Pull to refresh

Разработка Электрофокусера на базе отладочной платы Arduino Uno, часть 1

Developing for Arduino *
Sandbox

Постановка задачи


Имеется любительский телескоп с простым механическим фокусировочным устройством. Фокусировка осуществляется методом вращения колеса фокусера. Процедура фокусировки (особенно для целей астрофотографии) получается весьма мучительной (даже с использованием маски Павла Бахтинова и спец. ПО оценки точности фокусировки типа DSLRFocus или BackyardEOS), так как:

  • Очень сложно приложить рукой нужное усилие и повернуть колесо на действительно маленький угол при точной фокусировке;
  • Каждое касание фокусировочного устройства вызывает колебания телескопа, что приводит к потере времени на ожидание, пока колебания утихнут и можно будет оценить результат последней итерации (и чем хуже монтировка, тем этот интервал дольше, автор имел удовольствие работать с монтировкой, где период полного затухания был ~20 секундам);
  • Описанные выше особенности процесса фокусировки практически исключают фокусировку в динамике: вращение колеса с одновременным оцениванием результата. Как следствие, фокусировка – процесс итерационный, требующий большого терпения и определенного навыка, граничащего с искусством.

Исходя из вышесказанного, ставим следующую задачу в общем виде: необходимо подсоединить к фокусировочному устройству телескопа электропривод, который будет управляться

  • с помощью выносного пульта управления;
  • «удаленно» с ПК;

По сути, от устройства требуется возможность вращать ось колеса фокусировочного устройства в заданную сторону с заданной скоростью (оба параметра задаются). Таким образом, на пульте управления должны быть как минимум две кнопки (вращать по часовой и вращать против часовой) и ручка регулировки скорости.
Читать далее...
Total votes 17: ↑17 and ↓0 +17
Views 34K
Comments 35

Электрофокусер на базе отладочной платы Arduino Uno, часть 2

Developing for Arduino *
Продолжение, начало тут.

Определение исходных требований к устройству. Выбор «железа»


Дабы не решать задачу совсем в общем виде, я задался определенными требованиями исходя из общих соображений (бюджета, простоты или сложности покупки комплектующих, сложности в реализации или ожидаемых проблемах в эксплуатации). В то же время, изложение данных соображений позволит сразу перевести возможный диалог в конструктивное русло, а желающему использывать мой опыт — подскажет на какие детали надо обратить внимание. Итак, приступим.

Общие требования


Решение должно быть:
  • простым и не дорогим;
  • построенным на доступных компонентах;
  • устройство должно быть достаточно надежным, так как я планирую использовать его на выездах (то есть в крепком корпусе, разъемы навинчивающиеся и т.д.);
  • устройство должно быть ремонтопригодным;
  • разработка не должна требовать от меня действительно глубоких знаний в электронике и схемотехнике и сильно выходить за рамки школьного курса;
  • разработка не должна затянутся не то что на месяцы, а даже на недели;
  • я не хочу заниматься разводкой, травлением плат и т.п — хочется максимально использовать готовые компоненты, желательно в виде модулей.
.

Функционал


Основные функции устройства:
  • вращение против часовой стрелки с заданной скоростью(тактовая кнопка, пока нажато — вращаем)
  • вращение по часовой стрелке с заданной скоростью (тактовая кнопка, пока нажато — вращаем)
  • регулировка скорости вращения (потенциометр)
  • команда «освободить двигатель» – снять напряжение с двигателя (для экономии ресурса АКБ и для охлаждения двигателя, при необходимости)
  • Кроме того, полезно вставить функцию автоматического снятия напряжения с двигателя если фокусером не пользуются продолжительное время (скажем, более 10 минут) – тут возможны варианты;
  • Хорошо бы иметь на пульте ДУ простую индикацию величины скрорости вращения, например яркостью светодиода.


Исходя из способа применения, необходимо иметь как минимум два варианта управления фокусировочным устройством:
  • с пульта управления при работе непосредственно у телескопа (в т.ч. при визуальных наблюдениях или при грубой фокусровке по изображению на дисплее цифровой камеры) — то есть меня вполне устроит кнопочный пульт на коротком кабеле ;
  • с помощью собственного ПО с ноутбука под OS Windows, значит блок управления фокусером должен подключаться к ПК, например по USB;
  • опционально, в будущем — с ПК с помощью ASCOM-драйвера.


При удаленной работе с ПК хочется иметь возможность так же запоминать положение фокусера и переходить к заданному положению. Это связано с тем, что при смене окуляра меняется фокусное расстояние и процедуру фокусировки нужно проводить заново. Хочется сохранить положения фокусера для каждого окуляра в виде пресетов и быстро между ними переключаться при смене окуляра. Конечно придется дофокусировать телескоп, но этого в любом случае не избежать, так как при разной температуре фокусное расстояние может немного отличаться. Исходя из этого, прошивка микроконтроллера должна считать шаги (учитывая режим микрошага) и передавать текущее положение на ПК, а так же прокручивать фокусер до заданной позиции.

Читать дальше →
Total votes 26: ↑25 and ↓1 +24
Views 29K
Comments 16

Электрофокусер на базе отладочной платы Arduino Uno, часть 3

Developing for Arduino *
Продолжаю описание электрофокусера с блоком управления на базе Arduino. Третья часть посвящена коду микроконтроллера, а так же некоторым тонкостям сборки и настройки.
Первая часть тут, вторая часть тут.

Данный текст ориентирован на тех, кто будет разбираться в коде с целью его частичного или полного использования и на тех, кто решает подобные задачи и может почерпнуть что-то полезное. Код прокомментирован, так что ограничусь описанием структуры и общей логики, плюс отмечу важные детали.
Читать дальше →
Total votes 11: ↑11 and ↓0 +11
Views 26K
Comments 11

На что ещё способны шаговые моторы? — Забивать голы в настольном хоккее

Robotics development *Robotics
Sandbox
🔥 Technotext 2020
Создавая своего первого робота (Робот для настольного хоккея), а именно механическую часть, узнал много интересного для себя, чем и хочу поделиться.

Механика робота для настольного хоккея

Примерно половину знаний я «нагуглил» или подсмотрел на Youtube, а вторую половину получил на практике, методом проб и ошибок в многочисленных экспериментах.

Расскажу про 4 момента, на мой взгляд заслуживающих особого внимания:

  1. Разгон шагового мотора до максимальных оборотов.
  2. Одновременная работа массива из шаговых моторов через один контроллер.
  3. Охлаждение шаговых моторов и драйверов.
  4. Как избавиться от писка шаговых моторов.

В настольном хоккее Stiga Play-Off с каждой стороны по 6 игроков (вратарь и 5 на поле). У моего робота для настольного хоккея, в соответствии с количеством игроков — 6 роборук, по одной руке для каждого игрока, и каждую руку приводят в движение 2 мотора. Первый мотор перемещает игрока вперёд и назад, а второй мотор вращает клюшку. Итого задействовано 12 шаговых моторов.

Почему именно шаговые моторы? Мне понадобилась точность и аккуратность, а шаговый мотор как раз и обладает способностью вращать вал строго на заданное количество градусов/шагов. Но, кроме точности, понадобилась скорость, и тут начались проблемы и поиск решения.
Читать дальше →
Total votes 112: ↑111 and ↓1 +110
Views 17K
Comments 84

Делаем Fischertechnik-совместимый модуль управления шаговым мотором на основе драйвера A4988 (DRV8825)

Programming microcontrollers *Development for Raspberry Pi *Manufacture and development of electronics *Popular science DIY

Уже давно я припас все детали, перечисленные ниже, и осталось собрать все вместе и получить модуль управления мотором для удобной установки на конструктор. Конечно, сначала мы подключили катушки шагового мотора с помощью простого H-bridge и оценили, почему так делать не стоит. Далее мотор был подключен с помощью драйвера и разница оказалась более чем наглядной.



2 вывода питания с коннекторами Фишертехник, 4 вывода для подключения мотора и 5 выводов для подключения микроконтроллера (step, dir, enable). Отверстия в крышке пропилены с помощью Dremel, равно как и проточено отверстие в шестеренке под вал мотора — предупреждаю, пластик Фишертехника, хоть он и гибкий, обрабатывается не проще металла!

Читать дальше →
Total votes 6: ↑5 and ↓1 +4
Views 4.4K
Comments 6