Open Source Hardware Astro-Computer

[DerOndre]

Hallo zusammen,
inspiriert durch den Stellarmate Pro Astro-Computer hatte ich die spinnerte Idee, so ein Teil als Open Source Hardware auf Basis eines Raspi Compute Moduls mal selbst in Angriff zu nehmen. Gute Idee? Schlechte Idee? Muss ich meine Mutter fragen? Hätte jemand Interesse daran? Wenn nicht, ist's auch nicht schlimm, dann würde ich das halt nach meinen eigenen Anforderungen entwickeln. Aber vielleicht könnte mal ja hier mal ein paar Specs und Features sammeln, die z.B. beim Stellarmate Pro oder Asi Air nicht so gut gelöst sind oder gar fehlen.
Gruß
André

 

[radiofotograf]

Hi André,

es gibt hier vielleicht schon ein paar Hinweise zum Thema. Grundsätzlich würde mich so etwas auch interessieren. Die Stellarmate Hardware macht schon vieles richtig, denke ich, als clevere Kombination von Astroberry und Pegasus Verteilerbox. Ein großer Pluspunkt beim neuen Stellarmate System ist sicher die Android App. Die wird man nicht so leicht nachbauen können. Aber bisher bin ich auch gut mit VNC klargekommen. Ich werde auf jeden Fall hier mitlesen.

CS
Benjamin

 

[growers]

Gute Idee?

Ja

Schlechte Idee?

Ja

Muss ich meine Mutter fragen?

Keine Ahnung.

Ich kenne deinen Background nicht, ich spekuliere aber halt mal, dass du vermutlich nicht täglich Schaltungen mit PCIe, HDMI und USB3 entwickelst. In dem Fall eine prinzipielle Anmerkung dazu: Vergiss das Compute Modul. Selbst von unseren Geschäftskunden nutzen das nur wenige. Warum? Das ist sowohl in der Entwicklung als auch in der Implementierung zu teuer. Ein "normaler" Pi 5 als Basis und ein Anschluss der Peripherie über den 40-poligen GPIO ist nicht nur billiger, sondern auch erheblich einfacher zu realisieren. Mit dem Compute-Modul darfst du nämlich nicht nur die externen Anschlüsse nochmal selbst ranbasteln, sondern auch Sachen wie einen USB 3-Hub selbst designen. Und wenn du damit nicht bereits viel Erfahrungen hast, würde ich davon die Finger lassen. Bei den Frequenzen, die da auf den Traces liegen, ist das ganze halt deutlich mehr als mal einen Chip suchen, das Datenblatt durchlesen und dann mal schnell eine Schaltung entwerfen.

Insofern ist der oben verlinkte "AstroPi" vermutlich schon das, was du implementieren willst oder mindestens mal eine gute Basis.

CS, Daniel

 

[DerOndre]

Hi Daniel,
also täglich mach ich sowas natürlich nicht, aber ich hätte jetzt nicht davon angefangen, wenn ich mir die Hardwareentwicklung nicht zutrauen würde. Ich hab mir die Schaltpläne und Layouts von dem CM4 Devboard angesehen und finde die recht überschaubar. Es geht mir ja auch nicht in erster Linie darum, direkt ein perfektes verkaufsfähiges Produkt zu entwickeln, sondern ein kompaktes Board mit den Zusatzfunktionen zu haben, die z.B. ein Stellarmate Pro bietet. Für den ambitionierten Selbstbastler. Mir ist auch klar, dass sich das preislich von fertigen Lösungen nur wenig unterscheiden wird. Trotzdem gefällt mir persönlich die Idee eine Open Source Software auch auf einer Open Source Hardware laufen zu lassen.
Problematisch könnte aber tatsächlich die Verfügbarkeit des USB3 Hostcontroller sein. So wie es aussieht wird der Vialabs Chip nur an OEM Kunden verkauft. Müsste man aber mal recherchieren, welche Alternativen dafür in Frage kämen.
Gruß
André

 

[growers]

und finde die recht überschaubar.

Das in ein HF-Design, wo Signale im Bereich mehrerer Gigahertz langlaufen. Nur weil das "überschaubar" aussieht, heisst das nicht, dass man das mal schnell hinzaubert. Vor allem ist das ohne sündhaft teures Equipment Das ist eine andere Nummer als irgendwo ein USB1-Gerät anzubinden. Alleine ein Oszi um mal ein Augendiagramm aussieht ist sündhaft teuer.
Ich bin auch nicht sicher, was du dir unter dem "ambitionierten Selbstbastler" vorstellt. Ein solches Design muss maschinell gefertigt werden. Und das dürfte auch kaum bei Billiganbietern ala JLCPCP möglich sein, da die benötigten Bauteile sicher nicht in deren Standardportfolio enthalten sind.

Ganz abgesehen davon: Warum willst du für ein derartiges Design, was ganz klar Leistung erfordert, den Pi4 einsetzen? Ich bin kein genereller Fan des Pi5, aber gerade hier bringt die zusätzliche Leistung ganz klar einen ordentlichen Mehrwert.
Wenn du unbedingt mit einem USB3-Hub rumspielen willst (was ich immer noch für keine gute Idee halte), halte ich eine generelle Powerbox, die per USB angeschlossen wird, für ein sinnvolleres Konzept. Wer mag, kann die dann mit einem Raspberry Pi verbinden, aber man kann das halt auch mit einem MiniPC nutzen. Da gibt es ganz sicher wesentlich mehr interessierte Personen als an einer reinen Raspberry Pi Lösung.

CS, Daniel

 

[DerOndre]

es gibt hier vielleicht schon ein paar Hinweise zum Thema. Grundsätzlich würde mich so etwas auch interessieren. Die Stellarmate Hardware macht schon vieles richtig, denke ich, als clevere Kombination von Astroberry und Pegasus Verteilerbox.

Dieser AstroPi ist ein guter Hinweis. Das hatte ich noch nicht gesehen. Persönlich sind mir auch die solide 12V Verteilung und der USB 3 Hub am wichtigsten, so wie es an der Pegasus Box vorhanden ist.

Das in ein HF-Design, wo Signale im Bereich mehrerer Gigahertz langlaufen. Nur weil das "überschaubar" aussieht, heisst das nicht, dass man das mal schnell hinzaubert. Vor allem ist das ohne sündhaft teures Equipment Das ist eine andere Nummer als irgendwo ein USB1-Gerät anzubinden. Alleine ein Oszi um mal ein Augendiagramm aussieht ist sündhaft teuer.

Ja und? Muss man ja nicht unbedingt kaufen Nee, mal ernsthaft, wie sind Deine persönlichen Erfahrungen mit HF Design? Bist Du selbst Entwickler? Es gibt definitiv Dinge, die ich mir nicht zutraue, aber das hier geht nicht über die Referenzdesigns der Hersteller hinaus und das halte ich für gut machbar. Klar, geht nicht mal eben auf die Schnelle, aber nur weil es etwas komplizierter ist, muss das doch kein Hinderungsgrund sein. Vielleicht können wir ja dann bei der konkreten Implementation über die Probleme im Detail sprechen. Jetzt so pauschal zu sagen, dass gibt nix, finde ich nicht sinnvoll.

Ich bin auch nicht sicher, was du dir unter dem "ambitionierten Selbstbastler" vorstellt. Ein solches Design muss maschinell gefertigt werden. Und das dürfte auch kaum bei Billiganbietern ala JLCPCP möglich sein, da die benötigten Bauteile sicher nicht in deren Standardportfolio enthalten sind.

Wie gesagt, außer beim Hostcontroller sehe ich keine Beschaffungsproblematik bei den Komponenten. Bei JLC macht auch controlled impedance boards. Hab ich für einige 2.4GHz Boards schon ausprobiert und funktioniert einwandfrei. Es sind keine BGA Bauteile nötig. Da würde fürs händische Verlöten wirklich meine Schmerzgrenze überschritten.

Ganz abgesehen davon: Warum willst du für ein derartiges Design, was ganz klar Leistung erfordert, den Pi4 einsetzen? I

KStars läuft doch ganz gut auf dem Pi. Klar läuft das auf einem Celeron oder sonstwas besser, aber offenbar reicht dem Stellarmate Entwickler die Leistung der CPU für seine Hardware ja auch aus.

Wenn's jetzt einfach nur ein Spaßprojekt für mich wird, ist das auch ok. Ich fände es aber schon ganz nett, wenn man den einen oder anderen erfahrenen Hardwerker im Boot hätte.
CS
André

 

[growers]

Nee, mal ernsthaft, wie sind Deine persönlichen Erfahrungen mit HF Design? Bist Du selbst Entwickler?

Ja, wobei ich allerdings kaum noch HW Designs mache. Das überlasse ich grösstenteils meinem Kollegen. Und generell lasse ich von Dingen >500MHz die Finger, weil ich weder die entsprechende Erfahrung, noch die Messmittel zur Verfügung habe um das wirklich sauber zu implementieren.

Ich fände es aber schon ganz nett, wenn man den einen oder anderen erfahrenen Hardwerker im Boot hätte.

Da muss ich leider passen. Ich hab zu viele andere Projekte in allen möglichen Gebieten (auch Nicht-Astro) offen, da fange ich nicht noch eine Baustelle an ;-)

CS, Daniel

 

[tuxtex]

Hallo Andre,

Prinzipiell finde ich die Idee gut, aber ich fände es sinnvoller, das auf Basis eines Mini PCs zu machen, wir z.B. den Mele Quieter. Ich habe eine zeitlang mit zwei Astroberries herumexperimentiert und warte immer noch auf eine 64Bit Implementierung, die wahrscheinlich am Ende doch nicht kommt. Auf dem PC könnte man ja problemlos eine Linux Distribution mit Indi, Ekos/Kstars und Co laufen lassen. Da gibt es den Riesenvorteil vieler Anwender/Tester und auf den gängigen PC Architekturen wird ja meistens entwickelt. Dazu kommt der erhebliche Performancezuwachs auf einer PC Platform gegenüber den Raspis. Bisher kenne ich aber nur den 4er.

Bei der Entwicklung einer Hardwarelösung auf PC Platform wäre es dann auch möglich NINA unter Windows laufen zu lassen und die 12V Power auch darüber zu steuern.

Allerdings ist der Stellarmate Pro gar nicht mal sooo teuer im Vergleich mit PrimaLuce Lab und die Frage ist, ob man hier vom Preis her am Ende mithalten kann. Die Raspis sind ja mittlerweile auch nicht mehr so preiswert.

Ohne eine passende Smart App ist der Nutzen dann auch wieder begrenzt. Cuiv hat ja gerade eine Video herausgebracht, in dem er auch immer wieder die ganzen Stellarmate Bugs hinweist...

Einfach eine X-Server laufen zu lassen für den Remotezugriff kostet schon einiges an Resourcen und wäre nicht wirklich ein Fortschritt.

Just my 5 Cents!

CS,

Günther

 

[tuxtex]

Vielleicht wäre am Ende eine schöne Adruino PWM Steuerung für 12V am USB sogar die beste Lösung?

CS,

Günther

 

[growers]

Prinzipiell finde ich die Idee gut, aber ich fände es sinnvoller, das auf Basis eines Mini PCs zu machen, wir z.B. den Mele Quieter.

Das ist aus meiner Sicht keine gute Idee. Wie lange solche Teile verfügbar sind, weiss kein Mensch, im Zweifelsfall gibt es das Ding in einem halben Jahr mit anderen Innereien oder in 9 Monaten gar nicht mehr. Bei solchen Plattformen garantiert dir niemand, wie lange die verfügbar sein werden.

CS, Daniel

 

[DerOndre]

Das ist aus meiner Sicht keine gute Idee. Wie lange solche Teile verfügbar sind, weiss kein Mensch, im Zweifelsfall gibt es das Ding in einem halben Jahr mit anderen Innereien oder in 9 Monaten gar nicht mehr. Bei solchen Plattformen garantiert dir niemand, wie lange die verfügbar sein werden.

Ja, das sehe ich genauso. Wenn PC, dann mit getrennter Hardware für die Astro-Peripherie. So ein PC Mainboard wäre mir definitiv eine Nummer zu groß. Das ist schon sehr aufwendig und die Bauteile gibt's eben wirklich nicht bei Mouser oder Digikey. Beim CM4 gibt es wenigstens eine "garantierte" Verfügbarkeit bis 2028 und Dokumente bezüglich der Vorbereitung neuer Designs auf das geplante CM5.

Ich hatte vor einiger Zeit mal ein Dev-Board für einen USB 3 Hub angefangen. Das Layout ist zu 95% fertig und die Bauteile liegen hier schon seit geraumer Zeit herum. Das sollte eigentlich in Richtung Power Box Advanced gehen...bis ich mir das Ding aufgrund akuten Bedarfs dann doch fertig gekauft habe
Werd das Ding jetzt einfach mal fertig machen. Wenn der Hub nicht funktioniert, hab ich wenigstens einen guten 75W DC/DC Converter
CS
André

 

[markusd112]

Hallo,
ich bin per Zufall auf diesen Thread gestoßen. Ein paar Punkte von meiner Seite:

Was erwarte ich mir von einem Astro-Rechner?

• kleiner Formfaktor & Gewicht (Zielgröße evtl. wie ASIair Pro oder Plus, etwas größer geht auch), montierbar per Sucherschuh
• ausreichende Anzahl an USB2- (mind. 2 Stück) und USB3 Schnittstellen (mind. 4 Stück) für: Kamera, Guiding-Cam, EFW, EAF, Meteo-Sensor, Montierung, USB-Stick, ...
• Stromversorgung:
  • 12V Eingang
  • mind 4 x 12V Ausgänge mit ausreichender Einzelleistung (I > 4A), an-/ausschaltbar, mind 1 x per PWM steuerbar für Flatfieldbox
  • 2 x Tauheizausgänge (PWM regelbar) mit Cinch-Buchse
• GPS-Empfänger
• Temperatur-, Luftdruck-, Luftfeuchtigkeitssensor
• Ethernet- und WLAN-Schnittstelle (mit gutem Empfang, nicht wie bei der ASIair Pro!)
• DSLR-Auslöser-Ausgang
• Plattform? na ja, eigentlich egal (ARM oder Intel/x86), siehe Software
• Software:
  • Zugriff via WebGUI
  • Zugriff via Smartphone-/Tablet
  • stabiler Betrieb (vgl. ASIair)
  • einfache Bedienung (vgl. ASIair GUI), EKOS und KStars empfinde ich persönlich als recht unübersichtlich, altbacken und im Betrieb fehleranfällig (zumindest bei meinen Versuchen mit Stellarmate auf der ASIair Pro. Die NINA GUI ist auch recht überfrachtet, der Advanced Sequencer ist kompliziert zu bedienen, ein Zugriff per Smartphone/Tablet ist eher schwierig möglich)

Ich würde mir den Stellarmate Pro kaufen, auch die 729 EUR schrecken mich nicht sofort ab, wenn ich wüsste, dass ich ein solides, gut funktionierendes Gesamtsystem bekäme. Leider waren meine Gehversuche mit Stellarmate aber etwas ernüchternd. Die App ist auf meinem Tablet mehrmals abgestürzt, es gab immer wieder Verbindungsschwierigkeiten beim erneuten Starten der App, die GUI ist sehr unübersichtlich und die Funktionsweise von Sequencer & Co. haben sich mir nicht direkt erschlossen

Bei allem Respekt für den Mut, sowas als Open Source Lösung selber zu bauen, aber das ist schon eine enorme Herausforderung, weil es so umfangreich ist und so viele Teilgebiete abdecken muss, damit ein gut funktionierendes Gesamtsystem rauskommt.

Vielleicht ist es sinnvoller, sich auf einen Teilkomplex zu konzentrieren und wo möglich auf schon vorhandene Komponenten/Software aufzusetzen. z.B. die Entwicklung eines Plugin für NINA, um es per Smartphone/Tablet ordentlich steuern zu können (entweder per Browser oder per App). Und/oder einen passgenauen Aufsatz für einen Intel NUC Rechner, in dem die Zusatzfunktionen wie Stromversorgung und Montage per Sucherschuh untergebracht werden.

Viele Grüße

Markus

 

[DerOndre]

Hallo Markus,
vielen Dank für Deine Ausführungen. Die Features decken sich etwa mit dem, was ich auch erwarten würde. Beim Raspi bzw. Mini PC stören mich auch immer die begrenzte Anzahl an USB Anschlüssen. Da ist immer mindestens einer zu wenig.
Ich persönlich könnte mit einer Raspi-basierten Lösung leben. KStars/Ekos ist definitiv nicht die rundum sorglos Lösung, wie sie mir NINA bietet, aber es ist auf dem richtigen Weg.
Was die Bedienung angeht: Stellarmate hatte ich vor etwa 2 Jahren mal ausprobiert und mein Erlebnis war ähnlich wie deins: Abstürze, Verbindungsprobleme, einige wichtige Schritte liefen nur direkt über Ekos (vor allem das Polar Alignment, ausgerechnet die eine Sache, für die man wirklich draußen am Teleskop sein muss). Ansonsten kann man Ekos auch schon ganz gut per VNC auf dem Tablet bedienen, wenn man sich die Auflösung richtig einstellt. Aber es zickt halt manchmal herum. NINA kann ich die ganze Nacht komplett unbeaufsichtig ihr Ding machen lassen, bei Ekos musste ich immer mal zwischendurch schauen, ob es noch lief.

Bezüglich Software Entwicklung kann ich nicht viel beitragen. Bei der Hardware werde ich einfach mal anfangen mir ein paar konkrete Gedanken zu machen und die dann hier nach und nach zum besten geben
Gruß
André