Astronet forum

Hej hopp!

Mitt astroboxprojekt har nu kommit så långt att allt verkar funka på den första prototypen. Vi hittade ett tankefel i en styrsignal (tre små blåa trådar blev det) och en saknad reset-puls från DTR på serieporten (en konding, ett motstånd och två blåa trådar). För nu modifierar jag de sex kort jag har och felen är borta i nästa batch.

Slutgiltig "feature-list" är:

• 5 generella 12V på/av
• 3 generella 12V på/av som ligger parallellt med tre switchade USB-portar
• 2 PWM 12V takstyrningar med sensoringångar
• 4 generella digitala ingångar
• 4 optokopplade generella ingångar
• 1 analog ingång för batterimätning
• 3 digitala optokopplade utgångar
• 1 komplett stegmotorkrets för fokuserare
• 1 4-portars USB-hubb med högströmsmatning
• 3 av USB-portarna kan slås på/av (5V och datasignalern) parallellt med de 3 generella 12V-matningarna
• 1 TACOS Sky Quality-sensoringång
• 1 Serieport för kommunikation med styrande dator

Processorn är en Atmega 328, alltså samma som i Arduino-grejorna, och har Arduino boot-loader i sig. Detta innebär att all programvara och hela utvecklingsmiljön är Arduino. Utvecklingsmjukvaran ställs in på Arduino Nano, helt enkelt.

Det som är extra bra med denna lösning är möjligheten att i princip fysiskt dra ur och koppla in USB-grejor. Det sitter höghastighets analoga switchar på tre av portarnas dataledningar och 5V-matningen är FET-switchad. Man kopplar alltså sin CCD, till exempel, till 12V-port nummer 6 och USB-port nummer 1. När programvaran slår av den portkombinationen förlorar kameran 12V och allt som har med USB att göra. Aldrig mer en resa till landet för att dra ur och sätta i en krånglande USB-moj!

ASCOM-drivrutin för fokuserare och tak finns. Under utveckling är en Sky Quality till ACP samt en generell ASCOM av typen "Safety Monitor" som bara skall användas för att styra kraftgrejorna. Hela ASCOM-paketet är ihopbakat i en Local Server och det finns panel med gränssnitt och konfigurering i en separat programvara.

All mjukvara är inte 100% klar ännu men fokuseraren är ordentligt provkörd och funkar finfint.

/per

Imponerande! Och detta kallas amatör-astronomi
Jag tycker att det är proffsnivå! Kommer du att tillverka fler av dessa?

Mvh,
Tomas W

Ja, Tomas, det skall tillverkas fler och de skall göras tillgängliga. Det finns massor av "boxar" där ute med diverse komlicerade lösningar, men det är få som erbjuder ett i princip komplett observatorium i en liten formfaktor.

För att få ner kostnaden kommer nästa version att ha enklare FET:ar för kraftstyrningen. De tio som sitter på kortet idag kostar 45 kronor styck, vilket är en aning för mycket. Målet är att man skall kunna köpa ett fullbestyckat kort för 1500 eller så (om det går).

Jag har för avsikt att göra Arduino-koden tillgänglig för alla som vill ha andra funktioner också.

/per

Förr oss som fortfarande är amatörer , är detta "samma" lösning som tex. firefly etc.? Har en hel del erfaranhet av arduinobyggen (inne på mitt fjärde nu) och kommer alla inkopplade enheter styras av koden eller kommer den styras av dator (ASCOM)? via planeringsprogram?

Grundtanken är som följer:

Allt som kan göras i boxen styrs via serieporten. Enkla och människoläsbara kommandon med checksumma för säkerhetsskull. Kommandon finns för t ex fokuseraren, :focuspos,nn* (nn är checksumman), krafstyrningen, :power,1,0,nn* och så vidare.

Om man vill skriva en helt egen styrprogramvara skall den alltså tala med serieporten. Allt som kommer in på serieporten uttolkas av Arduinokod och utförs av processorn på kortet - helt i Arduinokod. Koden på kortet sköter saker som kontinuerlig stegning av fokuseraren, accelleration och decelleration av taket och start/stopp av taket.

Jag har skrivit en ASCOM Local Server med en Focuser, Dome och Safetymonitor drivrutin. I servern bor anslutningen till serieporten. Focuser-drivrutinen talar med servern för att få iväg sina kommandon till serieporten, och samma sak gör Dome-drivrutinen. På så sätt kan de dela på serieporten utan konflikter.

Vill man direktstyra något, t ex i ett skript, så gör man det genom att skapa ett Safetymonitor-objekt och skicka kommandon till det. ASCOM innehåller en extragrej för kommandon som inte finns i ASCOM-standarden, sk "supported actions". Det är genom dessa actions man t ex kan slå av och på ström eller läsa en ingång.

Mycket är likt Firefly. Det finns emellertid annu inte några "events" eller någon möjlighet att skicka ner skript i burken. Jag tycker inte att det behövs när man arbetar med ACP.

Exempel i VBScript:
Ja, som ni ser är det inte så himla svårt att skripta sig till funktionalitet i t ex ACP...

Ett extra ord om fokuseraren. Den kan dra både bi- och unipolära motorer och har möjlighet till micro stepping med en faktor av 2x, 8x och 16x. Den kan också programmeras till att hålla motorn på plats när den inte stegar, en funktion som måste vara på om man kör micro steps och som är bra att ha om man inte har växellåda på motorn.

Jag har provkört fokuseraren med en stegmotor urriven ur en Canon-skrivare och med Lakesides växlade unipolära motor, båda med gott resultat. Notera nu att en Lakeside-styrbox kostar mer än vad jag tror att hela astroboxen kommer att kosta(!)


/p

Hej Per!
Vad är det för trevliga saker du håller på med?

Bygger det på något färdigt experimentbyggsats? Eller är det något helt eget som du tagit fram och tänker massproducera för alla amatörastronomer?

Såg direkt ett par funktioner jag skulle behöva, spänningsmätning av batteri och stegmotorstyrning. Bra att kunna koppla på och av 12 volten också så man slipper springa ut i kylan o reseta.

Jag ser att man programerr via serieporten, men hur gör man i drift, kopplar till PC via USB port eller?

ASCOM lät trevligt!

Jag försöker ju bygga batteridrivet, hur mycket ström tar den i viloläge?

Lycka till med fortsättningen!

/Lars

Haloj, Lars!

Den skall produceras till i stort sett självkostnadspris. Det är för mekigt att erbjuda ytmonterat som byggsats.

Den kopplas med serieport och vill du ha en USB till seriell emellan så går det utmärkt. Man kan till och med lägga USB till seriell ute vid kortet och utnyttja den USB-port som inte har spänningspåslag. På så sätt blir det bara en enda USB till riggen totalt.

Programmering och drift sker via samma port, så du kan sitta och ändra i "firmware" på den med enheten på plats.

ASCOM är ett måste om det skall gå att integrera med ACP och CCD Autopilot, Focusmax och alla andra trevliga mjukvaror vi alla behöver

Kortet drar kring 60 mA i driftslägen, plus vad stegmotorn till fokuseraren drar i hållström om du vill köra den med håll. Mjukvaran har en parameter för om motorn skall ligga dragen eller ej och för hur mycket micro stepping du vill köra. Kör man med micro stepping är det lämpligt att ha hållet på, för annars ramlar motorn till närmaste helsteg efter stegning...

Motorn jag testar med drar ca 70 mA i hålläge och då är den stark nog för en normal fokuserare (uppskattningsvis).

/p
/p

Ser fint ut och jag är intresserad av ett exemplar med.

Hej igen Per!
Stegmotorstyrningen kan väl inte hantera den här motorn då den är bipolär antar jag?
http://www.lawicel-shop.se/prod/Stepper ... 98/SWE/SEK

Men går väl att bygga någon extern anpassning förmodar jag, svårare blir med hållströmmen.

/Lars

Bipolär eller unipolär spelar ingen roll och boxen har en flagga för om den skall hålla motorn eller ej. Således borde motorn du pekar på fungera alladeles utmärkt. Du kan till och med mikrostega den om du vill 1x, 2x, 4x eller 8x.

/per

Kamrater!

Efter en sommar i stort sett fylld av arbete har jag nu lyckats med konststycket att få en veckas avkoppling i sydfrankrike. I samband med det tog min hustru och jag en trevlig tur till vårt i stort sett klara observatorium. Det såg fint ut!

Astroboxen har nu byggts in i en låda för prototypkörning och jag har klämt in över trettio timmars programmering från det att jag kom hem i fredags eftermiddag. Det här ser bra ut! Mjukvaran är nu i följande skick:

"Firmware"
C-programvara i Arduino-kod med seriekommunikation. Protokollet är enkelt, har checksummakontroll och är hyfsat "light-weight". Alla grundläggande funktioner finns, och jag är extra stolt över min lagring av fokuserarens position i EEPROM. Skrivcyklerna är begränsade till 100000 st per cell så jag flyttar data varje gång jag sparar efter det att ett stegkommando utförts. Med 1024 adresser tillgängliga, 3 bytes data och en flytt uppåt med ett steg i minnet per skrivning hamnar vi på åtminstone 25 års kontinuerligt bruk med 200 klara nätter per år och 100 omfokuseringar per natt. Jag stryker den extra NVRAM-prylen från ritningen till nästa generation av boxen...

ASCOM
En "local server"-drivrutin med statuspanel och rutiner för fokuserare, tak (dome) och kraft (safety monitor) har skrivits och fungerar. Server-mjukvaran pollar hela tiden burken för status och håller ett par paneler levande med data. På panelerna kan man nödstoppa fokus och tak, öppna och stänga tak och ställa in ett värde på fokuspositionen. Vidare kan all kraft styras med enkla klick och systemets batterispänning visas tillsammans med en generell spänningsmätningsingång som jag skall använda till monteringens 24V-matning. Sky quality visas också kontinuerligt.

Takstyrningen
För taket har jag valt att använda pulsbreddsmodulerade 12V-utgångar. I dagsläget har systemet stöd för ett tak och det använder fyra givare: en för ändläge stängt, en för decelerationspunkt stängning, en för decelerationspunk öppning och slutligen en för ändläge öppet. När man väljer "öppna" så börjar motorn på 30% fart (men med full dragkraft) och jobbar sig upp mot full fart. När decelerationsbrytaren passeras påbörjas en deceleration tillbaka till 30% fart, och vid ändlägesbrytaren stoppas motorn. Allt detta hanteras inne i "firmware". Status är hela tiden tillgängligt via ASCOM.

SQM och annat
Sky Quality Meter är samma som Corpze använder och jag har för avsikt att "stjäla" koden för mätningen. I gengäld får ni tillgång till hela min firmware i källkod om ni vill göra något liknande eller använda min hårdvarukonstruktion. På programmet står en distribuerad SQM ihop med takrapportering och väder för anslutning till de tre övriga pirarnas datorer i Provence. Allt är tänkt att kunna arbeta med CCD Autopilot och ACP.

USB
Mina fullt pluggbara USB-portar fungerar kanon! När mjukvaran slår av en USB-port upplever både datorn och enheten det som att kabeln verkligen ryckts ur. Tre sådana portar finns på astroboxen tillsammans med en som alltid är på.

Nästa generation
Utöver tre små konstruktionsfel som åtgärdas med blåtråd finns det lite omkonstruktion att göra. Ett par saker står på listan:

Säkringar på varje 12V-utgång
Detektion av smällda säkringar
Nakna FET:ar i stället för dyra high-side-switchar
Egenkonstruerat 12V-5V down converter (över 100 spänn styck idag!)
Allt ytmonterat (idag mer än hälften)

Tjohej! Detta är roligt, riktigt roligt!

Så här ser statuspanelen ut, förresten:



Hilsen,

Per

Jag fattar ingenting men blir alldeles varm av att läsa sådant här. Alltid kul att läsa vad smarta och dedikerade personer hittar på. Ska bli helskoj att få se slutresultatet i form av bilder i toppklass.

Hej Per.

Tycker du har gjort ett fantastiskt jobb vad gäller Astroboxen. Är mycket intresserad av en jag också.

Hoppas det kommer lite mer bilder och information om er anläggning i Provence - ett mycket spännande projekt.

Med vänlig hälsning

En mycket avundsjuk Jörgen

Kul att du anser min hemmapulade SQM-kod vara värd att använda, jag hade i princip inga kunskaper om C innan jag började med arduino och det kanske visar sig i koden för en erfaren också? Om det är för ljust ute när man mäter med min kod kan den visa väldigt fel har jag märkt, men om det är på kvällen så mäter den fint (och förhoppningsvis relativt rätt)

Mycket imponerande bygge Per !
Önskar att jag själv haft kunskapen för det här låter väldigt intressant och roligt att hålla på med.
Timo N.