp, - Canon, Nikon, ....

- dla obsługi pomocniczej - pomiary temp, wilgotności, itp, włącznie i regulacja grzania, chłodzenia, wentylacji.

- udostępnienie wszystkich podłączonych urządzeń podstawowych: fokuser, koło,... Via drivery ASCOM po jednym kablu USB do PC-ta

- możliwość dodania ST-4

- ....

[Adam Tomaszewski]

Jeśli chodzi o ilość grzałek to wydaje mi się, że na ogół używa się max 3-4 (teleskop główny, guider, szukacz i ewentualnie do okularu)