Fokusiermotor, Arduino mit Dreh-Inkrementalgeber?

[a_echta_Tiroler]

Hallo Astronomiefreunde.
Ich denke dies ist das richtige Forum, oder sollte ich doch eher ein Adruino Forum befragen?

Ich würde mir gerne einen Fokusiermotor für meinen Refraktor selber bauen, leider habe ich sehr wenig Kentnisse von Elektronic und absolut Null Ahnung von Adruino. Habe mir zwar schon stundenlang Videos angesehen und viel gelesen, aber der Nebel meines Unwissens hat sich immer noch nicht gelichtet.
Vielleicht wäre jemand so nett, mir weiter zu helfen.
Ein ähnliches DIY Projekt habe ich ja hier im Forum schon gelesen, aber das ist nocht ganz was ich will. Ein automatisches Scharfstellen via Astrosoftware ist derzeit nicht geplant

Ein Schaltplan mit Bauteilbezeichnung, das wäre mein Ziel.
Erst dann kann ich Teile kaufen, hoffentlich die richtigen.


Folgendes würde ich gerne umsetzen um ein wackelfreies Scharfstellen zu meistern.

Ein kleiner Handcontroller (wird von mir gebaut), wo ein kleiner Akkupack 5V/2000mAh (notfalls 9V Batterie) und Elektronic, wie Adruino (Nano? ) und Schrittmotortreiber eingebaut sind.
2m sehr flexibles Kabel vom Schrittmotor zum Handcontroller.

Das ganze sollte für Schrittmotore bis Nema17 geeignet sein. Wünschenswert wäre ein kleinerer Schrittmotor als ein Nema17, dann würde ich bei Bedarf ein Getriebe anbauen.

FUNKTIONSWEISE
Man dreht an einem Drehknopf (vermutlich genannt Dreh-inkrementalgeber) und der Schrittmotor macht genau soviel Schritte wie der Inkrementalgeber einrastet, oder ein Vielfaches natürlich, welche Softwaremäßig angegeben wird. (3 einstellbare Geschwindigkeiten)

-Dreh-Inkrementalgeber (rastet der?) (Linksdrehung - Schrittmotor dreht Links, Rechtsdrehung - Schrittmotor dreht Rechts)

-Der Schrittmotor sollte nach ein paar Sekunden immer stromlos schalten und dies durch eine LED anzeigen ( nicht leuchten)

-Hauptschalter und Gelbe LED wenn Handcontroller eingeschalten und bereit ist.

- 3 wählbare Geschwindigkeiten welche durch 3 LEDs angezeigt werden, und mittels einem Taster (oder 3Taster) geschaltet (eingestellt) werden können.

Softwaremäßig sollte noch das Getriebespiel von 0 bis ca. 100 Schritte bei einem Richtungswechsel addiert werden.

Ganz optimal, aber nicht ganz so wichtig für mich, wäre, wenn man einen 0 Punkt setzen könnte (kann bei jedem Booten/Einschalten gesetzt werden) und die Schrittanzahl abweichend vom 0 Punkt in einem Display angezeigt werden, Plus oder Minus Werte.

Alles könnte natürlich auch mit Touchdisplay gemacht werden, aber da wird vielleicht die Batterie zu schnell leer?

Ich würde mich für Anregungen freuen.

CS Roland

 

[Dieter_1953]

@a_echta_Tiroler:
Dafür, dass Du nicht viel Ahnung von Elektronik hast, hast Du Dir aber eine Menge vorgenommen.
Bei Maketech.ch wird ein Motorfokus vorgestellt, der fast alle Deine Anforderungen erfüllt. Fast bedeutet, dass der Schrittmotor nicht nach ein paar Sekunden ausgeschaltet wird. Das müsste man dann im Programm hinzufügen. Aber der Encoder mit drei Werten für die Anzahl der Schritte und LEDs ist vorhanden.
Eine Bauteileliste, der Sourcecode und ein Platinenlayout sind dort auch noch zu finden.
Trotzdem bin ich der Meinung, dass Du Dir unbedingt Hilfe für den Zusammenbau suchen musst, damit das Projekt nicht im Chaos endet.
Dieter

 

[a_echta_Tiroler]

Hallo Dieter,
schon mal vielen Dank für die Info, werde mich gleich mal schlau machen.
Ja, mein Unwissen beginnt meist mit gut gedachten Plänen und Wünschen und endet wirklich meist im Chaos incl. Müll.
Aber momentan habe ich mehr Zeit, und versuchw ein sinnbringendes Projekt mal wirklich umzusetzen.
Es denkt sich immer so leicht, dass ein Gerät, dies und das alles kann, können soll. Aber dass viel Wissen und Knowhow dahintersteckt wird oft verkannt. Man ist ja verwöhnt vom Smartphone, was das mittlerweile alles kann. "Da kann es doch nicht schwierig sein so einen Motorfokuser zu bauen." So meine Laienhafte Vorstellung, die natürlich lächerlich und unrealistisch ist.
CS Roland

 

[a_echta_Tiroler]

Nochmals Hallo Dieter.
Nach kurzem drüberlesen, wenn ich das richtige Projekt jetzt gefunden habe,:

Dieser Motorfokus scheint wirklich sehr aufwendig zu sein. Der hat ja Autofokus, Temperaturkompensation....Das brauche ich alles eigentlich nicht.
Ohne diese FeAtures sollte es doch viel einfacher werden, glaube ich halt als Unwissender.
CS Roland

 

[astro_alex80]

Hallo Roland,

wenn du keinen Autofokus nutzen möchtest und in Elektronik/Arduino nur begrenzt Kenntnis hast.

DC-Getriebemotor, Potentiometer (als Drehgeber) besser ein kleines PWM-Modul, gibts fertig und zwei Taster für Vor und zurück. Erfüllt 99% deiner Anforderungen und du bekommst das ohne Arduino etc. hin. Ansonsten, ist das leider ziemlich hoffnungslos.

Grüße,
Alex

 

[a_echta_Tiroler]

Hallo Alex.
Mit einem DC Motor habe ich es vor Jahren schon mal gebaut, und war nicht zufrieden weil der RB35 Getriebemotor nur sehr träge stoppte. Mit anderen Worten, nach Ende des Tastendrucks lief der Motor noch undefiniert nach. So war fokusieren nicht einfach zu bewerkstelligen. Seit damals hatte ich schon den Drang ein neuen Motorfokus anzupacken.
CS Roland

 

[aexeler]

Hallo Roland,
schau mal hier.
Robert hat verschiedene Focuser veröffentlicht, auch mit Rotary-Encoder.
(DRV8825HW203_FRE for rotary encoder)
Ich habe den auch selber im Einsatz, wenn also dazu fragen sind, einfach Fragen.

Gruß
Andreas

 

[a_echta_Tiroler]

Andreas, Danke für den Link und die Bereitschaft zum helfen. Ich schau mir den Link demnächst an und melde mich sobald ich durch bin.
CS Roland

 

[aexeler]

Klar, kein Problem.
Der Focuser hat nen Display, ne App, Ascom Treiber, Temperatur Kontrolle, Taster oder Rotary, Bluetooth, und alle Kombination daraus. Gruß Andreas

 

[a_echta_Tiroler]

Hallo,
Ich habe mir alles mal ein bischen überflogen und bin zum Entschluss gekommen, dass ich zuerst eine andere, leichter verständliche Idee für das Fokusieren verfolge.
Der Grund dafür ist, dass ich keine so hohen Kosten und keine Einlernphase habe. Ein paar Elektronikteile habe ich herumliegen, die ich so erst mal verwenden werde. Sollte es nicht so klappen wie ich es mir vorstelle, dann geht kein Weg mehr vorbei an einem Adruino Projekt.

Aber jetzt wird es erstmals so probiert:

Ein RC Modellbau Servo der irgendwie ans Teleskop adaptiert wird (3d Druckteile) und mittels Zahnräder oder Zahnriehmen oder Reibradtrieb die Drehung überträgt. Geregelt wird dies mit einem kabelgebunden Servotester (ca. 5,€). Als Stromversorgung dient ein kleiner Akkupack.
Der Servomotor wird nicht den Okularauszug bewegen, sondern einen Helical Auszug.
Dadurch habe ich den Vorteil, dass ich jederzeit (vorab) manuell den Okularauszug bedienen kann um grob zu Vorfokusieren.
Der Servomotor hat eigentlich nur die Aufgabe ca +0,5 bis +0,5mm den Helical zu bewegen.
Ob das mit dem Servomotor der mittels manueller Drehung am Servotesterpoti so präzise zu bewerkstelligen ist, muss sich aber erst herausstellen. Eine Auflösung von 0,01 bis 0,02mm wäre vermutlich ausreichend für mich.
Sonst muss eben ein Adruino herhalten der den Servomotor schrittweise ansteuert.

Sobald ich es umgesetzt habe stelle ich mal Fotos rein. Aber das kann dauern.

CS und SF(sharp focus)
Roland

 

[elythomaslumber]

Wenn man es einfach haben will, dann empfehle ich diesen Arduino-basierten Motorfokusser:

GitHub - fehlfarbe/arduino-motorfocus: Arduino motorfocus with moonlite protocol for telescopes

Arduino motorfocus with moonlite protocol for telescopes - fehlfarbe/arduino-motorfocus

github.com

Ich habe diesen 4 mal problemlos auf gebaut sowohl für meinen Skywatcher PDS-Newton als Refraktoren.
Ich habe allerdings die alte Version seiner SW genommen, als diese sich noch per IDE hochladen ließ. Mit der neuen PlatformIO-SW habe ich noch keine Ahnung, wie das gehen soll.
Ich habe mir für den Antrieb entsprechende 3D-Druckteile erstellt:

Motor focus for Feather Touck like draw tubes by energiebrand

Update 21.12.2021: -added a version named "...long.xyz" as STL, OBJ and Fusion360 file. These versions have a 1mm longer bar where the motor mount plate is fixed. I had a problem during cold temperature where the shorter version was blocking the motor because the driver causes too much pressure...

www.thingiverse.com

Skywatcher Newton PDS Motor-Focuser by energiebrand

Update 22nd of Feb 2022: Updated with the Arduino FW Sketch. There was a minor bug. Unfortunatly Thingiverse will not allow a PDF file for upload anymore. So therefore I uploaded a DOC-File. if you will use the Sketch with the Moonlite ASCOM driver you need a 100nF capacitor between RST and GND...

www.thingiverse.com

Driver for motor focuser Skywatcher PDS telescope by energiebrand

Update 2nd of Jan 2021: added a simple txt file with the Arduino sketch code for a modified version with a speed switch UPDATE 20th of Dec. 2020, added an improved version: A new version with a 3.3mm hole for a M4 thread cutter. Use a M4 grub screw on one side. Use the bigger 4.7mm hole for the...

www.thingiverse.com

Controller box / remote / Fernbedienung by energiebrand

Update 2nd of Jan 2021: added a simple txt file with the Arduino sketch code for a modified version with a speed switch Update: I used these push buttons...

www.thingiverse.com

Wenn ich das ganze noch mal im Hinblick auf die Elektronik selber konstruieren möchte, dann würde ich mir den Arduino-Sketch mithilfe von ChatGPT schreiben lassen.
Das geht wunderbar, sofern man die Anforderungen präzise und eindeutig formuliert.

Grüße
Hartmut

 

[aexeler]

Hi,
der MyFocuserPro ist je nach Variante (Display ja/nein und Stepper oder ULN2003) ab ca. 15€ dabei.
Ob es mit einem Servo billiger wird, kann ich nicht sagen.
Wenn es läuft, zeig es mal bitte.
Gruß
Andreas

 

[a_echta_Tiroler]

Hallöchen,
Vielen Dank für Euren vielen Tips und Anregungen.
Leider konnte ich keine Mitteilung sehen, dass jemand geantwortet hat, daher meine späte Rückmeldung.

Ich bin momentan ziemlich beschäftigt gewesen mit der Konstruktion der 3d Druckteile. Jetzt muss ich eigentlich nur noch warten bis meine 3d Druck Freunde Zeit haben die Teile zu drucken.

Jetzt werde ich dann Eure Tips weiter verfolgen.
CS Roland

 

[a_echta_Tiroler]

Hallo nochmals.
Ich habe endlich heute meine 3d-Druckteile für meinen Fokusiermotor erhalten.
Ich habe mich vorerst auf die simple Methode mit Modellbauservo + Servotester entschieden, weil auch die Arduino-Geschichte etwas (viel, viel mehr) Einarbeitungsphase von mir verlangt. Mit Null Elektronik, und Programmier-Kenntnissen dauert es eben ein wenig.
Aber diese Adruino Variante wird bereits vorbereitet und wird dann vermutlich mit Schneckenradtrieb mit Servo-, oder Schrittmotor verwirklicht. Wird sich aber Programmtechnisch wohl eher auf einfachsten Niveau halten, mit 2 Tastern vor und zurück.

Der Nachteil dieser heute verwirklichten "Servotester" Bauweise ist, dass der Servomotor es im originalzustand bloß auf ca. 1,5mm Verfahrweg schaft. Aber das reicht mir vollkommen, weil ich ja vorher grob mit dem Okularauszug scharfstelle. Erst dann gehe ich mit den Servomotor über den ZWO Helical-Auszug. Eine geschätzte 0,02 mm Bewegung lässt sich so verwirklichen. Wenn ich diese Variante mit einem Adruino steuere wird es noch genauer, denn da kann ich ja den Winkel genau eingeben der verfahrt werden soll.
Eine Handbox fehlt noch, aber das ist ja nur ein Prototyp momentan.

Bauweise:
Die Adaptierung des 3d Druckteil Adapters erfolgt in meinem Fall über die T2 Verlängerungshülse welche einen Außendurchmesser von 46mm hat und 27mm lang ist.
In diesem 3d Druckteil wird der Servomotor 40x20mm mit T25 Stutzen angeschraubt. An diesem T25 Stutzen habe ich einen Aluminiumflansch geschraubt und dann auf diesen ein Zahnrad mit Modul 1 und 24 Zähnen. Das weiße Kunststoffzahnrad mit 60 Zähnen musste ich innen auf den Durchmessers des ZWO Helical Auszug, ebenso 46mm, ausdrehen ( Lochsäge+feilen, weil keine Drehbank zur verfügung stand). Dieses Zahnrad wird mit 3 seitlichen Madenschrauben auf dem Helicaldrehrad fixiert.

CS Roland

 

[a_echta_Tiroler]

Hier ein paar Bilder.

 

[a_echta_Tiroler]

Hallo.
Ich möchte nun diesen Beitrag schließen, weil ich ein ähnliches Projekt fertig gebracht habe.
Ich habe es hier im Selbstbauforum gepostet.

Der Link:
Link