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[自制DIY] 黑洞赤道仪初步设想——4.5更新《仰角测试》

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gs3c 发表于 2020-1-23 13:35 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 上海市 电信

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本帖最后由 gs3c 于 2020-4-5 12:48 编辑

先说说硬件吧:
1、由两个谐波减速器作为两轴刚性连接。好处是回差极小且刚性极好,坏处是不能手动推了。这对我来说无所谓,反正远程台是趋势。
    RA轴采用25-160谐波减速器   256细分  理论精度0.16秒
    DEC轴采用20-100谐波减速器   256细分 理论精度0.25秒
2、考虑到打退的问题,采用简介的圆筒式机身。也比较好收纳,一个箱子脚架带本体可以一起带走。
3、说说最关心的载重,根据ra轴谐波的上限(100NM=10kg偏心1m),保守估计不加重锤在20kg以上,加重锤至少翻个倍吧。不过这个还得等试了才知道

                               
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4、本体+带脚架 15kg内
5、亮点功能,自带仰角水平角电调功能,仰角-3~92° 水平角±1.5°。理论上,用软件可实现亚秒级精确自动对极轴(电子极轴镜可能还不够)
6、当仰角到90°时可用作自动经纬仪使用,也算AZ/EQ切换吧

再来说说主控

                               
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1、采用目前最成功开源的的赤道仪方案OnStep主控,再结合功能强大的MyFocuserPro开源调焦控制器。我把他们合在一起,强强联合,哈哈~
如果不用电调就用这个来控制赤道仪仰角调节。
OnStep:(https://onstep.groups.io/g/main)
支持手柄,支持手机控制,支持wifi连电脑,可GOTO及ASCOM导星,手柄最多6星定位,park home位自设,PEC校准,自带STT STF GCVS IC NGC Messier 赫谢尔400 Collinder等星表,预留编码器接口,支持AZ EQ模式切换
MyFocuserPro:(https://sourceforge.net/projects/arduinoascomfocuserpro2diy/files/)
支持调速,支持手控,支持测温,支持温差对焦,支持ASCOM,支持无线控制(本机不带)
2、预留了12V取电接口*2 USBHub*2
3、主轴电机考虑用MKS SERVO42B 闭环步进电机/并可兼容开环57步进电机
4、最大goto速度预计为12°/秒




                               
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独创的水平角调节对极轴原理
是不是很意外,通过调节脚架来实现水平指向。这种方式完全规避了传统本体旋转带来的风险。


                               
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猥琐的仰角高度刻度


                               
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手动/电动仰角调焦


                               
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水平角驱动电机


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欢迎讨论 黑洞群924739376  OnStep控制群580235326
PS:固件未做充分验证

GS2C改Onstep黑洞赤道仪V1.0.rar (2.89 MB, 下载次数: 645)




mf_blue 发表于 2020-7-6 11:49 | 显示全部楼层 来自: 湖南省株洲市 电信
期待中。关注小赤道仪,来个众筹吧
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zw1cha 发表于 2020-6-27 00:26 | 显示全部楼层 来自: 四川省 移动数据上网公共出口
大佬建个群吧,方便学习
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 楼主| gs3c 发表于 2020-4-6 20:26 | 显示全部楼层 来自: 上海市 电信

一个显示赤道仪 一个显示调焦
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小武生 发表于 2020-4-6 20:17 | 显示全部楼层 来自: 安徽省宿州市 电信
手柄有两个屏?

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一个显示赤道仪 一个显示调焦  详情 回复 发表于 2020-4-6 20:26
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 楼主| gs3c 发表于 2020-4-6 08:53 | 显示全部楼层 来自: 上海市 电信
小武生 发表于 2020-3-28 09:39
赤道仪主控加了LX200协议后可以直接连电脑吗?大的那个为何不做一个天文电脑呢,实现导星 ...

可以直接连电脑
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 楼主| gs3c 发表于 2020-4-5 12:44 | 显示全部楼层 来自: 上海市 电信
本帖最后由 gs3c 于 2020-4-5 18:22 编辑

东西各到了一部分 装起来试试~ 还有很多需要打印。正在进行中 gif5新文件.gif
大赤道仪仰角电调

Screenshot_2020-04-03-21-20-39-701.png

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hbyuxiang 发表于 2020-4-1 11:26 | 显示全部楼层 来自: 上海市青浦区 电信
看傻了
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小武生 发表于 2020-3-28 09:39 | 显示全部楼层 来自: 安徽省合肥市 电信
赤道仪主控加了LX200协议后可以直接连电脑吗?大的那个为何不做一个天文电脑呢,实现导星

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可以直接连电脑  详情 回复 发表于 2020-4-6 08:53
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小武生 发表于 2020-3-19 12:20 | 显示全部楼层 来自: 安徽省合肥市 电信
第一次在牧夫上看到了视频……
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宋城冬叶 发表于 2020-3-18 18:26 | 显示全部楼层 来自: 河南省商丘市 电信
怎么后面的回复都看不到了?
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 楼主| gs3c 发表于 2020-3-18 16:51 | 显示全部楼层 来自: 上海市杨浦区 电信
本帖最后由 gs3c 于 2020-3-18 17:11 编辑

大谐波的一部分零件到了。先组了一下dec的谐波。减速比100的谐波接上电机后测试goto速度。是不是很快呢(空载测试可达3200X以上 约每秒13°)。

4eb5a8385569bbdbcfe5855ff46e31ba.gif

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弧矢七 发表于 2020-3-14 11:28 | 显示全部楼层 来自: 湖北省 移动数据上网公共出口
那个小赤道仪还是配个平衡锤好看一些,小的成本多少?
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nesw 发表于 2020-3-13 10:49 | 显示全部楼层 来自: 河北省 电信
持续关注中
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 楼主| gs3c 发表于 2020-3-13 10:48 | 显示全部楼层 来自: 上海市杨浦区 电信
本帖最后由 gs3c 于 2020-3-13 10:50 编辑
小武生 发表于 2020-3-13 08:30
我只有一个问题,就是开头的goto和自动对焦由哪些芯片组成?从哪搞到比较靠谱? ...

淘宝上都有的,都是成品模块
关键词 teensy3.2(赤道仪主控)   BS Micro(调焦主控)   NodeMCU-32S (手柄主控)
详见24楼
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 楼主| gs3c 发表于 2020-3-13 10:44 | 显示全部楼层 来自: 上海市杨浦区 电信
jia2shuo 发表于 2020-3-13 08:18
谈一下自己的一些粗浅看法,互相交流。
1.承重和精度没的说,我觉得这设计应该能够保证。
2.感觉仰角调节 ...

大赤道仪和小赤道仪两者的设计意图不同的。1、大赤道仪主要是远程,所以仰角调焦和水平调节都是电控的,靠的是重量和涡轮杆自锁

2、小赤道仪便携野战用,所以是靠手拧的,当然也是靠手动锁定
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小武生 发表于 2020-3-13 08:30 | 显示全部楼层 来自: 安徽省宿州市泗县 电信
我只有一个问题,就是开头的goto和自动对焦由哪些芯片组成?从哪搞到比较靠谱?

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淘宝上都有的,都是成品模块 关键词 teensy3.2(赤道仪主控) BS Micro(调焦主控) NodeMCU-32S (手柄主控)  详情 回复 发表于 2020-3-13 10:48
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jia2shuo 发表于 2020-3-13 08:18 | 显示全部楼层 来自: 河南省安阳市 联通
starman628 发表于 2020-2-27 12:24
仰角靠一個小齒輪支撐,看起來不夠強壯吧!

谈一下自己的一些粗浅看法,互相交流。
1.承重和精度没的说,我觉得这设计应该能够保证。
2.感觉仰角调节机构设计太复杂。这样设计好处是调节上可以做到足够精确,但负面影响也有,一是增加成本(这点最重要,一个好的设计既要廉价又要实用);其次结构复杂可能带来未知或不确定的影响因素。
3.如果趋向于远程调节的话,就不应该有锁紧装置,总不能调一次跑去把锁紧松开再调,这样就失去了远程的意义。如果没有锁紧就会出现楼上所说的齿轮受力太大,长时间会出现疲劳。


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大赤道仪和小赤道仪两者的设计意图不同的。1、大赤道仪主要是远程,所以仰角调焦和水平调节都是电控的,靠的是重量和涡轮杆自锁 2、小赤道仪便携野战用,所以是靠手拧的,当然也是靠手动锁定  详情 回复 发表于 2020-3-13 10:44
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 楼主| gs3c 发表于 2020-3-12 13:51 | 显示全部楼层 来自: 上海市杨浦区 电信
本帖最后由 gs3c 于 2020-3-12 18:11 编辑

       黑洞小赤道仪谐波步进电机闭环控制成功。目前方案是在电机端加上磁反馈模块(相当于磁码盘),使得电机成为伺服系统。可以有效避免丢步及负载后的微步偏移。目前运转很平滑,震动极小。   
微信图片_20200312124112.png
      原电机收来号称98新,虽然外观也很新,而且是18年以后的型号。但是在使用LV8729驱动,跟踪时(极低速)有固定频率震动。几个不同来源电机的电机都是如此。大致1整步1周期,用A4988在无此问题。但高细分性价比驱动模块选择并不多(LV8729 ST820 )。严重怀疑是驱动芯片与谐波电机频响不匹配。不知道以前用这种谐波一体电机的朋友有没有遇到过。现在改用闭环控制后问题完美解决~

    步进电机的微步输出不是完全精确的,我们常用的1.8度步进电机实际整步输出可能是1.79度也可能是1.81度。32细分后理论是0.5625实际波动会更大,但总体平均下来接近理论值。所以我们赤道仪跟踪时波动有一部分来源于此。(负载加大后微步不准的现象更加明显,下图三色线之间的距离就是负载引起的)
2130.png
开环MC2130电机驱动模块, 负载影响很大,整步有明显波幅波谷,微步波动有明显方向性。


42b.png
闭环电机驱动  高负载几乎不受影响,整步波动几乎没有,微步波动也很小,总体呈一直线。

参考:https://hackaday.com/2016/08/29/ ... crostepping-really/
          https://onstep.groups.io/g/main/wiki/Stepper-Motor-Accuracy


我认为导星曲线的波动体现在硬件机械上,主要有两部分决定:
1、是传动机构的PE。传动机构的PE能造成一个长周期的明显波峰波谷,可造成5~15秒的波动。
2、是电机本身的微步PE。体现在导星上基本在3秒以内。进入到3秒内这个影响就比较细微了,会和视宁度,阵风,震动,热平衡纠结在一起。从这点上来说。用伺服电机可以实现前端闭环从也减少了电机本身的pe波动。
所以采用闭环思路会是更好的选择。




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 楼主| gs3c 发表于 2020-2-28 10:50 | 显示全部楼层 来自: 上海市 电信
starman628 发表于 2020-2-28 09:28
為什麼麽仰角不用千斤頂來調節呢?更方便吧!

千斤顶的方式对于轻量级赤道仪真的好调吗?每次都要两个螺丝互相对顶很方便?

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starman628 发表于 2020-2-28 09:28 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 台湾省 台湾之星
為什麼麽仰角不用千斤頂來調節呢?更方便吧!

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千斤顶的方式对于轻量级赤道仪真的好调吗?每次都要两个螺丝互相对顶很方便?  详情 回复 发表于 2020-2-28 10:50
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