Der einfachste DIY Motorfokus (kein Löten, kein Arduino, kein Code aufspielen) mit tollen Extra-Funktionen

astro_alex80

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Hallo zusammen,

es überrascht mich, dass diese Lösung bzw. dieser Motor-Controller bisher nicht in der Astro-DIY-Gemeinde aufgetaucht ist – oder habe ich etwas übersehen?

Die Basis des Motorfokus bildet der Pololu Tic Motor Controller, in meinem Fall der Tic T500 mit folgenden Spezifikationen:

• USB-Verbindung: Direkte Steuerung ohne COM-Port
• Betriebsspannung: 4,5 - 35 V
• Mikroschritt-Auflösungen: Voll, 1/2, 1/4, 1/8
• Phasenstrom: Digital einstellbar bis 1,5 A (ohne Kühlung)
• einstellbare Schrittgeschwindigkeit und Beschleunigung


Zusätzlich bietet der Controller praktische Funktionen wie Homing, Erkennung zu niedriger Eingangsspannung und vieles mehr.
Andere Modelle der Tic-Reihe ermöglichen sogar Mikroschritt-Auflösungen bis zu 1/256.

Der Anschluss ist denkbar einfach: Je nach Variante sind Schraubklemmen direkt integriert, sodass nur die vier Phasen eines Bipolar-Schrittmotors sowie die Stromversorgung (12 V) angeschlossen werden müssen.

Ein Arduino oder ein separater Mikrocontroller ist nicht erforderlich, da der Controller die Steuerung und Kommunikation über USB eigenständig Händler.

Zwei mögliche „Einschränkungen“, die ich persönlich jedoch nicht als solche empfinde. Der Controller verliert nach einem Neustart seine Position und es ist kein Temperaturfühler integriert.

ASCOM-Treiber
Ich habe einen ASCOM-Treiber für den Tic T500 entwickelt. Das Repository mit dem Installer findet ihr auf GitHub https://github.com/astroalex80/ASCOM-Pololu-Tic-Focuser
Dank der Nutzung von LibUsbDotNet kann der Controller direkt über USB angesprochen werden – ein „Gefrickel“ mit COM-Ports entfällt.


Aktuell ist der Treiber „hard coded“ für den Tic T500.
Für den Betrieb muss lediglich noch der USB-Treiber von Pololu installiert werden, welcher auch das Konfigurationsprogramm Tic Controller mitbringt.
Damit lassen sich Parameter wie Phasenstrom, Schrittgeschwindigkeit, Laufrichtung und vieles mehr einstellen.
Wichtig ist hier nur im Tic Control Center die Funktion „command timeout“ zu deaktivieren.

Schrittgeschwindigkeit, Beschleunigung und Schritt-Modus ob Vollschritt oder Mikroschritt stellt man sich am besten individuell je nach Equipment ein.

Geplant sind noch folgende Features in den ASCOM Treiber aufzunehmen:
• Automatische Erkennung anderer Tic-Modelle
• Integration zusätzlicher Funktionen (z. B. Auswahl der Mikroschritt-Auflösung, Anpassung des Phasenstroms, Drehrichtung) im ASCOM-Setup-Dialog
• Individuelle Anpassung des Schrittbereichs, um Bewegungsgrenzen nach Bedarf einzustellen
• Homing-Funktion

Erkennung von zu niedriger Eingangsspannung (VIN_LOW) ist bereits in dem ASCOM-Treiber integriert. Für alles weitere kann das Tic Control Center verwendet werden. Die jeweils eingestellten Werte werden im Controller dauerhaft gespeichert.

Funktionsweise
Da der Controller nach dem Ausschalten seine Position vergisst, startet der Treiber mit einer voreingestellten Position von 25.000 (bei 50.000 Schritten insgesamt), sodass ausreichend Bewegungsfreiheit in beide Richtungen besteht.
Die Limitierung durch den fehlenden Temperaturfühler lässt sich, wenn benötigt, mit dem ASCOM Deepsky Geek Virtual Focuser umgehen. Dieser verbindet den Pololu ASCOM-Treiber (oder andere Motorfokuser ohne Temp-Fühler) mit einer alternativen Temperaturquelle, z. B. einer Pegasus-Box.

Der Controller und der Treiber laufen stabil mit einem einfachen Bipolar-Schrittmotor und sind umfangreich getestet.
Ich selber habe hier einen Baader Steeldrive II Motor (Baader ist so nett und veröffentlicht die Pinbelegung des Motors im Manual), den ich mit dem Tic Controller betreiben möchte. Dank des integrierten Hall-Sensor des Steeldrive II kann ich dann auch das Homing-Feature des Tic Controllers nutzen. Da warte ich nur noch auf eine Einbau-Lan-Buchse mit Schraubterminal um damit weiterzumachen.

Ich hoffe, ich konnte Euer Interesse wecken!

Viele Grüße,
Alexander

Pololu Tic T500 large.jpg
 
Zuletzt bearbeitet:
es überrascht mich, dass diese Lösung bzw. dieser Motor-Controller bisher nicht in der Astro-DIY-Gemeinde aufgetaucht ist – oder habe ich etwas übersehen?

Ich denke ja. Auf der Suche nach einem einfachen und günstigen Fokussier-Controller war ich auf dieses Projekt gestoßen: Link

Bei mir werkeln jetzt 3 Pololus (T500), um meine Refraktoren zu fokussieren. Zuvor war es testweise erst mal nur einer. Das hat so gut funktioniert, dass ich nur wenige Tage später zwei weitere gebaut habe.

Der Nachbau war IMO einfach, ein Indi-Treiber existierte schon (ich verwende KStars/Ekos mit Indi-Treibern unter Linux), allerdings musste ich den Treiber und ein paar libs, auf denen er basiert, selbst compilieren. Ist aber auch kein Hexenwerk. Als Motor wählte ich einen Nema-11 mit Planetengetriebe-Untersetzung (ich sehe Du hast einen Nema 17 genommen?). Der ist von Größe und Gewicht akzeptabel und lässt sich einfach mit 3D-Druck an den Okularauszug montieren. Das Gehäuse für den Motor zur Befestigung am Refraktor habe ich in OpenSCAD entworfen (hier ohne Deckel)

Screenshot_20250115_021227_copy.jpg

und mit einem Prusa gedruckt.

IMG_20250115_021357_copy.jpg

Ebenfalls noch ohne Deckel.

Dieses Gehäuse passt exakt auf den OAZ und sitzt bombenfest. Die Tic-Controller sind bei mir nicht direkt am Motor integriert, denn das hätte bedeutet, dass sowohl 3 USB-Kabel als auch 3 Stromversorgungskabel zu den Okularauszügen hätten geführt werden müssen. Deshalb kamen die Tic-Contoller in kleine separate Gehäuse, die am Dreibein befestigt sind. Das hat auch den Vorteil, dass man andere Teleskope verwenden kann, die dann lediglich einen Motor benötigen und einen der schon vorhandenen Controller nutzen können.

IMG_20250115_020422_copy.jpg


So führen lediglich 3 Ethernet-Kabel zu den Okularauszügen. Die am Motor verwendeten Ethernetbuchsen haben €0,67 bei Ali (Link) gekostet, die luxuriösen Buchsen am Controller €1,65 pro Stück (Link). Nema11 incl. Getriebe ca. €30 (Link). Der Pololu selbst schlug z.B. hier mit €33,45 zu Buche (der müsste eigentlich noch deutlich billiger sein, hat sich aber nach Corona noch nicht wieder auf sein Preis-Ausgangsniveau zurück begeben. Zwischenzeitlich hatten einige Halsabschneider über €100 für diese Winz-Platine verlangt), Ethernetkabel fliegen bei mir zahlreich herum und mit einer Crimpzange kann man sich welche auf optimale Länge zurechtkonfektionieren. Alles in allem hat das ca. €70 je Motorfokuser gekostet.

IMG_20250115_025130_copy.jpg
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Diese Lösung verschwindet fast vollständig unter dem OAZ, ragt seitlich weniger weit heraus als das Original Stellrad.

Ich Teile Deine Begeisterung für diese Lösung voll und ganz, sie funktioniert einfach hervorragend. Und der Bau selbst hat irre Spaß gemacht!
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

Danke für die Infos und Beschreibung. Beeindruckende Umsetzung. Die Größe des Controllers ist tatsächlich prädestiniert das direkt am Motor umzusetzen aber wie du schon schreibst, sind dann natürlich die 12V Stromversorgung und USB direkt zum OAZ nötig. Ich persönlich habe nicht viel Vertrauen in so ein Mini-USB von daher ist meine bevorzugte Lösung auch wegen Einsatz eines Steeldrive als Motor eher eine kleine Box die ich mit einem kurzen USB und Powerkabel dicht oder besser auf meiner Pegasus-Box befestigen kann.

Auf den INDI Treiber war ich tatsächlich kürzlich via Cloudy Nights / GitHub gestoßen. Ich schaue mir den Code des INDI Treibers mal an, ob ich da eventuell noch Verbesserung für meinen ASCOM Treiber finde. Aber gut der ASCOM Teiber funktioniert einwandfrei und die Tests ASCOM Conform als auch ASCOM Conform Universal ohne Fehlermeldungen oder Issues besteht.

Grüße,
Alex

p.s. Danke für den Link zu dem Blog. Ich kontaktiere den Autor mal, das er die Passage, gibt keinen ASCOM Treiber updaten kann ;)
 
Fertig!
Jetzt ist der Tic Controller in ein kleines gedrucktes Gehäuse eingezogen und steuert den Baader Steeldrive II an. Der Hall-Sensor des Steeldrive zur Nutzung des automatischen Homing funktioniert auch problemlos.

Grüße,
Alexander
IMG_5460.jpeg
 
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