Erfahrungen mit Arduino ASCOM Focuser Pro

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derTobi

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Moin,

hat schon jemand aus diesem Forum Erfahrungen mit Arduino ASCOM Focuser Pro sammeln können?

https://sourceforge.net/projects/arduinofocuscontrollerpro/

Falls ja, würdet Ihr einen Nachbau empfehlen, bzw. warum nicht?

Welche Projekte wären eurer Meinung nach vom Funktionsumfang und Materialbeschaffung (Platinen) ebenso eine Überlegung wert?

(Die Forumssuche hat in der Richtung leider nix verwertbares hervorgebracht.)

Grüße
Tobias
 
Hallo Tobias,

Erfahrung direkt nicht. Scheint aber sehr systematisch dokumentiert zu sein, hat gute Bewertungen und ist stufenweise ausbaubar.
Wenn ich Erfahrung mit der Arduino-Programmierung hätte, würde ich den nachbauen. Falls ich das lernen wollte auch.
Falls nicht: Würde ich mir mal den Lacerta Focuser anschauen. Scheint eine Runde Sache zu sein.

LG
Gerrit
 
Hallo Tobias,

ich habe mir das Projekt mal angeschaut. Es stammt, wie das Sky Quality Meter, dass ich hier kürzlich vorgestellt habe, aus der Feder von Robert Brown und macht einen sehr professionellen Eindruck.

Durch die Nutzung eines Arduino mit passenden Zusatz-boards (Shields) spart man sich aufwendiges Löten oder Platinen ätzen.

Der für den Arduino notwendige Code ist auch komplett, muss also nur via USB aufgespielt werden, was auch ohne Programmiererfahrung kein Problem ist.

Unter astrohome.info findest du ein DIY-Fokusierer von Thomas Westerhoff. Diesen hatte ich letzten Winter erfolgreich nachgebaut und funktioniert tadellos.

Grob gesprochen, funktionieren beide Projekte nach dem gleichen Prinzip. Ein Mikrocontroller aus der AVR-Familie (bei dem Projekt von Thomas ein ATMega8, im Arduino Nano ein ATMega328) steuern einen Schrittmotor, lesen einen Temperatursensor und wenn vorhanden Endlagenschalter aus und kommunizieren via USB mit dem angeschlossenen PC.

Vorteil dabei des Arduino, dass alle Bauteile zur Inbetriebnahme des Mikroprozessors und Kommunikation (Stromversorgung, Kondensatoren zum sicheren Betrieb, Schnittstellen-Mikrocontroller für USB, etc.) schon fest verbaut und nicht selbst gelötet werden müssen.

Verständlicherweise wagt sich nicht jeder an das Löten von SMD Bauteilen und Platinen ätzen entfällt (wobei ich dabei mit einer Firma in Bulgarien sehr gute Erfahrungen gemacht habe, günstig und schnelle Lieferung).

Ich kann das Projekt (ohne es jetzt selbst gebaut zu haben - was aber villeicht noch kommt) echt empfehlen.

Überschaubarer Aufwand, sehr professionell und umfassend dokumentiert. Einmal zusammengebaut, Code aufspielen und los geht's - fast plug&play :)

Beste Grüße,
Alex
 
Hallo ihr zwei,

ich hab mir den Code auch mal angeschaut. Der ist schön konfigurierbar.
Zumindest habe ich Hoffnung und zugleich den Drang empfunden meine Schaltungen mit der Software zu beseelen. Ich muß nur die Pins entsprechend konfigurieren. Wenn ich der Eifer packt, schaue ich mir das heute Abend mal an.

LG
Gerrit
 
Hallo Tobias,

vom gleichnamigen Autor des Projektes gibt es auch ein Zweites:

https://sourceforge.net/projects/arduinoascomfocuserpro2diy/?source=directory

Nur zur Kenntnis. Die genauen Unterschiede muß ich mir noch verdeutlichen.

Version 1:

A fully functional stepper motor focus controller (DIY project) based on Arduino Nano/Uno, with full driver, application and ASCOM support. Temperature probe support, LCD1602 or TFT display options, Bluetooth option, push button options, local/manual or remote control. Supports many different boards, L293D, L298N, DRV8825, Easydriver and more. Tested on Windows, Linux and Mac, Moonlite compatible.

Version 2:

myFocuserPro2 for telescopes controlled by Arduino Nano. Temperature probe support, LCD1602, TFT or OLED options, Bluetooth option, push button options, local/manual or remote control. Supports many different boards, L293D, L298N, DRV8825, Easydriver, ULN2003, A4988 and more. ASCOM and Windows support. Not compatible with Moonlite. Improved layout and build options. Ongoing support. Now with true Wifi option.

CS
Gerrit
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hey Tobias,

unter Files/Documentation gibts ein Vergleichs PDF zwischen v1 und v2:

https://sourceforge.net/projects/ar...omparison v1 and v2 myFocuserPro.pdf/download

Hauptunterschiede sind dass v1 keine Home Position kennt. v2 hat auch einen höheren MaxWert für die Focuser Position und Temperatur Kompensation. Man kann an v2 auch OLED und TFT Displays anschließen.

Soweit ich sehe also alles Sachen die man nicht zwingend braucht. 65000 Schritte Max wie bei v1 sollten eigentlich auch ausreichend.

Tom
 
Servus Tobias,

ich habe mir gestern alle Bauteile bestellt. Eine Teileliste lag ja mit unter den Dateien. Ich nehme mich mal der DRV8825 HW203 Variante mit LCD1602 Display an (V2 Version), inklusive des NEMA17-PG27 Schrittmotors.

Aktuell habe ich zwar bereits einen ASCOM kompatiblen Focuser von Lunatico aber je kälter es draussen wird desto öfter verliert die Steuersoftware die Verbindung zum Focuser. Passieren tuts natürlich immer im dümmsten Moment wenn Sequence Generator Pro grad gerne nachfokussieren würde. Dann ist Neustart des Focusers angesagt.

Die anderen fertigen Geräte waren mir alle zu teuer (~300 Euro aufwärts). Die Bestellung gestern kam jetzt so auf 140 Euro insgesamt, mit ein paar Ersatzbauteilen falls was kaputt geht.

Tom
 
Hallo liebe Mitleser,

anbei mal ein paar Anregungen:

Folgenden Motor habe ich an meinem 3" Focuser getestet (Newton, F/4).

http://www.ebay.de/itm/0-9deg-Thin-...296817?hash=item3d02a3d6b1:g:1TcAAOSw0JpV7ALF

Man sieht an der Motorrückseite das Wellenlager. Das würde ich für den Außeneinsatz mit einer verwittierungsbeständigen Folie ankleben. Ich habe dafür Alu-Folie genommen.

Ich habe den mit 32 Microsteps dann auch getestet. Sehr sehr feine Auflösung am Knopfautomaten. Direkt auf der 6 mm Welle kommt man auf 1,2 Mikron. Beim Knopfautomaten sinds dann 0,12 Mikron. Warum also 200 Euro für einen Fokusmotor zahlen. Der hier tuts auch. Und ist noch sehr, sehr leicht dazu.

Als Ankopplung dient eine Balgkupplung. Diese wurde in 3 mm bestellt und
aufgebohrt.

Hier mal eine Idee, die ich umsetze:

Diese Kupplung läßt sich ggf. auch in Eure Handbohrmaschine einspannen.
Wer einen Bohrmaschinenständer hat und auch eine Spannvorrichtung, kann nun recht einfach diese Kupplung so aufbohren, daß diese noch in sich noch einigermaßen rund läuft.

Dazu nimmt man einen 3 mm Bohrer, spannt diesen statt der Kupplung in die Spannvorrichtung (mittlere Prismenführung) und richtet dann die Halterung so aus, daß sich die Kupplung (im Bohrmaschinenfutter) über die Bohrmaschine absenken läßt.

Statt einem Bohrer kann man auch eine 3 mm Messing Welle oder M3 Schraube nehmen.

Hat man das erreicht, spannt man die Halterung fest und bohrt stufenweise von unten nach oben die entsprechenden Zielbohrungen. Beispiel: 4 mm auf 6 mm, erst die 4 mm Bohrung, dann die 6 mm Bohrung. Nicht mehr ganz so tief. Und falls mal was daneben geht, keine Bange es gibt bei Conrad-Elektronic Messing-Adapter in verschiedenen Abstufungen. Die kann man im Akkuschrauber aufschleifen.

Abschließend eine Demo mit einem Motortreiber der Firma Allegro A4988.


Mit dem Standard-Lasttest 2kg (Featuring Milsana H-Milch)

Ich habe noch einen anderen Motor gefunden, den möchte ich aber am Refraktor erstmal testen.

LG
Gerrit
 
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Hallo Tom,

ich gebe zu, ich habe noch etwas Schwierigkeiten mich zurechtzufinden. Deine Variante wollte ich eigentlich auch nehmen, suche aber derzeit noch Quellen von hier wo ich möglichst viel auf einmal bekomme.

Ich habe irgendwo gelesen, dass der NEMA 17 mit dem Planetengetriebe eher etwas überdimensioniert sei. Da überlege ich noch ob es nicht auch eine Nummer kleiner tut. Eine Idee bzw. Quelle fehlt mir aber noch.

Viel Erfolg beim Zusammenbauen. Ich werde noch ein paar Tage fürs Bestellen brauchen.

Grüße
Tobias
 
Hallo Gerrit,

bei mir wird es noch etwas dauern. Bin noch am Quellen raussuchen.

Einen Knopfautomaten möchte ich nicht verwenden, ein Getriebe wäre mir aber schon recht lieb.

Bei der Balgkupplung bin ich ebenso noch am überlegen. Gehört für mich eigentlich mechanisch betrachtet dazu.

Viel Erfolg beim Testen!

Grüße
Tobias
 
Hallo Tobias,

falls an Deinem OAZ ein Knopfautomat drann ist, würde ich den auch nehmen.
Da steckt ein 1-stufiges Planetengetriebe drinn.

Falls Dein OAZ keinen hat, dann habe ich mir z.B. diese Motoren angelacht.
Für den FSQ und den FS60CB.

http://www.ebay.de/itm/DE-Ship-90-1...617238?hash=item4d36c8e4d6:g:rzMAAOSwHnFVzZi3

Die sind klein, leicht und passen in eine 25x25 aluminium-profil..

Zum Glück habe ich eine eigene Steuerung für das Robofocus-Protokoll entwickelt. Und konnte daher direkt testen. Das Firstlight hat der kleine Motor schon gesehen. Am Freitag.

Ich möchte mich aber langfristig von der eigenen Software verabschieden. Da die Software auf der Windows-seite altbacken ist (Technical Innovations). Und meine Befürchtung ist, daß sie die nächsten 2 Jahre nicht mehr überleben wird.

Außerdem finde ich die Möglichkeit nett bei der Lösung auf Source-Forge ein LCD-Display zu adaptieren.

LG
Gerrit
 
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Hallo Gerrit,

an meinem OAZ ist bis jetzt kein Knopfautomat dran. Falls einer dran wäre, würde ich ihn aber auch nicht nehmen. Ich traue ihnen nicht soviel Festigkeit/Ausdauer zu wie ich davon erwarte.

An einem im Nema 8 Format hatte ich auch gedacht, so wie der in deinem Link. Ansonsten hätte ich im Moment an eines der folgenden Exemplare gedacht:

http://www.ebay.de/itm/Getriebemoto...931285?hash=item3d02db4bd5:g:T5gAAOSwgNRV7nzN

http://www.ebay.de/itm/Nema-11-Getr...922992?hash=item3d02db2b70:g:DF8AAOSwgNRV7oX7

Der Nema 17 aus der Anleitung würde zwar gehen, wäre mir aber etwas zu groß.

Zusätzlich hätte ich noch an eine Untersetzung von etwa 1:3 mit Zahnriementrieb am OAZ gedacht. Ich muss das alles mal genauer durchrechnen.

Grüße
Tobias
 
Hey Tobias,

ja die Quellen waren ein Problem. Ich hab knapp 90% bei Reichelt bekommen. Aber die letzten 10% der Teile haben sich auf glaub ich fünf verschiedene Ebay Lieferanten aufgeteilt weil kaum einer alle Teile hatte.

Tom
 
Hallo Kollegen,

so wie es aussieht, kann ich heute die erste Schaltung aufbauen.
Die Nanos sind gekommen und einige Teile habe ich noch hier.

CS
Gerrit
 
Hallo Gerrit, hallo Tom,

dann wird es also erst mal Reichelt. Vielen Dank.

Einen Nano hab ich auch noch im Visier, schaun wir mal.


Ich habe mal heute ein paar Berechnungen und Annahmen gemacht, die ich gerne mal "reflektiert" hätte. Bevor ich da Blödsinn schreibe und rechne mach ich das einfach mal öffentlich. Dann geht am Ende weniger schief:


Der Focusmotor soll an einen 8"F4 Newton mit Crayford Auszug. Dieser ist von TS und neuere Modelle davon sollen 14mm Focusweg je Umdrehung haben, was ich bei mir für realistisch halte. Überprüfen kann ich es gerade nicht, aber für eine Überschlagsrechnung reicht es.


Laut pdf des Entwicklers können wir die "Critical Focus Zone" mit einer Formel annehmen, welche lediglich vom Öffnungsverhältnis abhängig ist. (In meinem Beispiel F4):

Cfz in microns = focal_ratio * focal_ratio * 2.2

Ergibt bei mir:

Cfz: 4*4*2,2 = 35,2µm.


Der Entwickler schreibt weiter, dass ein Wert von 10 Schritten innerhalb der Cfz anzustreben sei. Das wären bei mir dann 3,5µm/Step.

Nehmen wir des weiteren an ich würde einen Motor mit 0,9° je Schritt wählen, so erreiche ich 400 Mikroschritte je Umdrehung des Motors.

Beim Motortreiber DRV 8825 habe ich die Möglichkeit bis zu 1/32 Mikroschritt zu fahren. Das ergäbe:

400x32=12800 Mikroschritte des Motors für eine Umdrehung. 14mm Focusweg entspricht 14000µm/Umdrehung.

14000µm/12800 Mikroschritte = 1,093µm/Step.

Um innerhalb der empfohlenen Rahmenbedingungen des Entwicklers zu bleiben, genügt also bei den bisher getroffenen Annahmen 1/16 Mikroschritt für einen 0,9° Stepper und 1/32 Mikroschritt für einen 1,8° Stepper für einen F4 Newton.

1/16 Mikroschritt: 2,1875µm/Step.

Ein Planetengetriebe ist somit bei Mikroschritt für mich bei 14mm Focusweg/Umdrehung nicht zwangsweise notwendig.

Ob mein Okularauszug überhaupt in der Lage ist derartig feinfühlig bewegt zu werden wage ich stark zu bezweilfeln. Ob das Haltemoment dann auch ausreicht, ist eine weitere Frage. Ersparen würde ich mir aber definitiv einen eventuell vorhandenen Getriebfehler. (Beim ebay Händler mit unter 1° angegeben). Auch die Motoren sind ohne Getriebe etwas preiswerter.

Habe ich etwas übersehen oder Fehler in meiner Betrachtung bzw. Annahmen?

Grüße
Tobias

 
Hallo,

wenns erlaubt ist, häng ich mich hier etwas dran. Plane grad auch einen Motorfokuser, allerdings mit "gekaufter" Steuerung von Pierro Astro oder Seletek. Über die gleiche Ebay-Motorenseite bin ich auch schon gestolpert.
Die Getriebemotoren haben tatsächlich etwas viel Spiel. Andererseits möchte ich schon Drehmomentreserve haben. Um den APM 3" mit CCD, Reducer, OAG und Kabeln zu bewegen, sind
nach meiner Messung 13 Ncm nötig. Daher möchte ich wenigstens 30 Ncm Drehmoment haben. Leider hab ich keinen getriebelosen Motor bis NEMA 14 gefunden, der das könnte. Um ein Getriebe oder eine Untersetzung wird man nicht rumkommen.
 
Hallo Christian,

aber bitte gerne doch! Danke für deine Hinweise. Ich habe mir trotzdem mal einen kleinen gebrauchten Nema 8 Motor zugelegt. Wenn das nicht reicht, würde ich gerne erst mal versuchen mit einem Zahnriementrieb eine Untersetzung zu erzielen.

Ich habe bei mir lediglich 2" und "maximal" eine EOS 450D mit Komakorrektor dran. Da werde ich fürs erste nicht soviel Drehmoment benötigen. Ich weiß auch ehrlich nicht ob die theoretische Berechnung mich da weiter bringt, da ich das Losdrehmoment nicht werde bestimmen können (höchstens messen).

Grüße
Tobias
 
Zitat von Hanibal:
Hallo,

wenns erlaubt ist, häng ich mich hier etwas dran. Plane grad auch einen Motorfokuser, allerdings mit "gekaufter" Steuerung von Pierro Astro oder Seletek. Über die gleiche Ebay-Motorenseite bin ich auch schon gestolpert.
Die Getriebemotoren haben tatsächlich etwas viel Spiel. Andererseits möchte ich schon Drehmomentreserve haben. Um den APM 3" mit CCD, Reducer, OAG und Kabeln zu bewegen, sind
nach meiner Messung 13 Ncm nötig. Daher möchte ich wenigstens 30 Ncm Drehmoment haben. Leider hab ich keinen getriebelosen Motor bis NEMA 14 gefunden, der das könnte. Um ein Getriebe oder eine Untersetzung wird man nicht rumkommen.

Hallo Christian,

also ich setze in etwas die gleiche Konfiguration mit gleichen Lastanforderungen ein.
Und der Schrittmotor von oben über den Knopfautomaten klappt wunderbar.

LG
Gerrit
 
Hallo Kollegen,

ich habe das folgende RGB LCD in den Code integriert. Viel Arbeit war es nicht.
Und auch zwei der Buttons habe ich zum Fokussieren in den Code implementiert.

http://www.exp-tech.de/adafruit-rgb...ter-display-only-2-pins-used-negative-display

Was mir insgesamt noch fehlt in der Software ist das Thema Backlash Compensation. Das Thema betrifft jeden Antrieb. Und da gefällt mir die Ansicht des Entwicklers nicht, daß man das auf der Client-Seite lösen sollte. So schwer ist das nun auch nicht. Zumindest habe ich das in meinem Robofocus-Clone umgesetzt. Evtl. schaffe ich das hier im Code auch.

LG
Gerrit
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hey,

@Tobi: Deine Berechnungen kann ich nachvollziehen, sollte so klappen. Ist der OAZ der Standard Crayford? Hier könntest Du Probleme bekommen wenn der OAZ mit Kamera nach unten zeigt. Ich habe damals den Standard Crayford gegen einen Baader Steeltrack ersetzen müssen da ich den Anpressdruck über die Schraube am OAZ nicht stark genug machen konnte um ein Durchrutschen zu vermeiden. Teilweise ist er dann auch bei Drehungen am OAZ durchgerutscht und er hat sich nicht bewegt.

Solltest Du mal ausprobieren ob dein OAZ, wenn die Kamera direkt nach unten zeigt, noch korrekt bewegt werden kann ohne dass was durchrutscht. Nur wenn dass wirklich gegeben ist macht es Sinn sich über die Details wie die Schrittweite bei deinem f/4 für die kritische Fokuszone Gedanken zu machen.


Konnte leider mit meinem Zusammenbau aufgrund fehlender Freizeit noch nicht starten. Hab aber alle Bauteile bekommen, zusammen mit Display und werde wohl das Wochenende mal anfangen die Variante NEMA17-PG27 mit DRV8825 zusammen zu bauen.

Tom
 
Moin,

ich habe heute mal 90% der Bestelliste abgearbeitet. Stecker und Gehäuse muss ich mir noch holen. Der Rest kommt in den nächsten Tagen per Post. Ich werde berichten.

@Tom: Ich befürchte ich hab das Haltemoment tatsächlich unterschätzt. Ein Nema 14 Motor habe ich gleich hinterher bestellt. Ca. 10faches Drehmoment...

Grüße
Tobias
 
Hey Tobias,

ich hab alle Teile daliegen, kam aber noch nicht dazu alles zusammen zu bauen.

Apropo, falls jemand sich für mehr Projekte mit Arduino in Astronomie interessiert: Der YouTube Channel "Astro Imaging Channel" hatte vorletzte Woche eine Live Session was man da alles mit machen kann und da wurde auch das Focuser Projekt erwähnt dass wir hier grad nachverfolgen. Wer des Englischen mächtig ist also ein guter Überblick was da sonst noch so geht mit Arduino's verschiedener Bauart.

Tom
 

Hi Tobi, Alex und liebe Selbstbau-Gemeinde,

anbei mal mein erstes Exemplar des MyFocuserPro2. Anstatt eines HC05 habe ich mich für einen HC06 entschieden. Den hatte ich noch.
Das schöne an Bluetooth ist, daß man die Device-ID entsprechend so setzen kann, dass man den Okularauszug oder das jeweilige Teleskop eindeutig identifizieren kann.
An meinem 18" Newton habe ich 2 OAZ verbaut. Aufgrund des geringen Preises der Steuerung werde ich mir gleich mehrere Steuerungen bauen.
Ich habe erstmal versucht alles auf einer kleinen Platine unter zu bringen. Ein Anschluß für ein LCD-Display habe ich auch noch ausgeführt. Mit Bluetooth hat es sich eigentlich erübrigt. Visuell kann man den OAZ auch über ein - entsprechend mit roter Folie abgeblendetes - Tablet bedienen.

Also ich denke es lohnt sich der Steuerung eine Chance zu geben.

Beste Grüße,
Gerrit
 
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Hey Gerrit,

habe auch am Wochenende angefangen die v2 des Focusers zu bauen. Bin aber noch dabei. Bluetooth werde ich weglassen, aber ich bastel mir das Display und eine externe Handsteuerbox dazu.

Hab nur gemerkt dass auf dem Excel Sheet mit den Bauteilen die Spannungsregelung nicht mit drauf war. In der Tabelle im PDF stands dann mit drin, drum musste ich mir nochmal paar Bauteile nachbestellen. Nächstes Wochenende sollte es dann losgehen dass ichs fertig machen kann.

Die Motoradaption an den OAZ hab ich schon mal auf den NEMA17 PG27 Schrittmotor umgebaut.

Tom
 
Hi Tom,

möchtest Du auch das Display verwenden, was ich oben referenziert habe?
Dazu muß man die Code noch anpassen.
Wir können uns da kurzschließen.
Zumindest brauchst Du dann keine Tasten mehr am Gehäuse der Fokussteuerung.

Dazu hat man noch ein günstiges I2C-Terminal für andere Späße.
Z.B. für die Onstep. Dazu muß man aber noch die Menüführung und einiges Lösungen in den Controller packen. Der Speicher vom Teensy 3.1 oder Atmega 2560 ist eh noch relativ frei.

LG
Gerrit
 

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