Motofocus за Celestron C8, базиран на Arduino и MyFocuserPro

[BoByS]

Напредъкът звучи добре, важното е, че вече се ориентираш!
Да, сметнах, че не е важно да го споменавам в предния си пост (малко е дълго за обяснение), но подкрепям колегата brymchik! Първо свързваш драйвера БЕЗ мотор! Настройваш волтажа на потенциометъра да е между 0.2-0.4V и тогава включваш мотора в схемата. Дори на максимум настройка не съм горил мотор (вероятно защото имам сериозни товари в моите системим), но трябва да се презастраховаш, за да няма главоболия...а и моторчето си е скъпичко. Проблемът е, че някои драйвери (в зависимост дали е оригинал или китаец) имат безкраен потенциометър и там де-факто няма най-ниска стойност (тази, която се постига след въртене на отвертката ОБРАТНО на часовниковата стрелка). Ако твоят е такъв, най-добре провери и настрой по по-горния начин.
Настройката се извършва по напрежение, а не по ток, заради стойността Vref, която е по-лесно да се измери. Доста дълго е за обяснение, но можеш да намериш достатъчно информация в нета за въпросното Vref. Досега не съм намерил точно how-to за настройката на драйвери, но технологията, която аз описвам, е изпробвана с времето, с отлични резултати.

Настройката на Vref при теб, базирано на този мотор е следната (това, което трябва да виждаш на екрана на мултицета):
Vref = 0.29V
Това е при: Максимален ток на фаза за мотора = 0.4А; Максимален ток през драйвера = 1.3А (DRV8825 може да понесе до 2.5А, но трябва да имаш много добро охлаждане - радиатор + вентилатор); Коефициент на сигурност = 0.7; Съпротивление R2 и R3 на драйвера = 0.1 Ома (при китайските A4988 и DRV8825).

Накратко, отправната ти точка, при която ще работи добре (без пропускане на стъпки и други странни шумове) е 0.29V. Настройваш драйверите на нея, но ако ти трябва още момент - можеш да я увеличиш така, че да не грее мотора при товар. Ако става много топъл - намаляваш, ако е много студен - можеш малко да я увеличиш. И проверяваш при работа. Не надвишавай 0.56 Волта (което е при 2.5А през драйвера) - особено без охлаждане. Когато увеличаваш, проверявай и радиатора на драйвера - така ще разбереш дали и той е топъл.
SMD е вариант на корпуса на електронния елемент, който е за surface монтаж (SMD версията на резисторите е малко правоъгълно детайлче - доста по-малко от обикновения резистор с крака). Игнорирай това, тъй като аз слагам неполяризирани кондензатори. Обикновено използвам платки, които фабрично имат такива кондензатори.

[barbwire78]

Ето аз как си настройвах current limit-а на мойте мотори, тук е показано за драйвери Pololu, предполагам е идентично и за други драйвери:
https://www.astroeq.co.uk/tutorials.php ... rrentlimit

[tonygl]

Настройката на Vref при теб, базирано на този мотор е следната (това, което трябва да виждаш на екрана на мултицета):
Vref = 0.29V
Това е при: Максимален ток на фаза за мотора = 0.4А;

За DRV8825 гледам форумалатa e Current limit= VRef x 2, което прави 0,2v, а не 0,29. При 0,29 излиза, че ще му пусна 0,58 А, а на него максимума на фаза е 0,4 ?
Ако си имал предвид, че на Full Step е на 70% то тогава сметката излиза да е 0,29, но значи, че не трябва никога да минавам на 1/2 стъпка защото ще го изгоря. Kаква е идеята при Full Step да е на 100% и няма ли да грее излишно ?

[BoByS]

Настройката на Vref при теб, базирано на този мотор е следната (това, което трябва да виждаш на екрана на мултицета):
Vref = 0.29V
Това е при: Максимален ток на фаза за мотора = 0.4А;

За DRV8825 гледам форумалатa e Current limit= VRef x 2, което прави 0,2v, а не 0,29. При 0,29 излиза, че ще му пусна 0,58 А, а на него максимума на фаза е 0,4 ?
Ако си имал предвид, че на Full Step е на 70% то тогава сметката излиза да е 0,29, но значи, че не трябва никога да минавам на 1/2 стъпка защото ще го изгоря. Kаква е идеята при Full Step да е на 100% и няма ли да грее излишно ?

Казано накратко - математиката в случая е единствено и само за нагледна представа. Има много други фактори и променливи, а в случая се изключва механичната част на системата, която е еднакво важна. Драйверите се настройват при Full Step, защото тогава е най-лесно. С тази условна стойност (реално е малко по-висока) без проблеми карам моторите на 1/16 стъпка. Доколкото съм запознат, нещата тогава падат от електронна гледна точка. Имай впредвид, че токът не е пиков, а номинален. Пиковият ток на намотка за мотора е 1.4 пъти по-висок от номиналната стойност. Не забравяй, че и имаш 2 намотки и теоретично, най-лошото състояние е, когато имаш и двете намотки активирани (по метода на работа на стъпковите мотори, лог. 1 и 1). DRV има и overcurrent протекция, не би трябвало да имаш проблеми.
Ако имаш съмнения, настрой стойността на 0.1V (или отклоняваш максимално обратно на часовниковата стрелка, ако не е безкраен потенциометър). Тогава, постепенно и много бавно въртиш по часовниковата стрелка (увеличаваш стойността), докато моторът не започне да се върти. Когато започне и работи добре (не "пее", сменя посоката, не пропуска стъпки и т.н.) го напрягаш максимално с това, което искаш да въртиш. Ако не ти достига момент - увеличи още малко, но не прекалявай. Ще усетиш настройката - по-лесно е, отколкото изглежда - като започне да грее моторът, драйверът или и двете - това е максимумът на системата. Под греене на драйвера имам впредвид да не можеш да си държиш пръста отгоре му...
Колегата barbwire78 е дал хубаво ръководство. Имам само 2 забележки, които не мернах в статията - Освен маркираната точка за Vref, върхът на потенциометъра (това, което се върти) е на практика същото нещо. И другото - най-добре сложи алуминиево радиаторче на драйвера. Той започва да грее при 1.8А, а над 2А му трябва задължително охлаждане. Би трябвало да го има в комплекта.
Поздрави и ни дръж в течение, че е интересно и за мен да почета!

[tonygl]

Готов съм с платката с опростения от мен вариант.
Прилагам снимка на схемата и на самото изпълнение.
Волтажа на VREf беше 0,520, което е бая отгоре на желаните първоначално 0,2. Настроих го без проблеми.
Утре връзвам мотора да видим какво ще стане пак добре, че сега не гръмна като включих захранванията
Качих и софуера на Ардуиното и тествах температураната проба и всичко работи

[BoByS]

Браво! Изглежда чудесно! Този 10А10 диод ми се вижда малко прекалено големичък, но важното е да върши работа.
Ако се запалиш по разработване на специална платка за проекта (да е по-компактно), мога да ти помогна с проектирането и (преди няколко месеца учих специализиран софтуер и правих PLC контролер с Arduino Nano, та ми трябва практика, че иначе се забравят нещата), а също и да я пуснем да я направи някоя платкаджийница. С толкова малко елементи (повечето - покупни), ще излезне по под левче на бройка. Ще е добър вариант за хората от форума... DIY FTW!
Поздрави!

[tonygl]

Вързах мотора. Относно волтажите:
На vref 0,2 моторчето издава шум като от кранче като е пусната водата при 0,23 този шум спира.
Темепратурата при постоянно включен Coil Power и vref 0.23 e 50-52 градуса C и трудно си държа ръката повече от 10 сек.
Странното за мен е, че когато изключа Coil Power единичната стъпка не е равномерна, редува се една по-голяма с една по-малка, но пък за сметка на това моторът е студен ?!? Някой да има обяснение ?
Драйверът е 33 C, сложил съм му радиаторчето

Update:
В крайна сметка се оказа, че след като вдигне до 52 градуса ако не работи известно време си пада до към 33, може би драйвера нещо му смъква напрежението ?!? Понеже този мотор е с предавка 27:1 се оказа, че дори без Coil power не може да се завърти оста, така че остава само да се разбере защо стъпката не е равномерна ако пуска coil power само при въртене. Ако не беше така щях да го ползвам без постоянното напрежение без проблме, но реално така ще се натрупва грешка...

[BoByS]

При нормалната работа на стъпковия мотор, Coil Power трябва да е включено постоянно, за да пази позиция (определено недостатък на стъпковия мотор). Тъй като моторът няма спирачка, това е задължително за правилното позициониране на мотора. За съжаление, това е и причината да не е особено добра идея моторът да се захранва от батерия (ще я хаби сравнително бързо). Тъй като за целите на Астрономията, ползването на мотори без батерия е непрактично, добра идея е да се използва червячна предавка (ако си обърнал внимание, повечето монтировки със стъпкови мотори използват предимно червячни предавки - особено за Altitude).
Всички производители на драйвери за стъпкови мотори вграждат в тях функцията да се изключва след определено време на НЕизползване (чрез намаляване на тока към намотките). Това се прави, за да се намали консумацията (еко-истории) и най-вече - греенето (както е и в твоя пример).
Следя с интерес темата!
Поздрави!

П.С. Относно Vref...и аз смятам стойности от порядъка на 0.2-0.4V, но карам на над 0.8V системите... Вероятно отношение има главно факторът на сигурност, който се залага, а също така и механиката (триене, вибрации, деформации и т.н.). Главното при мене е, че често имам мотори, които работят по 4 броя наведнъж, което води до сериозни загуби. С 50х50х10мм вентилатор над драйверите, те са съвсем леко топли (DRV88xx не ползвам често, а предимно A49xx), а моторите - студени. Ползвам ги за 3D принтери (мога да се похваля, че съм направил няколко хоби-машинки).

[tonygl]

Както писах с този мотор понеже има предавка 26,85:1 аз НЕ мога да завъртя оста при несвързан мотор или такъв с изключен coil power, което е супер.
Не знам вътре как е организирана предавката може и червяк да има някакъв ?!?
Взех по принцип 2 мотора, единият си е NEMA17 стандартно с 200 стъпки на оборот, а другият е с предавка, та ако нещо изгоря да имам и просто да преместя механизма с предавката.
Този без предавката го въртя с пръсти с лекота при изключен coil power !
Както Спас предложи по-нагоре сложих вместо RS232 RJ45 и наистина го намирам за много по-удобно.
Спазих и предписанието да има ферит. Тествах го с ASCOМ драйверите през APT, както и с неговото Windows приложение, което обаче често забиваше при по-бързо цъкане на бутоните за местене с 1 стъпка
Остава само да му направя кутийка на чудото и да го връзвам на телескоп.

[Хектор]

Направо ви се "кефа" тотално, как се оправяте със тези дреболиики просто не знам .
Вашите изчисления ми звучат много академично.......
Браво

[spas.slavchev]

Поздравления, Тони!

Хайде пък скоро да тестваш в реална среда и да споделиш резултати!
Само не се престаравай с малките стъпки, защото в един момент става много объркващо - поне аз се изгубвах дали се изменя фокусът , както и за посоката на корекция. Поне при C8 и това многооборотно фокусировъчно си иска повече стъпки . Там поне не е нужно захранване на намотките и е подходящо за захранване с батерия.

[tonygl]

Е те стъпките колко да са... само 5370 на оборот хахах при full step. Иначе мога да ги докарам и до 10740 на half, ама няма да се наложи

[spas.slavchev]

Имам предвид брой стъпки при преместване .

[tonygl]

Те се смятат, ама при касегрен сега не мога да го измисля каk защото няма външен фокусер. Иначе се прави ръчно завъртане на един оборт и се вижда колко cm. е изминал фокусера. След това се смята т.нар. critical focus zone По формулата f * f *2,2 - за телескоп f5 e 55 микрона. После се делят cm/брой стъпки и ако фокусера мине 3 cm за оборот и стъпките са 5370 се получава 5,6 микрона на стъпка. Необходими са 10 стъпки в cfz значи 5370 стъпки на оборот са точно за телескоп с f/5, на който фокусера му изминава 3 cm на оборот.

[tonygl]

Вече и наместено в кутийка
Голямо дупчене на панелчета падна... бормашина, поялник, кътер, трионче, въобще голям арсенал от пробивно къртачна техника

[tonygl]

Ако се запалиш по разработване на специална платка за проекта (да е по-компактно)...

То си стана компактно да ти кажа. Всичко се събра в кутийка 11/7.5/2.5 cm. може да се скъси 2-3 см от 11-те и 1,5 от 7,5-те. не знам дали си трува чак толкова да се заигравам, пък и търсих по-малка кутия и не намерих ( поне по нашите магазини за електроника).

[BoByS]

(...) пък и търсих по-малка кутия и не намерих ( поне по нашите магазини за електроника).

За съжаление, много актуален проблем, с който и аз често се сблъсквам. В крайна сметка, на 12 волта ли караш платката? Каква батерия ползваш (може би - оловна батерия за фотографски нужди)?
Поздрави!

[tonygl]

На 12 v е захранен драйвера за моторите. Ардуиното е през USB на 5 и от него взимам за логиката на драйвера. Ползвам адаптер 220/12v.

[tonygl]

Проблема с това да не мога да измеря ампеража беше в мултицета, с друг успях.
Та май финализира нещата на следните параметри:
Захранване на драйвера 11,5 v - имам пад 0.8 v заради диода на захранването.
Настройка на волтажа vref 0,29 - както беше предписал BoBys - стигнах до тази стойност след като установих (слухово), че намалявайки стъпките се появява онзи шум като на кранче на чешма от мотора. При 1/16-та стъпка вдигнах до 0,29 и шума изчезна.
При 0,29 на vref амепража е 0,31 А на ендната фаза.
Coil power изключен за да не грее мотора, тъй като оста не може да се върти заради планетарната скоростна кутия предполагам. За такъв мотор без скоростна кутия си трябва да е включен.
Та туй то. Мисля да финализирам с тези стойности. След тест с телескоп и реално натоварване ще видим.

Най-странното за мен беше, че след 0,29 v на vref колкото и да вдигах волтажа амперажът не мърдаше нагоре. Някой по-горе май беше писал, че има overcurrent защита ма да ли е това ?

[barbwire78]

Първият ми досег с ардуиното явно има успех... ето и моята тестова версия засега:





Ако някой се наеме да проектира платката на altium или някоя подобна програма, може да ми прати гербер файловете и ще издействам десетина платки безплатно... все пак работя в платкаджийница и ще ги направя като за мен...

Поздрави

[tonygl]

Гледам нямаш скоростна кутия на мотора. Може да имаш проблем с фината настройка на фокуса. Каква част от стъпка като най-малка може да прави това моторче ?
Все пак ако ползваш част от стъпка според мен ще ти трябва бая ток за да не изпусне когато фокусера увисне с тежест и съответно бая ще грее. Хубавото на скоростната кутия е, че държи дори без да има напрежение по намотките когато е на цяла стъпка. Потърси в нета за Critical Focus Zone и изчисли каква стъпка ще ти трябва за да можеш да постигнеш фокус.
Извадил си късмет обаче, че имаш къде да завиеш планката, която държи мотора, че аз на Esprit-a какво ТНТМ съм направил за да го закрепя не е истина.
Поздрави.

[barbwire78]

Мотора е Nema 14, и съм го закачил директно за малката ос (1:10) на фокусера... пробвах го на всички режими включително и на 1/128 стъпка и местенето едвам се усеща на ръка, толкова е финна стъпката. Сега го пробвах колко ще вдигне от лежанка останах изумен, че се справя без проблем с тежестта на телескопа около 5.5кг. Current limit-а съм го настроил на 0,4V и въобще не грее.



Ако ти се занимава да си проектираш някаква скоба за закрепване за Есприта, само дай STL файл и ще ти я принтирам...

Поздрави

[tonygl]

То няма как да я зявия за нещо по телескопа. Затова ето така я закрепих. Оказа се доста сполучливо и лесно за махане при транспорт и т.н. Върши работа.

[barbwire78]

Да, подобно го бях направил на предишния телескоп, щото и там нямаше къде да се хване:

[barbwire78]

Хората си почиват в неделя, ама аз не издържах и отскочих до работата да си направя тестови платки и ето какво излезе:



Стана мега минималистична платка, като съм предвидил и температурен датчик... Остана да кримпна кабел за степера и отвори в кутията
Имам още 9 такива платки, така че не се срамувайте... искайте си и ще получите

Поздрави

[tonygl]

Докато снимах на сбирката на Рожен преосмислих температурния датчик на мотофокусера. Практически няма да може да се ползва ефективно за автоматична температурна компенсация при мен докато не го закрепя директно за клетката на лещите на телескопа под сенника. Към момента го прикрепвам за сенника отвън точно над клетката, но хваща температурни вариации на въздуха наоколо и върви нагоре надолу. Това не е добре защото лещите няма как да реагират на такова движение на температурата бързо. Според мен за качествена температурна компенсация трябва да се мери температурата максимално до самите лещи и в случая сензора да е допрян до метала на самата клетка и изолиран отвсякъде другаде.
Тук обаче идва проблема. за да сложа там датчика то трябва да пробия дупка на сенника на телескопа за да мога да достигам през нея букса за свързването му. Другия вариант е много малка платка с датчик, който да предава безжично на радио честота която стандартно за тези неща е 868 Mhz и от другата страна да се приема от компютъра т.е. там трябва да има приемник закачен на USB. Има тук-таме такива устройства но не намирам подходящо за момента. Ако някой има идея как да стане безжично моля да сподели за да не дупча сенника
Другото, което се чудих е до каква степен се скъсява самият фокусер на телескопа при спадане на температурата и дали е коресктно да се мери само на лещите/огледалата ???
Мерси.

[bobo]

Промяната във фокуса не идва ли главно от удължаване/скъсяване на тръбата на телескопа?

[tonygl]

В случая не съм сигурен кое е с по-голямо въздействие при мен тъй като тръбата е само 550 мм. Не съм сигурен, че и лещите при свиване не удължават фокуса вместо да го скъсяват. Какво става и като включа нагревателя и т.н. затова реших, че най-добре е да меря при лещите но може и да не съм прав. Общо взето трябва да се види какво е скъсяването на тръбата
и какво става с лещите, като се вкара обаче и нагревател в уравнението, който е на тръбата зад лещите уравнението става сложно за решаване и по-скоро сложно да се измисли къде да се сложи точно температурната проба и дали да е само една ? За момента ми идва на ум, че ако трябва да е абсолютно прецизно трябва да са три проби, една на клетката на лещите и една по средата м/у награвателя кря на тръбата и една в средата на фокусера . След това да се изчисли по коефициентите кое какво отклонение дава и по средното от трите да се прави корекция. Затова реших, че най-добре да се мери на едно място и да се прави корекция само по него след следене на изместването със спада на температурата. Към момента има установено, че ми трябват 40 стъпки навътре на фокусера на един градус отклонение при мерене на сенника, ама там много варира температурата.

[Synergon]

В случая не съм сигурен кое е с по-голямо въздействие при мен тъй като тръбата е само 550 мм. Не съм сигурен, че и лещите при свиване не удължават фокуса вместо да го скъсяват. Какво става и като включа нагревателя и т.н. затова реших, че най-добре е да меря при лещите но може и да не съм прав. Общо взето трябва да се види какво е скъсяването на тръбата
и какво става с лещите, като се вкара обаче и нагревател в уравнението, който е на тръбата зад лещите уравнението става сложно за решаване и по-скоро сложно да се измисли къде да се сложи точно температурната проба и дали да е само една ? За момента ми идва на ум, че ако трябва да е абсолютно прецизно трябва да са три проби, една на клетката на лещите и една по средата м/у награвателя кря на тръбата и една в средата на фокусера . След това да се изчисли по коефициентите кое какво отклонение дава и по средното от трите да се прави корекция. Затова реших, че най-добре да се мери на едно място и да се прави корекция само по него след следене на изместването със спада на температурата. Към момента има установено, че ми трябват 40 стъпки навътре на фокусера на един градус отклонение при мерене на сенника, ама там много варира температурата.

Здравей,
при свиване лещите скъсяват фокуса, няма как да е друго.
Тръбата уж е къса 550 мм , но предполагам е алуминий и при разлика -10 градуса ще се скъси с 0,14 мм някъде.
От свиването на лещите при разлика -10 градуса за система F10 ще имаш около 0,12 мм скъсяване на фокуса.
Общо ако се охлади с 10 градуса фокуса ще ти избяга с 0.26 мм .
Зависимостта в диапазона, където ползваш телескопа е линейна, следователно за 5 градуса разлика ще имаш 0,13 мм по-къс фокус при охлаждане. Това е теорията.
Реално ако температурата на телескопа се променя в рамките на +-5 градуса, не би трябвало да се налага корекция на фокуса.
Загуба на фокус по-скоро ще има от "термиците" издигащи се от земята до към 2-3 часа след залез Слънце и влагата в атмосферата най-вече.
Ако снимаш от 00 часа до 5 00 часа, не би трябвало да се налага корекция на фокуса поради околната температура.
Лека.

[tonygl]

Има противоречие. Хем при свиване се удължава фокуса, а после пише, че ще се скъси. Ако при падане на температурата се удължава а тръбата се скъсява то тогава лещите компенсират донякъде свиването на тръбата. Факт е обаче, че при 3 градуса надолу вече фокуса мърда леко, но забележимо с бахтинов. Реално имам 20 см тръба и 16 см фокусер, другото наза е флатенер колело ит.н. до 550мм