OnStep Steuerung - Hilfe bei Eingabe der Montierungsparameter

[kuwag]

Liebe Astrofreunde,

ich habe kürzlich eine OnStep Schrittmotorsteuerung erworben die ich gerne an einer modifizierten EQ-6 betreiben möchte.
Für den korrekten Betrieb müsste ich noch die entsprechenden Getriebeparameter in ein Skript eintragen und in die Steuerung laden.
Gibt es hier Forenmitglieder die besagte OnStep-Steuerung in Betrieb haben und mir entsprechend Hilfestellung geben können?
Die in der Steuerung verbauten Komponenten sind Arduino Mega2560 sowie DRV8825-Treiber.

Würde mich sehr freuen wenn sich jemand meldet!

Schöne Grüße,
Kurt

 

[Michael_Haardt]

Das ist nicht schwer, aber die Hardware kennst nur Du: Werden die Mikroschritte per Jumper eingestellt oder vom Controller konfiguriert? Wieviele Schritte machen die Motoren pro Umdrehung? Welche Übersetzung ist jetzt zwischen Motoren und Schneckenwelle? Die alte Originalsteuerung der EQ6 ist so konfiguriert:

Motor 48 Schritte, Getriebe 100:1
Untersetzung 47/12 mit Zahnrädern
Schneckenrad 180 Zähne

48 * 100 * 47 / 12 = 18800 Schritte pro Umdrehung der Schneckenwelle
18800 * 180 / 360 = 9400 Schritte pro Grad
9400/3600 = 2,13 Schritte pro Bogensekunde Auflösung
360/180 = 2,0 Grad pro Umdrehung
86400 * (1-1/365.25) / 180 = 478,7 Sekunden RA-Nachführungsperiode
18800 / 598,3 = 31,4 Hz Nachführungsfrequenz

Michael

 

[kuwag]

Servus Michael!

Herzlichen Dank dass Du Dich meldest!
Hast Du selbst eine OnStep Steuerung in Betrieb?
Ich habe mal selbst eine Littlefoot-Steuerung gebaut, aber da konnte man über eine eigene Software die Parameter einzeln eintragen.
Allerdings keine Einträge bzgl Microschritten...
Obwohl die Motoren im Microschrittbetrieb liefen.

Bei der OnStep werden die Microschritte wohl vom Controller konfiguriert...

Ich hänge mal ein Bild vom Aufbau des Antriebs meiner EQ-6 an. Das Eingeklammerte zählt nicht.

Herzlichen Dank und schöne Grüße,
Kurt

 

[Michael_Haardt]

Ja, ich habe OnStep an einer CG5 in Betrieb (Stepper mit 400 Schritten und 1/3 Zahnriemenuntersetzung). Auch auf Mega2560 Basis mit einem MKS GEN L Board, aber mit TMC2100 Treibern, die per Jumper konfiguriert sind.

Ich empfehle Dir 32 oder 64 Mikroschritte, aber Dir muss klar sein, dass die nicht vollständig präzise sein werden. Ein Motor mit 0,9 Grad wäre vermutlich besser. Die gewählte Untersetzung ist ein Problem, weil Du keine ganzzahlige Umdrehung des Getriebes pro Umdrehung der Schneckenwelle hast, was die Korrektur von periodischen Fehlern des Getriebes verbietet. Hast Du einen Umbau auf Zahnriemen erwogen? Damit ließe sich das korrigieren, Du wirst den hochfrequenten Fehler der Zahnräder los und könntest etwas mehr Untersetzung wählen, um genauer zu werden. So sähe es mit 64 Mikroschritten aus, die genauer sind, und bei einer EQ6 wird Dir das wohl wichtig sein:

Motor 200 Schritte, 64 Mikroschritte
Untersetzung 47/24 mit Zahnrädern
Schneckenrad 180 Zähne

200 * 64 * 47 / 24 = 25066.66666666666666666666 Schritte pro Umdrehung der Schneckenwelle (AXIS?_STEPS_PER_WORMROT)
25066.66666666666666666666 * 180 / 360 = 12533.33333333333333333333 Schritte pro Grad (AXIS?_STEPS_PER_DEGREE)
12533.33333333333333333333/3600 = 3.48 Schritte pro Bogensekunde Auflösung
360/180 = 2.0 Grad pro Umdrehung
86400 * (1-1/365.25) / 180 = 478.7 Sekunden RA-Nachführungsperiode
25066.66666666666666666666 / 478.7 = 52.4 Hz Nachführungsfrequenz

Das Problem ist, dass Du damit evtl. nicht mehr 1 Grad/s Schwenkgeschwindigkeit (SLEW_RATE_BASE_DESIRED) schaffst, aber mit 32 Mikroschritten sinkt die Auflösung unangenehm. Ich habe keinerlei Erfahrung mit Deinen Treibern und deren Ansteuerung. Die TMC2130 können im Betrieb für schnelle Schwenks umprogrammiert werden. Die TMC2100 nicht und der Arduino schafft nur ca. 10 kHz Pulsrate.

Bei meiner nächsten Montierung will ich einen Teensy 4.6 mit TMC2130 einsetzen und damit ist das Problem Geschichte. Das wird aber noch dauern.

Michael

 

[kuwag]

Servus Michael!

Danke für Deine fundierten Auskünfte!
Darf ich fragen wo in Deiner Rechnung das Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes auftaucht das direkt am Motor sitzt?

Ich werde die EQ-6 vermutlich nur visuell einsetzen. Einen Umbau auf Zahnriemen habe ich nicht mehr vor.

Wäre für Dich ein Blick in das Gehäuse der Steuerung hilfreich? Dass da Jumper gesetzt werden könnten ist mir nämlich auch neu...

Und noch eine Frage hätte ich? Wie lässt sich herausfinden in wie vielen Microschritten sich ein Motor überhaupt ansteuern lässt?

Schöne Grüße,
Kurt

 

[Michael_Haardt]

Meinst Du mit Planetengetriebe den Block über dem Motor? Ich kann die Schrift nicht lesen. Es ist also nicht mit berechnet, aber ein Getriebe ändert natürlich viel.

Rein visuell ist das Übersetzungsverhältnis egal, da spielt der periodische Fehler keine Rolle. Es ist nur wichtig, dass die Nachführungsfrequenz hoch genug ist, damit nichts vibriert. Bei der alten EQ5-Steuerung waren es hör- und sichtbare 2 Hz. Mit 32 Hz machte ich gute Erfahrungen.

Wie ich gestern nochmal nachlas, schafft der Mega2560 bis ca. 20 kHz Schrittrate. Seitdem läuft meine CG5 mit 2 Grad/Sekunde, was schon nett ist.

Welches Steuerungsboard hast Du verwendet? OnStep muss das ja schon unterstützen. Hast Du OnStep schon geladen und bewegen sich die Motoren?

Die Mikroschritte sind eine Sache des Treibers, nicht des Motors. Grundsätzlich geht beliebig viel, aber die Genauigkeit sinkt, d.h. Du kannst nicht erwarten, dass 1/256 Mikroschritt die Bewegung bedeutet, die er rechnerisch hätte. Ich meine, dass Mikroschritte bei den TMC-Treibern genauer sind, weil sie den Strom anders steuern, aber das ist eher glauben und weniger wissen. Bei meinem 3D Drucker verwende ich TMC5160 und da waren 1/16 Mikroschritte im Rahmen der erwartbaren Genauigkeit und genau genug.

Michael

 

[kuwag]

Servus Michael,

ja, meine Schrittmotoren sind jeweils an ein Planetengetriebe mit 1:20,25 Untersetzung angeflanscht.

Die OnStep Steuerung hab ich wie gesagt nicht selbst gebaut sondern kürzlich für € 130.- erworben.
Ich muss mich auch erst noch schlau machen wie genau ich meine Parameter gespeichert bekomme. Die Software dazu hab ich noch nicht runtergeladen geschweige denn den Download gefunden.
Der Verkäufer der Montierung war ein sehr flapsiger Typ der meinte ich soll einfach die Zeit für eine Achsumdrehung stoppen und das dann eingeben... Das schien mir wenig fundiert.
Und jetzt hänge ich da ohne fremde Hilfe ziemlich in der Luft.
An der Steuerung hängt derzeit als Verbindung zur (bisherigen Montierung des Verkäufers) nur ein Sub-D Kabel. Heißt ich muss auch erst noch mal an die Innereien gehen und mir ansehen wo die Motortreiber an der Sub-D Buchse angeschlossen sind.

Schick Dir mal noch paar Bilder.

Schöne Grüße,
Kurt

 

[kuwag]

Anbei noch paar Bilder...

 

[Michael_Haardt]

Das ist ein Arduino Mega 2560 und der Aufbau ist vermutlich wie RAMPS, ein beliebter Aufsatz für Arduino für 3D Drucker, verkabelt. Sehr schön, damit kommt man klar. Frage den Verkäufer mal, ob er Dir sein Config.h File oder am besten gleich das ganze Verzeichnis schickt, dann bist Du ruckzuck im Geschäft. An der Sub-D Buchse werden einfach die Motoren angeschlossen sein, das wirst Du direkt sehen. Die Kabel, die im vorletzten Bild nach rechts oben weggehen, sind bestimmt die Motorkabel. Die vier Tasten sind die der einfachen Handbox. Die Handbox mit Display ist netter, aber die einfache Handbox kann auch alles und dem Bild nach hast Du ein Bluetooth Modul und kannst die Montierung über eine App vom Handy aus steuern.

Was war Dein Gedanke bei einem Motor mit 200 Schritten pro Umdrehung mit einem 20.25:1 Getriebe was danach noch mit 47:24 untersetzt wird? Das sind ja schon 7931.25 Vollschritte pro Umdrehung! Aber ok, die Auflösung ist mehr als genug.

Die Treiber sehen nach denen hier aus:

Pololu - DRV8825 Stepper Motor Driver Carrier, High Current

This breakout board for TI’s DRV8825 microstepping bipolar stepper motor driver features adjustable current limiting, over-current and over-temperature protection, and six microstep resolutions (down to 1/32-step). It operates from 8.2 V to 45 V and can deliver up to approximately 1.5 A per...

www.pololu.com

M0, M1 und M2 konfigurieren die Mikroschritte und auf dem Bild sieht es so aus, als ob die wirklich zum Controller gingen, was bei RAMPS nicht so ist. Eine sinnvolle visuelle Konfiguration wären 2 Mikroschritte (Halbschritte). Das muss in der Config.h Datei eingestellt werden. Ich sehe gerade in OnStep/src/sd_drivers/Models.h, dass OnStep das tatsächlich steuern kann.

Motor 200 Schritte, 2 Mikroschritte
Untersetzung 20.5:1 und 47/24 mit Zahnrädern
Schneckenrad 180 Zähne

200 * 2 * 20.25 * 47 / 24 = 15862.5 Schritte pro Umdrehung der Schneckenwelle (AXIS?_STEPS_PER_WORMROT)
15862.5 * 180 / 360 = 7931.25 Schritte pro Grad (AXIS?_STEPS_PER_DEGREE)
7931.25/3600 = 2.2 Schritte pro Bogensekunde Auflösung
360/180 = 2.0 Grad pro Umdrehung
86400 * (1-1/365.25) / 180 = 478.7 Sekunden RA-Nachführungsperiode
15862.5 / 478.7 = 33.1 Hz Nachführungsfrequenz

Damit schaffst Du so eben 2,5 Grad/s beim Goto, das ist schon angenehm. Fotografisch würde ich 1/4 Schritte nehmen, das bringt mehr Auflösung und Ruhe, aber nur halb so schnelles goto.

Das ist schon ein schönes Setup!

Weisst Du, wieviel Strom Deine Motoren abkönnen? Den Strom muss man mit den kleinen Potis auf den Treibern einstellen. Vielleicht kann der Verkäufer Dir sagen, wieviel Strom seine Motoren vertragen, damit Du weisst, ob Du das neu einstellen musst. Generell sollten die Motoren bei einer Montierung nur handwarm werden.

Michael

 

[kuwag]

Servus Michael,

bin Dir sehr dankbar dass Du Dir so viel Arbeit für mich machst!
Herzlichen Dank!!

Ich hatte mich damals an ein Selstbauprojekt angehängt. Die Steuerung heißt Littlefoot. In dem Zug hatte ich die Motor-Getriebe-Kombi verbaut.
Die separaten Zahnräder ergaben sich konstruktionsbedingt um den Antrieb auf das fest verbaute Zahnrad (47 Zähne) der Schneckenachse zu übertragen.

Ich werde den Verkäufer noch mal kontaktieren und melde mich dann.


Eine Frage nebenbei:
Du hast erwähnt, dass Du einen 3D Drucker hast.
Würdest Du auch Lohnarbeiten ausführen?
Sprich, ich bräuchte irgendwann für das Teenastro Projekt eine Handsteuerbox sowie Gehäusefront und -rückseite.

Schöne Grüße,
Kurt

 

[Michael_Haardt]

Das erklärt die Getriebe. Früher hat man nur Halb- oder auch mal Viertelschritte benutzt, der Rest wurde mechanisch gemacht.

Sorry, aber ich drucke nur für den Eigenbedarf, denn ich lerne immer noch dazu und verstehe den Prozess noch nicht vollständig. Die Zeit könnte niemand bezahlen.

TeenAstro ist mit OnStep vergleichbar, nur wird da alles zur Laufzeit statt im Code konfiguriert, dafür bist Du bei der Hardware extrem festgelegt und es ist deutlich teurer, weil sehr gute Stecker und Treiber benutzt werden. Vom Mitlesen her sage ich mal, dass TeenAstro auch nicht ohne Bugs ist. Wenn Du eine schöne Handbox willst, dann kannst Du die auch bei OnStep haben (SHC). Hard- und Software dafür sind sehr vergleichbar: Ein ESP32, ein paar Widerstände und Tasten und ein Display. Bei beiden musst Du Dich schon etwas mit Elektronik auskennen, um das Display anzuschließen.

Michael

 

[kuwag]

Servus Michael,

nur kurz:
Der Verkäufer der OnStep Steuerung hatte glaub ich keine Anung bzgl Motorstrom.
Ggf bekomme ich das Script noch. Jedoch mache ich mir auch da keine große Hoffnung, da es scheinbar auf seinem defekten Laptop gespeichert ist.

Bei den verbauten Motortreibern gibt es wohl doch Jumpereinstellungen. Muss mal die Platinen abstecken und drunter schauen...

Glaube meine EQ-6 Schrittmotoren wurden von der Littlefoot nur mit 0,5 A versorgt.

Schöne Grüße,
Kurt

 

[Michael_Haardt]

Wenn ich nach dem Datenblatt der Treiber gehe, dann würdest Du das Poti auf 0,25 V einstellen. Das klingt nach eher kleinen Motoren, was bei dem Getriebe sinnvoll wäre. Wichtig: Motoren nie im Betrieb an- oder abstecken.

In dem Fall installierst Du Dir am besten mal Arduino, lädst Dir OnStep, editierst Config.h nach den bisherigen Erkenntnissen und schaust, was passiert.

Michael

 

[kuwag]

Servus Michael,

ja dann werde ich mal die Sachen installieren...

Herzlichen Dank für Deine Unterstützung!
Ich würde mich gern noch mal melden wenn es wo hakt.

Hab gestern noch gesehen, dass an den jeweiligen Pins der Motortreiber über die die Microschritte eingestellt werden Kabel weg führen (die vermutlich zur Arduino Platine führen) - also keine festen Jumper sondern eine individuelle Ansteuerung.

Ich danke Dir sehr!

Schöne Grüße,
Kurt