ПК MCU управление наведением. Привод. Ротатор. Монтировка.

Краткий обзор приводов и монтировок телескопов.

Монтировка (цена). Привод (цена). Ось, Нагрузка, кг. Точность. Питание.
EQ1 \ EQ2 ($230). Capella, Украина ($66). 1, 5 кг. Звездное ведение, 100х поиск. 6 V, 250 мА.
- Capella Plus + Фокусер ($98). 1, - . - -
EQ2 ($230). Capella-2, Украина ($100). 2, 3,5 кг. - -
EQ3 ($370). Sky-Watcher ($245). 2, - . - -
EQ3 ($370). SynScan GOTO ($615). 2, - . 1 у.м. 11–15 V, 2 A.
EQ5 ($785). SynScan GOTO ( - ). 2, - . 1 у.м. -
EQ6 ( - ). Sky-Watcher ($455). 2, - . 5 у.м. 7,4–12 V, 100 мА.
EQ6 PRO ($1925). - - , 18,2 кг. - -
AZ-EQ6 ($2615). - - , 20 кг. - -
EQ6-R ($1940). - - , 20 кг. - -
Чекалина - Вербицкого ($6000). A&I GoTo System ($450). 2 , 80 кг. - - , 3 А.

Используемые сокращения : 1 у.м. - угловая минута ; 1 у.с. - угловая секунда ; об. / мин. - оборотов в минуту ...

Программируемый ротатор наведения. Мотор привода монтировки.

Использование моторов для приводов монтировки (телескопа или радио антенны) ... Необходимость точной настройки на объекты : звезды и планеты, спутник радиосвязи, геостационарный спутник телевещания (необходимость автоматического наведения, на крайний случай) - заставляет обратится к электрическим моторизированным приводам, которые : малодоступны, целенаправлены и относительно дороги для приобретения ... К счастью, для менее точных самоделок своими руками, сейчас промышленно выпускается множество микросхем драйверов управления электромоторами : шаговыми и постоянного тока ... А, также - можно обратиться к наработкам из другой сферы, где вопрос передвижения - крайне актуален ... Это - робототехника, для которой существует гораздо больше разработок электро / приводов, которые можно портировать для радио и астро применения ...

Например, MD13S motor driver, плата с PWM управлением от Arduino UNO ...
Напряжение 6 - 30 вольт ...
Ток 13 ампер ; кратко / пиковый до 30 А ...
Direction CW / CCW вращение ...
TTL PWM от микроконтроллера, до 20 кГц ...
Цена, примерно 850 рублей ...

Драйвера электромоторов, на специализированных чипах - широко используются, благодаря простоте подключения и управления, в том числе - не только оборотами и направлением вращения, но и осуществляя торможение электродвигателя ...
L298N ; 5 - 35 В ; 2 А ...
L293D ; 36 В ; 1,2 А ...
HG7881 (2 х L9110S) ; 2,5 - 12 В ; 0,8 А ...

Однако, главный вопрос - состоит в согласовании работы компонентов в комплексе управления передвижением (пока - не важно, чего) ...
электро / двигатель - постоянного тока или шаговый ? ...
редуктор - передаточное число, усилие на валу ? ...
драйвер мотора ...
плата управления - программа контроля, поддержка ASCOM кодировки координат наведения через COM / RS232, USB и доступа чтения общей памяти DDE драйвер автоматизации ??? ...

Если нет желания конструировать все комплектующие самому, лучшее решение - использовать готовые изделия, адаптируя их к собственным требованиям и запросам ... Другое дело - программные алгоритмы действий, которые придется создавать, а главное - кодировать (записывать в виде кода программы) - самому ... Такой подход однозначно потребует изучение языка программирования микроконтроллеров, их схемотехники, спецификаций исполнительных устройств ... Затем, придется согласовывать программные возможности с реальными пожеланиями и ожиданиями от работы системы ... Положительный момент заключается в максимальной реализации задумок, ограниченных объемом памяти программирования кода в микроконтроллере ... Другой подход заключается в символьно / графическом программировании, практически без знания языка чипов, как это реализовано, например в платах Canny ... Производители, конечно - сильно лукавят ... Избавление от написания кода - совершенно не означает того, что не предстоит изучать и понимать логику работы микропроцессора и платы, а также не освобождает от начальных знаний алгоритмов, методов и приемов основы программирования ... Переменные, функции, массивы, циклы, прерывания, операции ввода / вывода ...

Хотя и допускается - загрузка и установка программного обеспечения Arduino IDE на Windows, Mac OS X и Linux (среда на Java) - все-таки разработчики уже сейчас советуют использовать онлайн преимущества Arduino Web Editor : обновленный доступ к самым последним версиям программ, библиотек и поддержке новых плат - без необходимости установки и обновлений на компьютере ...

Самый простой микроконтроллер для обучения программированию ... Приходится держать руку на пульсе, так как вариантов использовать моторизированный привод самонаведения - не так уж и много :
...
- Готовое устройство, полностью совместимое со стандартами обработки координат ... Быстро, просто, легко ... От дорого - до очень дорого ...
...
- Программа на ПК, некий центр управления с обработкой части данных на компьютере ... Стоит посмотреть радиолюбительские разработки ... Может и найдется, что - интересное ... Поворотное устройство авто наведения радио антенны ... Ротатор ... Да ... Ценники - пипец ... На промышленные образцы, цены, даже не указаны ... Профессиональные радиолюбительские конструкции : 30000 - 60000 руб. ... Частные разработки - нет цен ... Пожалуй, на eBay, цены - раза в три дешевле, и выбора побольше ...
...
- Самостоятельная разработка устройства управления и редукторных электро / приводов ... Готовые платы с ПО и микроконтроллерами или конструкции на основе программируемых чипов - следует рассмотреть доступные варианты ...

Путь программиста микроконтроллеров : Assembler, C / C++, специализированное МК ПО / IDE ... Помигать светодиодами, конечно - прикольно ... Но / это - можно сделать и на транзисторах ... МК чипы - это не только пошаговые инструкции ... В первую очередь, это - алгоритмы / расчеты дальнейших действий, с учетом про / интеллектуальной составляющей, и рокировка инструкций управления по ходу выполнения кода ... Например, можно переместиться на заданный угол с одинаковой скоростью ; а, можно - плавно ускориться до 800х и ожидаемо притормозить к заданной точке остановки ... Изготовить, компакто, такое управление - под силу только на микропроцессорной обработке кода команд, с анализом текущей позиции ...

Советы начинающим программистам микроконтроллеров.

ARM ... AVR ... Arduino ... PIC ... CANNY ... Ассемблер или Си++ ... 1500 - 2000 страниц даташит руководства на процессор ... Среда сборки / компилирование ... Linux под Windows в режиме совместимости ... После этих и многих других " открытий " - часто / тупо опускаются руки ... Обратите внимание на BAT / CMD процессор командной строки - пресловутый черный экран DOS, который всегда под руками, на любом компьютере Windows ... UNIX подобная среда программирования скрывает много секретов, которые можно использовать для оттачивания навыков разработки алгоритмов и процедур управляющего кода ... Именно поэтому мигание светодиодиками не приносит желаемого результата в обучении программированию на микроконтроллерах ... Просто - нет идеи дальнейшего развития и простой практической реализации, вкупе с трудностью и непонятностью чип / ориентированного (несовместимого) компьютерного образования ... Посмотрите на MCU, как на компьютер (без дисплея, клавиатуры и мышки) - все, остальное у него, как правило, есть ... Живое программирование кода управления действиями, позволяет понять, что если не работает одно решение - наверняка найдется другая его реализация, а сам код - это всего лишь текст в файле, который можно редактировать ... Причем, интерес представляет только оптимальный код, выполняющий работу за наименьшее количество операций ... Такой код и после компиляции - не должен стать избыточным ...

Все советы начинающим программистам микроконтроллеров, формально, сводятся к нескольким тезисам ...
...
# Язык Ассемблер наилучшим образом раскрывает взаимодействие с микроконтроллером на низком уровне ... Однако, сложные программы не пишут на нем ... Максимум - критические участки кода, зависимые по времени / таймингу обработки ...
...
# Язык Си - одинаковый для всех микроконтроллеров ... Разница заключается в реализации компиляторов машинного кода, зависимых от архитектуры применяемого микропроцессора ... Рекомендуется изучать оригинальный datasheet на каждый тип / марку используемого чипа ...
...
# Использование IDE упрощает работу с микроконтроллером, но скрывает большую часть происходящих операций ... Для каждого типа чипа желательно использовать свои инструменты разработки, рекомендованные производителем ... Подключаемые DLL / LIB библиотеки готовых функций, нередко - не только имеют ошибки, но и могут быть заражены вирусами ...
...
# Архитектура AVR, популярная благодаря Arduino - одна из простых и изученных ... Но, знание IDE - не сделает никого настоящим программистом ... Ошибки в программе, это - как бомба замедленного действия ... Всплывают в самый неподходящий момент ... То, что допустимо для некритичного домашнего творчества - возможно не будет приемлемо для коммерческого использования ...
...
# Вместо затрат времени на изготовление печатных плат - советуют сразу купить отладочную плату - и потратить высвободившееся время непосредственно на разработку и отладку программного обеспечения ...
...
# Визуально - программируемые контроллеры : наглядное составление алгоритмов работы без знания языка, быстрота разработки и достижения конечного результата, широта выбора и использования встроенных возможностей - не освобождает от знания основ функций и алгоритмов программирования, настройки и конфигурации чипа и спецификации отдельных пинов ...

Из всего, выше сказанного - следует, что тщательно продуманная программа, в сцепке с возможностями отладочной платы, пусть даже на визуально / ориентированном программировании - должна дать работоспособное решение, а главное - нестандартное ... Лишь бы хватило возможностей кодирования функциональности, потому-что (на первый взгляд) мне показалось, что приоритет отдается стандартным алгоритмам и вопрос в том - можно ли расширить код обработки на свое усмотрение ... По сравнению с промышленными образцами, плата Canny, предположительно, вдвое удешевит общую стоимость конструкции, а плата Arduino (китайского дубликата) - в 10 и более раз ...

Разработка программного электропривода. Без лирики и слез.

Итак, мысли по поводу изготовления моторизированного привода опорной станины (для наведения телескопа или радио / антенны), в расчете на свои силы (своими руками) / возможности - привели к следующим умозаключениям, нашедшим некоторые подтверждения при обзоре промышленных конструкций ... Информация о разработках, часто : умалчивается, опускается или проскальзывает между строк ...

Способ монтажа : стационарный и переносной ... Это то же самое, что сравнивать компьютер и ноутбук ... Они содержат одинаковые компоненты, однако ноутбук более технологичный, миниатюрный, переносной и трудозатратный при ремонте ... Поэтому, основной упор будет сделан - на стационарную подставку, жестко смонтированную на Землю ... Высоту следует выбирать такой, чтобы в случае непроизвольного поворота, ниже линии горизонта - оборудование не могло удариться о Землю или опору ... Впоследствии, такие свободы перемещения - можно запретить программно ...

Площадка опоры может иметь 2 установочных состояния (например, на шаровой опоре или винтовых регуляторах) :
...
AZ / азимутально - по горизонту, параллельно Земле ... Наиболее простой вид монтажа ... Требует регулировки обеих осей, вертикального и горизонтального направления ... AZ оборудование легко может применятся на EQ, если в этом будет, хоть какая-то, полезность ... При использовании компьютерного управления - отпадает всякий смысл обсуждения преимуществ и недостатков такого типа крепления, так как наведение происходит автоматически, освобождая сразу обе руки ...
...
EQ / экваториально - перпендикулярно направлению на Полярную звезду ... Угол наклона, в соответствии со сторонами света, относительно горизонтали Земли - равен географической широте в месте наблюдения ... Используется значение GPS навигационного приемника или из иных доступных источников ... Обычно требуется коррекция положения вертикальной оси ... Горизонтальная ось будет вращаться синхронно с Землей ... Применяется при астро наблюдениях, но - бесполезно при радио пеленге ...
...
Как, выяснилось EQ монтировка не является панацеей для наблюдения при больших увеличениях ... А, именно - с учетом собственных движений космических объектов, различают скорости : лунная, планетная, звездная ; и коэффициенты коррекции по отношению к земному вращению - должны быть учтены ... Это может быть легко реализовано программно ...

Электромоторы привода ... Основные показатели : скорость вращения, потребляемый ток (при рабочем напряжении) и нагрузка на валу (разгружаемая применением понижающих редукторов, увеличивающих силу) ...
...
Промышленные образцы сложны и чрезмерно дороги, хотя и наиболее оптимизированы для плавности вращения и точности позиционирования ...
...
Щеточные / коллекторные двигателя - наиболее простые, потребляют достаточно большой ток, что - некритично для стационарной установки с подводом силового электропитания ... Наибольший выбор, 12 / 24 в - применяются в автомобилях и грузовиках ; электрические моторы стеклоочистителей и электростеклоподъемников часто смонтированы на редукторах, что изначально облегчает разработку конструкции ...
...
Средние обороты - наиболее благоприятные для работы ... На малых оборотах увеличенное токопотребление, обусловленное косинусом Фи, искрение и пригорание ламелей ротора ... На больших оборотах - снижение КПД и теплонагрев ... Правильный выбор ШИМ управления снижает последствия проявления этих недостатков нелинейности рабочего диапазона ...
...
Применение шаговых двигателей обязательно потребует специфичного драйвера / контроллера управления и возможное усложнение программного кода ... Пока - не хочу рассматривать такой вариант ...
...
Была, также, мысль использовать моторчики от дешевых 12 - вольтных аккумуляторных дрелей, так как - они уже имеют драйвер управления оборотами вращения на транзисторе / кнопку, которую надо немного переработать (из механически резистивного в компьютерно / импульсный вход управления) ... Кстати, в электродрели установлен мало-мальский редуктор, поэтому проскальзывали мысли использовать ее - вообще целиком ...

Контроль угла поворота ... Применение энкодеров, коих развелось достаточно разновидностей - наиболее точный метод текущего контроля и быстрой инициализации положения при подаче питания ... Использование плат с поддержкой обработки подключения энкодера могут существенно повысить точность и простоту контроля, путем усложнения программы управления ...
...
Широко используемые значения, импульс на длину окружности : 1 / мм, 1 / см ; импульс / на оборот : 9, 12, 15, 18, 24, 100, 200, 256, 1000, 1024, 2048, 5000 ; цифровой угол положения : 10 / 12 - разрядный ... Средняя цена энкодера от 65 рублей до 6500 ...
...
Однако, с учетом редукторной передачи и подсчета импульсов вращения ротора электромотора (например, датчиком Холла) в современных разработках пониженной точности наведения - есть все основания полагать, что контроль положения осей по оборотам электродвигателя - очень даже может иметь место быть, при установке углов поворота с достаточной точностью ... Как уже было сказано, наиболее простой и надежный способ считывания импульсов 5-ти вольтовым датчиком Холла (например, из трамблера зажигания) ... Шестерня задатчика крепится прямо на валу электромоторчика ... Количество зубьев зависит от оборотов мотора / на оборот опоры и требуемой точности ... Пока сказать трудно, надо считать ...

Способ передачи силы вращения / связи привода с ведомой опорой ... Самое простое - шестеренчатая передача ... В равномерности и плавности хода - шестеренки проигрывают винтовой передаче или, на крайний случай - косозубой ... Винт придется использовать - готовый или самодельный ... От мясорубки не пойдет, слишком большой шаг ... Хотя ... Для эксперимента - может и подойти ... Как мне представляется, найти вал для винтовой / червячной передачи - может оказаться большой проблемой ... Выход - точить на токарном станке ...

Вторая проблема винтовой передачи заключается в вопросе, как нарезать зубья на опорном диске вращения ... Здесь мне видятся следующие варианты ... Помните, как располагались дорожки записи на пленке кассетного видеомагнитофона ? Под углом, примерно в 5 градусов, что позволило уплотнить данные, эффективнее использовать рабочую поверхность ленты и уменьшить ее длину ... Следует использовать подобный принцип, взяв угол наклона зубьев около 70 градусов ... Плазмарез, для железной шестерни - может и подойдет, для прямых надрезов ... Если опора текстолитовая или фанерная - можно попытаться сделать сферическое внутреннее углубление и многократной прогонкой (например очень большим болтовым саморезом) - попытаться нарезать полу / резьбу ... Вот, под руками саморез на 6 мм ... Толщина зуба около 0,1 ; высота 1 ; шаг = 3 мм.
...
100 оборотов мотора / самореза = 300 мм дуги, или 30 см / 1 оборот при диаметре круговой опоры 9,5 см (формула длины окружности от радиуса / диаметра, C = π2R = πD ; D = C / π) ...
...
500 = 1500 мм = 150 см / оборот, при D = 47,7 см ...
...
1000 = 3000 мм = 300 см / оборот, при D = 95,5 см ...
...
1 угловая минута = 1 / 60 градуса ; при D опоры = 95,5 см и длине ее окружности (пусть, примерно) 3000 мм ... 1 градус = 3000 / 360 = 8,3 мм дуги, или / 3 мм (шаг) = 2,7 оборота мотора / самореза ... При известной точности промышленных приводов монтировок, от 5 до 1 угловой минуты - узнаем, сколько (теоретически) нужно оборотов вала / самореза, чтобы приблизиться к их разрешению : 2,77 / 12 = 0,23 (для 5 у.м. / об.) ; 2,77 / 60 = 0,04 (для 1 у.м. / об.) ...
...
Чтобы измерить поворот вала электрического двигателя, с такой точностью - нужно 100 импульсов на оборот ... С учетом 100 надрезов пилой по металлу 0,6 мм зазор + зуб (200 позиций) - получается окружность 120 мм / π = диаметр кругового задатчика 38,2 мм ... Нет уверенности, что щелевой зазор импульсоприемника указанного датчика Холла трамблера - рассчитан на восприятие такого разрешения ... Кажется, что - слишком мелковато ... Вот - 10 импульсов по 5 мм окружности зуба - было бы достаточно ... Но, тогда придется, или увеличивать диаметр опоры, что - нецелесообразно / либо ставить понижающий редуктор 10 : 1, что - проблематично ...
...
В расчете не учтен еще один момент - количество ламелей электродвигателя, определяющих минимальный угол, на который может быть совершен поворот вала ... 10 ламелей - это 36 градусов / на ламель, а требуется 360 * 0,04 = 14,4 ... Вот, вам - и, пролетели ... Шаговые двигатели обеспечивают 1,8 градуса на шаг / 64 шага на оборот ... В 20 раз более точное позиционирование ... М-да, ясно ... Значит все-таки - редуктор ... И, еще ... Чтобы сохранить разрешающую способность - количество зубьев задатчика не должно превышать число ламелей на роторе электродвигателя ... Если, честно - то я совсем запутался в этих расчетах ... Есть мысль написать калькулятор расчета редукторных отношений к градусам, чтобы еще раз перепровериться ...

Рассмотрим копеечный редуктор ВАЗ-2101, маркировка неразборчиво ... СЛ-19-300 / или 19-3 ... 51 оборот вала электропривода на 1 оборот выхода редуктора ... 51 : 1 - возможно, именно то соотношение, которое и нужно ... Проблематично вставить задатчик импульсов внутрь электродвигателя ... Но, если постараться, то может получиться ... 40 мм диаметра - там есть с запасом ... Или, использовать отдельно червячный вал (вот, где его можно взять!), и отдельно мотор (интересует то, собственно - готовый редуктор, который тоже придется немного доработать для фиксации винта отдельно) ... Итак, что можно получить, используя редуктор?
...
Вспомним, было : 1 гр. = 8,3 мм. дуги ; / 3 мм (шаг) = 2,7 об. на гр. ; 0,1 об. = 0,037 гр. = 2,2 у.м. = 133 у.с. ...
Поворот на ламель (36 гр.) : 2,7 об. на гр. / 2,7 * 10 (всего ламелей) = 0,1 об. на ламель ...
Разрешение без редуктора : 0,1 об. = 0,037 гр. = 2,2 у.м. ...
...
Что еще не было учтено в этих расчетах? Часовой механизм, режим ведения / компенсации поворота Земли ... При работе по координатам этот режим не будет востребован ... Но, вдруг пригодится? ... Каждые сутки, 24 * 60 * 60 = 86400 секунд, Земля совершает полный оборот, 360 * 60 = 21600 угловых минут ... То есть, каждые 4 секунды - 1 угловая минута ...
...
Видимый, угловой размер Луны примерно равен пол / градуса, или 31 угловая минута ... Это значит, что каждые 124 секунды Луна полностью меняет свое положение на небе ... Чтобы обеспечить плавное ведение, синхронно с вращением Земли - нужно, минимум, каждую секунду сдвигать ось на 0,25 у.м. ... Чем чаще и меньше, тем - плавнее ... Технические возможности щеточного электродвижка позволяют всего 2,2 у.м. ... В 10 раз грубее ...
...
Стало (с редуктором) : 1 гр. = 8,3 мм. дуги ; / 3 (шаг) = 2,7 об. / гр. редуктора = * 51 = 137,7 оборотов электромотора ... О-го ...
Поворот на ламель (36 гр.) : 2,7 об. на гр. / 2,7 * 51 * 10 (всего ламелей) = 0,0019 об. на ламель ...
Разрешение с редуктором : Пропорция ( 133 у.с. / 0,1 об. = X / 0,0019 об. ) = 2,527 у.с. ...
...
Что это такое с математикой? Отношение 1 / 2,7 дает 0,37 гр. ; Пропорция ( 1 / 2,7 = X / 0,1 ) - дает 0,037 градуса ... Предполагаю, что из-за этого я мог где-то ошибиться в расчетах ...
...
Чтобы синхронизировать ведение платформы с вращением Земли, требуется :
0,25 у.м. = 15 у.с. / 2,527 у.с. на ламель = 5,9 ламели = 0,59 об. / сек. = 35,4 об / мин ... Маловато, конечно ... Это будет наблюдаться, как импульсное перемещение с частотой 6 Hz в секунду ... Вибрация, наверно будет - жуткая ... И, отдача ... Хотя, вполне сносная точность, для такой любительской разработки из подручных материалов ... Предполагаемая скорость вращения моторчика 3000 об. / мин. ... Значение в середине рабочего диапазона, около 1500 об. / мин. дало бы больше инерции, стабильности и равномерности ... При 60 об. / мин. выходного вала редуктора теоретическое время полного поворота платформы 16 минут ... Много ... Придется выбирать ... Скорость, разрешение или шаговый двигатель ... Связываться с сетевыми электродвигателями 220 в / 380 в - нет желания, да и нецелесообразно это для платформ менее 2 метров в диаметре ...
...
Проблема импульсного позиционирования, по сравнению с энкодерным - в необходимости пере / привязки к нулевым координатам, после каждого отключения питания ... Это неизбежная плата за дешевизну конструкции ... После привязки и зная направление вращения - программа будет сама считать координаты положения приводов ...

Зная количество импульсов на оборот - нетрудно вычислить значение импульсов на градус и угловую минуту, не зацикливаясь на диаметре опорного диска станины ... Становиться необязательным использовать диаметр D = 95,5 см, взяв любой : 100 см, 90 или 70 ... А, еще лучше прикупить телескоп Veber УМКА 76 / 300, рефлектор Ньютон, увеличение до 152x, на монтировке Добсона - и, после доработки - получится серьезная компактная станция видеомониторинга, по весьма доступной стоимости ...

Другое дело, что доработав непосредственно монтировку Добсона - не остается вариантов для крепления радио / антенн ... Да и балансировку системы противовесами - еще никто не отменял ... А, на многоэлементных антеннах, это - вообще вопрос критичный ... По размеру, весу, выносу ...

Конечно, компактность и удобство моторизации конструкции играют определенную роль ... Посмотрите, например, как реализовано крепление аппарата и навесного оборудования на UY вилке крепления элитной модели телескоп Meade LX600-ACF 16" f/8 ...

Поскольку эта тема довольно бедная (в доступном ценовом диапазоне) - издавна продолжаются частные разработки универсального устройства позиционирования с компьютерным управлением ... Платно, бесплатно, с переменным успехом ... В основном - радиолюбителями и любителями астрономии ...

Ротатор с интерфейсом RS485 24V ... Практически полный комплект готовой документации реального ротатора антенн ... В автоматическом режиме система контроля и управления, совместно с программой Orbitron, плавно следит за объектом ... Схема собрана на PIC чипе с магнитным энкодером положения (1024 возможных состояния), с точностью примерно 0,35 градуса (21 угловая минута) ... Если взять датчик угла 2048 бит для точности 10 у.м. или, даже 4096 - этого едва хватит на 5 у.м. ... И, вероятно - придется переписывать программу ...

Ротатор на основе PIC, формат EASYCOM I ... Контроллер вращающейся антенны на основе PIC 16C876 ... Формат данных отправляется с ПК программой слежения, через последовательный порт в PIC / TRACK ... Также - возможно ручное управление с помощью клавиш ... Команда с компьютера и положение роторов отображаются на буквенно-цифровом ЖК-дисплее ...

FodTrack, DOS rotator controller interface ... FodTrack - это DOS для наилучшей (на момент разработки, 1994 год) среды многозадачности DESQview (реализация фирмой Quarterdeck многооконной многозадачной среды, надстройка над однозадачной MS-DOS) ... Тем не менее, софт хорошо работает в Windows (запускается в Win7!), для окна DOS с прямым аппаратным доступом к портам интерфейса ротатора. Опробовано на Win 98, 2000, NT, XP и Linux с DOSEMU ... Согласно практике DOS - команды вводятся с клавиатуры ... Все, это - неестественно дико в наше время ))) ... Keps / кеплеровские данные - просрочены на 5235 дней ...

Программа FodTrack, DOS интерфейс ротатора в Windows 7.

Операционные системы после версии Windows 98 блокируют обмен между software и компьютерным оборудованием, на чем попалось множество программистов ... Автор советует применять утилиту UserPort / драйвер режима ядра Windows, который открывает доступ к портам ввода / вывода против правил безопасности Microsoft, закрывающей дыры в системе ...

ПК интерфейс ротатора SAT Interface GS-232A ... За прошивками PIC, печатными платами и готовыми интерфейсами - обращайтесь к автору ... Схема работает с драйвером WispDDE ... Многие практические радиолюбительские конструкции поворота антенн используют готовые изделия, например Antenna Rotator Yaesu G-5500 ... Характеристики изделия включают : ... Крутящий момент на валу : AZimuth 6 кг-м, 0 - 450 градусов поворота ; ELevation 14 кг-м, 0 - 180 гр. наклона по вертикали ... Сила торможения / удержания положения : 40 кг-м ... Вертикальная нагрузка : 200 кг ... Питание 110 - 240 VAC, моторы приводов 24 V ...
...
Кнопочно / транзисторная релейная схема управления с резистивно / вольтажным контролем положения на ОУ / операционных усилителях ... Ни о какой плавности - речи не идет ... Одна скорость вращения моторов ... Обратите внимание : с июля 2019 года поворотные устройства G-5500 выпускаются с названием G-5500 DC 220V / 2W ... Это означает, что новые контролеры не совместимы с предыдущими поворотными устройствами (моторами) ... Примерный прайс цены / стоимости оборудования : ротатор - 60000 руб. / $925 ... контроллер - 34000 руб. / $525 ...

Ограничения опоры монтировки. Выбор между AZ и EQ.

Как уже указывалось ранее - системе с моторизированным компьютерным наведением, вариант монтажа AZ или EQ - по барабану ... Укажите ноль отсчета и далее все положения будут рассчитаны автоматически (или - применять и обрабатывать энкодеры текущего угла) ... Вариант AZ даже предпочтительнее, из-за простоты настройки ... Например, как это сделано в бюджетной схеме управления,
Телескоп Sky-Watcher 80S AZ-GTe SynScan GOTO ... Режим автонаведения на объект GOTO со смартфона или пульта управления монтировкой (докупается отдельно) ... И - напротив, существование экваториальных монтировок, наподобие Orion Mount Atlas EQ-G SynScan GoTo - вероятно оправдано более низким энергопотреблением по одной оси и, тем самым, увеличением длительности работы от аккумулятора, ибо другого, более внятного объяснения полезности ее применяемости - я не вижу ...

Зачем тогда делаются переходные коробочки на микроконтроллерах, например упоминаемые в интернете, как - USB коробки от Ивана Ионова ...
...
Все дело в том, что большинство приводов монтировок не умеют непосредственно / самостоятельно обрабатывать сигналы компьютерного управления ... Это обстоятельство - и является главной темой спекуляции ... Чтобы подключить компьютер к монтировке - нужно переходное устройство, понимающее стандарты протоколов передачи положения с ПК и управляющее электроникой привода позиционирования ... Современные перепрограммируемые микроконтроллерные платы - обладают всеми необходимыми возможностями автоматического контроля роботизации периферии и с удовольствием сделают за вас вашу работу ... Частности и но ...
...
Необходимо создать управляющую программу / прошивку чипа платы, в соответствии с конфигурацией применяемого оборудования ... Желательно, с минимальным уровнем стандартизации ...
...
Ранние версии приводов монтировок управлялись обычным нажатием кнопок (вправо / влево, вверх / вниз) ... Следующие разработки сравнивали желаемое положение с аналоговым текущим напряжением и, с помощью реле - пытались автоматически подогнать несоответствие, вести привод ... Более сложные современные системы с цифровым контролем положения - добиваются минимальных отклонений в угловых минутах градуса и обеспечивают быструю смену положения на скорости х1000, при необходимости ...

Такая точность настройки позволила реализовать дополнительные системы : АвтоГид / AutoGuide и Быстрое наведение на объект / GOTO ... Предположительно, система GOTO не работает на моторах привода без энкодеров ... Это проблема не только прошивки MCU, но и - отсутствия импульсного контроля за вращением роторов электромоторов (теоретического расчета фактического положения осей привода) ... Или, что тоже верно - подсчета ходов шагового двигателя, пересчитанные в текущие координаты ... Поэтому устройства с привязкой к нулю координат - имеют возможность режима псевдо GOTO с высокой точностью (сторонние разработки, например новая система для наведения телескопов A&I GOTO SYSTEM ...

Теперь - рассмотрим отличия систем ведения / автогидирования ... Координатное ведение без обратной связи - работает по принципу передачи значений углов настройки из программ планетариев или спутникового мониторинга, обычно со скоростью земного вращения ... Часто - контроллеру даже не требуется канал RS-232 (COM порт) TxD (передача данных), только RxD (прием значений углов установки осей) ... Решение о сдвиге оси принимает сам контроллер привода, на основе допустимых отклонений положения ... Тот же режим GOTO, только на самой малой скорости ... Автогидирование с обратной связью - режим управление сдвигом оси по сигналу обнаруженного отклонения машинного зрения ... Система имеет на приводе специальный порт подключения дополнительной камеры гидирования и работает под управлением программ контроля функции АвтоГид ... Решение о сдвиге оси принимается программно, компьютером или непосредственно камерой АвтоГида ... Контроллер привода только выполняет указания ...

Во времена первого внедрения автоматического управления приводов радио антенн и телескопов - компьютера стандартно комплектовались одним / двумя COM портами и одним LPT портом ... Несмотря на их незначительные отличия (последовательный / параллельный обмен данных) - это наложило отпечаток на разработку древнего ПО в целом ... LPT порт принтера, в силу меньшей загруженности по применяемости и возможности параллельной отправки данных, удобных при программировании - послужил основой для разработки целой плеяды программного обеспечения, с управлением периферией через его входы / выходы ... С программной точки зрения - неважно, куда направлять двунаправленный / двухпроводной протокол обмена данными : через COM, LPT или USB (тот же - современный / высокоскоростной COM), однако многие разработки того времени - механически ориентированы на использование разъемов соответствующего стандарта подключения, несовместимых с другими видами ...

Отдельно стоит рассмотреть отличия разъемов стандарта сетей телефон / интернет ...
...
Под обозначением разъема RJ-12 следует понимать стандарт интерфейса RJ-25, коннектор 6P6C (6 позиций, 6 проводов) ... Иногда подразумевается RJ-11 (6P2C, 6P4C, 6P6C) ... Количество проводов в разъеме может отличаться от рекомендуемого стандартом и зависит от производителя ... Применяется для подключения камеры гидирования и, также - может называться порт ST-4 ...
...
Под обозначением разъема RJ-45 ошибочно указывается коннектор 8P8C (8 Position 8 Contact), унифицированный для применения в телекоммуникации и локально-вычислительных сетях ... Внешнее сходство с разъемом RJ-45S (8P4C), четырехжильный провод для подключения модемов, не получивший широкого распространения ... RJ-45 используется для связи с пультом монтировки или платой EQDir прямого управления положением осей с компьютера ... Собственно - пульт может работать в режиме EQDirect (прямого доступа / эмуляция платы EQDir), если это допустимо его прошивкой ... Краем уха слышал, что компьютер может подключаться напрямую к порту RJ-45 только в самых современных монтировках EQ6 ...

Так, вот эту плату EQDir / прямого управления с компьютера - и пытаются повторить многие умельцы ... Теперь взгляните на схему USB коробки Ивана Ионова ... Как она может управлять гидированием, даже на монтировках без коннектора ST-4 ??? ... Что она делает? Да - ничего особенного ... Просто - тыкает кнопки пульта : вверх, вниз, вправо, влево ... Эмулирует микросекундные нажатия ... Но - решение действительно изящное ... Теперь ... Если гидирование на монтировке не реализовано ... Вопрос : так, кто же вам мешает взять USB адаптер Ивана Ионова и соединить с проводным системным пультом? Да, никто ... В этом и заключается принцип модульности взаимодействия по стандарту ASCOM / EQMOD ... Стандарт, протокол, команды - и все может быть решаемо на современном микроэлектронном уровне ... Разрабатываете другой протокол ? Дайте описание ... Если он будет удобный, многофункциональный, неглючный и легко повторяемый - он быстро наберет популярность и завоюет сердца единомышленников ...

Пара слов о странности азимутального поворота на 450 градусов ... Зачем? Кто это придумал, для какой цели? ... Предлагая использовать готовые электромоторы с редукторами - я нисколько не умаляю важности быстроты перестройки системы на новый объект ... И, вместо того, чтобы крутить ее на максимальной скорости в обратном направлении - предлагаю вообще сделать ее вращение без ограничения ... В первую очередь, для этого - надо избавиться от кабелей ...
...
Если представить, что сетевое электричество подается в блок питания на опоре стационарной станины и понижается до необходимых 12 и 5 вольт - то, для их дальнейшей передачи к оборудованию - самое время использовать кольцевые контактно / щеточные узлы, наподобие, как это сделано в автомобильных генераторах ... Через кольцевые контакты можно не только подать питание системы, но и передать сигнал от радио антенны к кабелю связи ... Есть небольшие сомнения насчет проблем волнового несоответствия кольцевого перехода по сопротивлению ... Как, минимум, для приема - это не должно сыграть решающего значения ... Или, стоит остановить выбор на 360 градусном повороте по азимуту ...
...
5-ти вольтовое напряжение потребуется для питания датчиков, плат, доп. оборудования, включая обогреватели линз объективов, окуляров и зеркал в зимнее или холодное время ... Устанавливаемые пред / усилители радиосигнала - также могут потребовать собственного питания ...

Наведение радиоприемных антенных устройств более важно при мониторинге быстро движущихся слабо / сигнальных орбитальных спутников и для поигрушек со спутниковым телевидением ... Интересно, какие протоколы наведения используют телевизионные спутниковые ресиверы? Предполагаю, что есть кое-что общее ... Видеосигнал с камер телескопа - лучше сразу отправлять по Wi-Fi ... Иначе, при определенной длине кабеля могут понадобиться промежуточные USB усилители / репитеры ... Вариант опоры с ограничением / без ограничения угла поворота обязательно повлияет на разработку алгоритма программного управления контроллера привода осей ...

Что касается регулировки 0 - 180 градусов по оси элевации ... Не изменяя азимута, это - как смотреть, запрокидывая голову назад ... С другой стороны, ограничив вертикальный угол до 90 градусов - при прохождении космического объекта над головой неизбежно должен обнаруживаться проворот небесной сферы на 180 градусов ... Какой из этих способов хуже для наблюдения - я пока сказать не могу ...

В любом случае, первичные испытания и отладку - желательно проводить днем, при хорошей видимости ... Единственный вид небесных объектов, визуально различимый в дневное время суток и пригодный для проверки системы наведения, это - самолеты ... Так, что ... Они - попали ... Извиняйте ... Так и можете им передать ... Хотя / сейчас, это - даже не проект ... Одни размышления ...

23:34 29.12.2019

Быстрый поиск по сайту :


Популярное : ...

... | ... Найти ... | ... Радио ... | ... Тюнинг ... | ... Торрент ... | ... Компьютер ... | ... Читать ... | ... Погода ... | ... Идея ... | ... Программы ... | ...

TechStop-Ekb.ru : познавательные развлечения, техника, технологии ... На сайте, для работы и соответствия спецификациям - используются ... Протокол HTTPS шифрования для безопасного соединения с сервером и защиты пользовательских данных ... Антивирус DrWeb для превентивной защиты пользователей от интернет угроз и вирусов ... Ресурс входит в рейтинги Рамблер Топ 100 (познавательно-развлекательные сайты) и Mail Top 100 (авто мото информация) ...

Тех Стоп Екб RU (РФ) официальный сайт, популярные темы, погода, новости, обзоры с картинками, бесплатно, актуально, без регистрации ... Смотреть утром, днем, вечером и ночью - круглосуточно онлайн ...

* Меню раздела *


© techstop-ekb.ru, 2016++, 2020.