Kuppelsteuerung im Eigenbau

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astro_ebi

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Hallo Sternfreunde und Bastler!

Nachdem ich das Umbauprojekt der LX200 Montierung mit Encoderbetrieb hier vorgestellt hatte, möchte ich eine einfache Kuppelsteuerung beschreiben. Nachfolgend daher die Kurzbeschreibung so, wie ich sie in der Baader-Kuppel der Sternwarte umgesetzt habe und seit geraumer Zeit sehr zufriedenstellend im Remotebetrieb läuft.

Blockschaltbild der Steuerung:

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/KuppelBsb-Kl.jpg

Bei der Umsetzung habe ich auf einfache, bezahlbare Technik gesetzt. Ein Nachbau dürfte daher unproblematisch sein. Die Hardware besteht aus den Komponenten mit Prozessorplatine, einer zusätzlichen Relay-Platine für die Azimut- und Kuppelspalt-Motoren, Azimut-Laufrad mit Sensor, einem Funkempfänger mit Fernbedienung und den DC-Antriebsmotor(en).

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/Kuppelsteuerung.jpg

Anschlußbeschreibung

1 Anschluß 12V DC
2 Anschluß Azimut Sensor
3 Anschluß Azimut Motor
4 Anschluß Kuppelspalt Motor mit Sensorelektronik
5 Potenzialfreier Schaltausgang z.B für Licht
6 Schalteingang USV Signal oder Wolken-/ Regensensor
7 Taster CW/CCW für Kuppeldrehung (Azimut)
8 Taster Auf/Zu für Kuppelspalt
9 USB-Anschluß der Prozessorplatine

Weitere Informationen und Bilder gibt es auf meiner Internetseite:
Kuppelsteuerung im Eigenbau

Wer Fragen hat, kann mich auch gern per E-Mail kontaktieren: sternwarte (at) nordborchen.de

LG
Eberhard
 
Hallo Frank,
schön das dir das Projekt gefällt. Und danke für die Bewertung, das motiviert natürlich mehr zu zeigen. Damit die Elektronik relativ einfach aufzubauen ist, hier die Relayplatine als verständlicheres Schaltbild:

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/RelaykarteKl.jpg

Vergrößerte Darstellung hier

Die Ausgänge (aktiv low) des Controller werden direkt mit der Anschluß-Klemmleiste verbunden. Zusätzlich sind zwei potenzialfreie Ausgänge für Licht und Teleskop vorgesehen, die (bei Bedarf) über die Kuppelsteuerungssoftware geschaltet werden. Die Ausgänge sind für Verbraucher (12V oder 220V) bis max. 7A variabel schaltbar. Als Taster für Azimut und Kuppelspalt sind Taster 2xUm (Foto oben Pos.7+8) mit Mittelstellung verbaut.

LG
Eberhard
 
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Hallo Miteinander!
Jetzt das Schaltbeispiel des Azimut Sensors mit zwei Omron EE-SX1042 Lichtschranken. Bei kleinerer Lochscheibe können auch die funktions- und pinkompatiblen EE-SX1041 (Conrad) genommen werden. Die Auswertung erfolgt durch die Rotation der Azimut-Lochscheibe.

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/AzimutLayoutKl.jpg

LG
Eberhard
 
Hallo Eberhard,

tolle Sache! Danke, daß Du Dein Wissen hier teilst!

Viele Grüße,
Gerrit
 
Hallo Gerrit,

vielen Dank für die Sternchen..., ich gebe das Wissen den Sternfreunden gern weiter, denn dafür ist doch das Forum (Selbstbau) sehr gut geeignet.
Als weiteres Bonbon gibt's noch die mech. Zeichnung vom Azimut-Rad. Eine DXF-File auf Anfrage.

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/AzRad.jpg

Als Grip-Beschichtung gegen die glatte Alufläche des Kuppelkranzes dient ein umlaufender 100x3mm O-Ring auf dem Azimut-Rad.

LG
Eberhard
 
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Hallo Eberhard,

auch wenn hier schonmal die Späne außerhalb des Selbstbauforums fliegen.... :)

Technisches Zeichnen und Bemaßen scheint Dir Spaß zu machen. Ich hätte mich bei dem Teilkreis mit dem Radius und dem Winkel zufrieden gegeben.
;-)
Beste Grüße,
Gerrit
 
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Hallo Gerrit,
Technisches Zeichnen und Bemaßen scheint Dir Spaß zu machen. Ich hätte mich bei dem Teilkreis mit dem Radius und dem Winkel zufrieden gegeben.
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Das kann ich auch machen, wollte es aber nicht. :niemals:
Es soll ja schon etwas mitgedacht werden, ist offenbar gelungen. ;)
Spaß aus..., sollte ich für den Metaller so machen.
LG
Eberhard
 
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Zitat von astro_ebi:
Hallo Gerrit,
Technisches Zeichnen und Bemaßen scheint Dir Spaß zu machen. Ich hätte mich bei dem Teilkreis mit dem Radius und dem Winkel zufrieden gegeben.
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Das kann ich auch machen, wollte es aber nicht. :niemals:
Es soll ja schon etwas mitgedacht werden, ist offenbar gelungen. ;)
Spaß aus..., sollte ich für den Metaller so machen.
LG
Eberhard
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Verständlich...kommt drauf an, wie man den Teilkreis fertigt.
Man könnte jetzt damit ein schönes Template für den Frontplattendesigner machen. Bei der Schaefer AG in Berlin kann man sowas fertigen lassen.
Das Drehen der Nut erfordre dann aber eine gewisse Sorgfalt beim Spannen des Werkstücks.
LG
Gerrit
 
Hallo Frank,

die mech. Zeichungen sind mit Inventor (Autodesk) gemacht. Aber bei den hier dargestellten Schaltungen habe ich wegen der einfachen Darstellung der Verdrahtung Corel gewählt.
Komplexere, elektronische Schaltungen, Entflechtungen und Leiterplatten mache ich mit Target 3001.

LG
Eberhard
 
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Hallo Sternfreunde und Bastler!

Ich komme jetzt zu einer einfachen Schaltung der Kuppelspalt-Platine. Die benötigte Zeit zum Öffnen und Schließen des Kuppelspalts wird im Treiber der Lesvedome Software eingestellt. Beim Öffnen oder Schließen legt dabei die Relaykarte (Motor Kuppelspalt) die entsprechende Polarität für die Motorwicklung an den Eingang der Kuppelspalt-Platine in der zuvor eingestellten Zeit an. Über die Endschalter (E_S1/E_S2) des Kuppelspalts wird bei erreichen einer Endposition der Schalter geöffnet und die Versorgungsspannung für den Motor durch das Relay unterbrochen. Als Endschalter (Öffner) können einfache Kontakt- oder Magnetschalter eingesetzt werden. Die Kontaktierung (+Versorgung) zur Platine erfolgt über zwei Schleifkontakte am Kuppelkranz und ist natürlich nur in der festen Park- oder Homeposition der Kuppel möglich.

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/Kuppelspalt.jpg

Diese kleine Kuppelspalt-Platine wird mit dem Motor und den Endschaltern fest an der Kuppel bzw. dem Kuppelspalt installiert.

LG
Eberhard
 
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Moin Eberhard,

ein wirklich tolles Projekt was du da realisiert hast.
Schönen Dank, dass du es hier dokumentierst.

Gruß,
Andreas
 
Hallo Sternfreunde,

dann will ich mal wieder etwas berichten, denn die Steuerung ist inzwischen wieder fest montiert (z.Zt nur Azimut-Betrieb).

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/KuSteukpl.jpg

Links befinden sich die Ausgänge für Kuppellicht, Home-Sensor, Azimut-Sensor und die Kuppelspalt-Elektronik. Rechts der USB- und 12V-Eingang. Auf dem Gehäuse ist die abnehmbare Funk-Fernbedienung für die Kuppeldrehung und den Kuppelspalt montiert. Insgesamt bisher eine praktische Sache.

Ein weiteres Bild zeigt einmal den Azimut-Motor mit Reibradantrieb und im Hintergrund das Sensor-Rad.

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/KuMotor.jpg

Nun bin ich dabei die Halterung für den Kuppelspaltmotor zu konstruieren. Daher ist der Anschluß im Bild (Oben) noch unbelegt.
Alles braucht halt seine Zeit.

LG
Eberhard
 
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Hallo Eberhard, wunderbare Sache! Darf ich fragen, was Du da für einen Motor benutzt? Welche Last muss der denn drehen? Ich bin zufällig gerade am selben Thema, habe aber nur grobe Vorstellungen zur Steuerung. Da kommt mir Dein Thread gerade recht! Danke, dass Du alles so schön beschreibst. :-)
Viel Spaß noch beim basteln!

Beste Grüße, Henri
 
Hallo Henri,

deine Sternwarte ist bei mir schon länger in der Favoritenliste.

Die Kraftübertragung auf den Kuppelkranz erfolgt über ein 45mm Reibrad (Continental-Rotafrix), das durch einen 12V DC Motor (Doga Do11137632B00/3049) mit 4A bei 6Nm Drehmoment (25U/Min.) angetrieben wird, somit eine Umdrehung der Kuppel in 1Min 16Sec.
Motor und Antriebs-Reibrad gewährleisten einen sehr laufruhigen Betrieb bei sattem Antriebsmoment.

Ich habe deine schönes Kuppelprojekt hier im FORUM gesehen und vermute, das evtl. ein Valeo 404.458 24V ausreicht.

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/Valeo.jpg

Es ist ein entstörter Getriebemotor mit 12V(5A) - 24V(2,5A) DC, einer Drehzahl von 24-48 U/min. Das Drehmoment liegt bei satten 8-16 Nm; der läuft dann auch bei 12V noch mit gutem Drehmoment. Ein weitere Vorteil ist, das er bereits einen Taktausgang (Hallgeber) hat und ideal zu deinem Antriebskonzept mit der eingelassenen Rollenkette passt.
Das macht ein Azimutrad überflüssig, weil bei Dir ja nichts "durchrutscht".

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/Valeo1.jpg

Der Valeo (BPH Elektronik) kostet in der Bucht 35-40€. Da kann man zum ersten Test mit angeflanschten Motor und passendem Kettenrad bei dem Preis nichts falsch machen.

Wenn du Hilfe bezüglich Elektronik (Bezugsadresse usw.) benötigst, sende eine Mail.

LG
Eberhard
 
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Hallo Henri,

ich habe mir deine Sternwarte mal näher angeschaut. Die Kuppel hat schon ganz schön Gewicht, dafür ist sie auch in bester, handwerklicher Qualität gebaut.

Du kannst die Ansteuerung natürlich auch über 220V Relays und einem stärkeren Motor (220V) realisieren, die elektronische Anpassung dazu wird für dich kein Problem darstellen, denn Du hast ja schon sehr gute Erfahrungen mit deiner Kuppelspalt-Steuerung gesammelt.
Klasse Arbeit. :super:

LG
Eberhard
 
Hallo Eberhard, danke! Aber Du möchtest nicht sehen, wie es bei mir in der Kuppel derzeit aussieht... ;-) Aber ich habe die Kette bald drann, habe heute noch schnell 2000 Schrauben gekauft!
Interessant, dass sich Deine Kuppel bei 6 Nm am Motor und 1 U/min dreht. Dann muss die ja schön leichtgängig sein.
Ich habe mir auch einen Motor bei ebay ersteigert, ein unbenutzter alter 400V aus DDR Produktion. Da war sogar noch eine Anleitung in Russisch und Deutsch im Anschlusskasten! :))). Der hat 400V und 72Nm bei 180W. Somit kann ich mit einem preiswerten Umrichter auch eine Anfahr-Rampe programmieren, damit es nicht so einen Ruck gibt.

Hast Du schon mal in Erwägung gezogen, die Kuppel über eine Software mit dem Teleskop zu syncronisieren? Über das Thema habe ich noch nicht nachgedacht, wollte erst mal die Mechanik in den Griff bekommen. Das ist bei Langzeitbelichtungen sicher eine gute Sache.
Gruß, Henri
 
Hallo Henry,

nichts zu danken, habe ich wirklich gern gemacht. Vielleicht kann ich deine Hilfe ja auch einmal gebrauchen. Meine GFK-Kuppel wiegt etwa 110kg (2,3m), also doch eine ganze Ecke leichter.

Bei der Umsetzung dieses Projektes habe ich auf einfache und bezahlbare Technik geachtet. Zur Elektronik (Prozessorplatine Velleman K8055-Bausatz) und Mechanik der Kuppelsteuerung gesellt sich die sehr gut Software *Dome Control-Lesvedome Driver* von Pierre de Ponthiere (Belgien). Sie läuft auf Personalcomputern mit WinXP/Win7 (32/64 Bit) als zeitbegrenzte Testsoftware oder als Vollversion (Lizenz) und ist bei Pierre zu erwerben. Der Support ist durch ein Yahoo Forum und über den Entwickler gewährleistet.

Näheres findest du auf meiner Internetseite. Ich betreibe meine Kuppel mit dieser Software und der Kuppelsteuerung im Remotebetrieb.

Das Kuppelschuppsen ist jedenfalls mit dieser Bauanleitung vorbei... :)





 
Hallo Eberhard,

tolles Projekt hast du da.
Eine Frage zur USB / IO Prozessorplatine: Ist das ein programmierbarer µC wie z.B. die Arduino-Platine ?
 
Hallo Markus,

es ist das Velleman K8055 (V110), das es als Bausatz (28-32€) oder bereits fertig bestückt gibt. Die Hardware ist eigentlich ein einfaches, aber komplettes USB I/O Board mit PIC (Peripheral Interface Controller). Die erste Version von Scopedome (V.2x) läuft ebenfalls noch mit diesem Board, ist jedoch mit den neuen Windows Versionen nicht fehlerfrei zum laufen zu bekommen.

LG
Eberhard
 
Hallo Eberhard,

ein ganz tolles Projekt! Vielen Dank, dass Du die Details hier genau beschreibst.

Mich würde interessieren, welche Veränderungen notwendig wären, wenn man diese Steuerung für eine Rolldachhütte verwenden wollte. Das müßte doch eigentlich leichter zu realisieren sein, da man ja nur einen Motor für das Öffnen und Schließen zu kontrollieren hätte. Würdest Du das wie hier gezeigt realisieren (nur mit weniger Relais) oder würdest Du dafür anders vorgehen?

CS
Ralf
 
Hallo Ralf,
danke für die Sternchen. :)

Das Steuern eines Rolldaches würde ich über Ascom einbinden. Das geht (wie du richtig erkannt hast :super: ) sogar relativ einfach, denn der Azimut Sensor wird dazu nicht benötigt.

Das ganze Öffnen und Schließen wird lediglich über die Kuppelspalt-Steuerung dieser Schaltung realisiert. Als Endschalter (E_S1/E_S2) kannst du die Ampire Magnetschalter nehmen. Sie sind bereits als Öffner und Schließer realisiert und sehr einfach montierbar. Den Antrieb wie bereits beschrieben mit dem DC Motor über Zahnstangen, Kette oder Reibrad mit eventuell erforderlicher, zusätzlicher Untersetzung.

Im Shutter Control der Dome-Software wählst du eine Zeit als Mindestzeit, die benötigt wird, um das Dach bis zum Erreichen der Endschalter zu Öffnen oder zu Schließen. Die Funktion "Non-Standard Behavior" wird im Shutter Control deaktiviert. In den "Interface-Funktionen" deaktivierst du alle Optionen, aber natürlich "Open / Close Shutter" und "ScopePower" nicht.

Mit der einenen Funktion "Home" im LesveDome Treiber wird der "Shutter", also in diesem Fall das Rolldach mit der Timersteuerung (Endschalter) ganz elegant geöffnet und geschlossen.

LG
Eberhard
 
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Hallo Ralf,

es ist sogar für deine Rolldachhütte ein Regensensor einsetzbar. ELV hat einen FS20SR, der 12V Anschluss und einen potenzialfreien Schaltausgang (NC) für Schaltaufgaben besitzt.

Den Ausgang kann man über die Masse (Com) schalten und den Ausgang (NC) direkt mit dem Close-Ausgang (Out5) der Steuerung verbinden. Der Endschalter der eigenständig arbeitenden Kuppelspalt-Platine schaltet den Motor ab, wenn die Rolldachhütte die Position (geschlossen) erreicht hat.

Diese Steuerung ist in der Ausführung sehr einfach mit anderen Überwachungs-Funktionen (Sensoren) erweiterbar.

LG
Eberhard
 
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Hallo Eberhard,

vielen Dank für Deine Einschätzung. Dann werde ich mir die Realisierung mal näher ansehen :-)

CS
Ralf
 
Hallo Eberhard,

schön, daß Dein Projekt solchen Anklang findet.
Zumindest weiß der Amateur dann, daß es funktioniert.

CS
Gerrit
 
Hallo Eberhard

Ich möchte mich bei Dir bedanken das Du so viel Zeit u. Energie in diese Dokumentation einer Sternwartensteuerung investiert hast. Einfach ganz große Klasse. 🙌

Eine erste Frage habe ich dennoch!
Woher bekommt man diese 4-Kanal Fernbedienung? Ich habe schon alle mir möglichen u. bekannten Quellen abgesucht aber nichts brauchbares gefunden. Es wäre toll wenn Du mir/uns Allen eine Quelle benennen kannst. Die anderen Bauteile sind hingegen leicht zu beschaffen.

Ich hoffe das ich Dich mit fortgeschrittenen Abschnitt meines Projekts noch ein wenig Löchern darf!?

Herzliche Grüße u. CS,

Tom
 
Hallo Tom,

Eine erste Frage habe ich dennoch!
Woher bekommt man diese 4-Kanal Fernbedienung? Ich habe schon alle mir möglichen u. bekannten Quellen abgesucht aber nichts brauchbares gefunden. Es wäre toll wenn Du mir/uns Allen eine Quelle benennen kannst. Die anderen Bauteile sind hingegen leicht zu beschaffen.
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Natürlich kann ich die Quellen nennen. Wenn es schnell gehen soll, kannst du die Relayplatine (wie Oben beschrieben) in der Bucht erwerben. Suche nach " 4 Kanal Relay Funk Platine ". Ich habe sie jedoch über Aliexpress (China) gekauft, das dauert dann halt etwas. ;)

Du solltest auch noch den Regensensor vorsehen. Suche dazu nach Kemo Regensensor (12V), ist eine preiswertere Alternative zum bereits erwähnten FS20SR (ELV) und hat ebenfalls einen Relay-Ausgang zu Schließen des Kuppelspaltes.

Ansonsten habe ich leider (zur Zeit) wenig Freiraum zum Berichten, aber das wird (hoffentlich) bald besser. :smiley64:
Dann gibt's wieder Bilder und Berichte.

LG
Eberhard
 
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Hallo Miteinander,

hier einmal das Foto von Regen Detektor im wasserdichten Gehäuse.

Link zur Grafik: http://www.poguntkeweb.de/RainDetector.jpg

Es lässt sich einfach mit 3mm Blechschrauben (16mm lang) an einem Metallwinkel befestigen. Er hat den DC-Anschluß GND(gelb)/ +12V (braun) und die zwei Litzen (grün/weiss) für den Schaltausgang (Schließer).

LG
Eberhard
 
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