DIY旋转式远程天文屋

牛啊

旋顶控制逻辑篇
旋顶的单片机实现以下几个控制逻辑

旋顶开合，输入可以是本地手动开合，手机远程开合，上位机操作开合和自动开合，自动关闭的逻辑是：A，跟踪且方向为正西时（别问我为啥不是东哦，核心机密）。B，每12小时触发一次关闭。C，其他关闭信号，如打雷下雨收衣服信号

旋顶转动，操作分别有本地手动，本地跟踪，手机远程手动，手机远程跟踪，上位机操作和自动归零。手动运行的速度大约是4分钟180度，速度有点慢，因为这个驱动的功率不够大，测试快过2分钟时，步进电机偶有失步情况。目前速度连续运行24小时急加速减速反转无失步，如丝般顺滑。
自动归零的逻辑是：A, 跟踪状态且方向为正西，（为啥是西？核心机密）。B,天亮了。 C，UPS电池电压过低。  总之，完事之后要回家的，回家充电。


跟踪问题
拍摄软件应该会是SGP，虽然我还不会用。旋顶带来的第二个难题是如何得到目标方位角度，SGP如何输出目标方位，如何解析，目前一概不懂，少时不学数理化，老大对着老二空流泪。不过我似乎有个简单方法，运行一个虚拟天文馆，界面上看到是有方位角这个参数的，如果能得到这个参数，倒是可以得到实时的方位，然后再传给旋顶的单片机。
还有个法子就是在镜子上贴个地磁传感器，就能得到镜子的指向了，只管猛操作SGP就OK了，该来的总会来的。
一开始尝试了这个玩意



然而这是个鸡肋，什么数字滤波，大忽悠，各种漂移，还会翻转，侧着放就不认地球了。
还有，别以为每次开机都能通讯上，你得先开这个，再通那个，不行的话，技术人员说，你得复位一下，矫情得很。扔了。

然后我就买了这个（快递小哥说，小区就我包裹多），真正的地磁传感器，只认磁场。还没测试



今天我买了包水泥，小哥要累死了，哈哈哈，不能笑。

土木机械电子船舶航空计算机幼师烧烤曲艺 全活。

boneking 发表于 2020-2-28 15:21
土木机械电子船舶航空计算机幼师烧烤曲艺 全活。

这个说到点子了！

真厉害，敢问楼主是学什么专业的？

强行插入篇-镜头盖
当我在玩航模的时候，发现航模舵机是个好东西，力矩大，位置伺服，驱动简单，或许在业余天文可以发挥作用。在18年时我就设计了一个电动镜头盖，实际上是手动的，因为研究了一番ASCOM没搞懂，隔行如隔山，如果当初学了计算机专业，妈妈再也不用担心我花钱买电动镜头盖了。
不过微软的MFC开发还是相对好学的，C++是会点的，其实这玩意很通用，使用了串口控件，于是有了这个镜头盖。
从PC上运行这个小程序，发送指令给镜头盖，完成打开，关闭，等作用，聊胜于无，好在真的很便宜，一个舵机几十块钱，几个附件几十块钱。只要能远程登录桌面，手指点几下也无所谓啦。谁让我这么喜欢动手动脚的。
PC界面



它很简单，手动打开，关闭，2个定时打开关闭，实时位置反馈，还有一个位置微调。





舵机盒是用环氧板子加工的，黑色的盖子上其实还可以装个平场灯。

最主要的工作是协议的制定并通过串口来通讯，协议是自己定的，随心所欲，不过为了兼容以后的功能，控制字里预留了很多。但是我看了LX200之类的协议，他是分时单独发送指令的，没扩展性的问题，就是要确保指令的唯一性和有效性。
PC端通过串口控件来发送控制字符到单片机，单片机接收解码再驱动舵机执行，舵机的行程，速度都是可以修改的，为了简洁，测试OK后直接把参数固化了。
记得以前玩AVR单片机时，一本手册翻到烂，效率低下，现在基于AVR的arduino封装了功能，开发小玩意真心简洁。但有利有弊。

kobybry_cn 发表于 2020-2-28 18:40
真厉害，敢问楼主是学什么专业的？

不是土木，不是机械也不是厨师之类的，当年学的自动化。记得当年班主任跟我们说，我们这个专业是很吃香的，巴拉巴拉巴拉。
后来他离婚了，取了他的女学生，我的师妹成了师娘。骗子，全是骗子！

MegaPirateNG 发表于 2020-2-28 07:37
玩航模，是天文的常见并发症。

是呀，而且并发症不止一个，个个要人命。

脚架篇
小哥把水泥送来了，周末继续开干，很久以前做的脚架太矮了，需要增高，砌了三个墩子。

手艺不好跟狗啃似的。能用就好，水泥稍有不够。


一鼓作气把赤道仪抗了上去，有点味道了。

牛B！大赞！

为什么要弄旋转式的呢？相较于平推式有什么优势呢？

换了个轮子，折腾是种态度

npg 发表于 2020-3-3 17:47
为什么要弄旋转式的呢？相较于平推式有什么优势呢？

脑抽了弄了旋转式，除了抗风没啥优势。

羡慕，加油！

MegaPirateNG 发表于 2020-2-28 07:37
玩航模，是天文的常见并发症。

我是从航模入坑天文的。

maasai 发表于 2020-2-28 13:46
旋顶一个单片机，完成开关顶，旋转，跟踪等任务。
镜子载一个单片机，完成镜头盖，电调焦，平场板，DIY摄 ...

“旋顶一个单片机，完成开关顶，旋转，跟踪等任务。
镜子载一个单片机，完成镜头盖，电调焦，平场板，DIY摄像机的控制等。镜载单片机连接到PC上位机。PC上位机通过远程桌面访问。
原来的PLC和远程IO模块负责室内温度，湿度，监控的控制"
同学，我工作是做自动化控制的，我也有做远程台的打算，
你的PLC其实可以干更多的事情的，比如开关顶盖，平台旋转，镜头盖等，PLC可以远程控制的，买一个远控模块，安装上相应的软件，在上位机上做好控制，无论你走到哪里，带上笔记本电脑就行。
我这个PLC远程模块还可以实时传输图像信号，没仔细研究图像传输。

cqhxgk007 发表于 2020-3-7 14:05
“旋顶一个单片机，完成开关顶，旋转，跟踪等任务。
镜子载一个单片机，完成镜头盖，电调焦 ...

我用的远程IO模块跟你的类似的，不过已经放弃PLC了，全部在用单片机搞。谢谢你的建议。

这两天测试了新买的地磁传感器，和之前类似的问题，在X轴Y轴翻转时，Z轴数据也跟着变化。放弃去搞懂了，或许本来就是这样的。
所以我的注意力又回到了用上位机来控制圆顶（方顶）。
尝试去学习天球坐标转换，没学懂但是发现公式却是出奇的简单，直接拿来用了。只要知道知道目标的RA/DEC就行，变量还有本地经纬度，本地时间，时区，当天在本年度的第几天。然后就是一通正弦余弦，反正弦反余弦运算。变量全部用的浮点数，真怕小小的NANO会抗议。
由于是固定地点使用，很多变量是可以固化的，但是时间和日期不行，1个方法的是初始化后靠计算得到实时时间，但是不能断电挺麻烦的。
我用的是GPS，GPS可以输出经纬度，日期，最棒的是精确时间。
GPS通过串口连接NANO，NANO 只有1个硬件串口，被用来蓝牙通讯了，所以软件模拟了一个串口。
GPS的数据解读很费了一通功夫，不过最终还是搞懂了。然后还有年月日的计算，这个涉及到了闰年啥的，计算也不难，被4整除的问题，好像还有个几百年一润的问题，算了，活不了那么久，简单些吧。

GPS，重点是单片机解析数据流，



得到全部需要的变量后，从虚拟天文馆查询到月球的RA/DEC， 通过串口输入给NANO，NANO立马算出了方位角和高度角，和实际月球位置高度吻合，再次输入天狼星参数，也得到了正确的输出。
我其实只要方位角就OK了，高度角不需要，天窗垂直方向是全景的。
天球坐标计算中间折腾了好久，网上的资料好多坑，真不知那些作者怎能如此一本正经胡说八道的。对照着好几个版本猜测出了正确的公式。

然后就是让虚拟天文馆和NANO建立通讯，我使用的是信达的协议，信达的协议是公开给人二次开发的。信达的数据通讯和坐标转换需要很大的浮点数计算，NANO表示不堪重负，好在实时性要求不高，慢就慢点吧，只要不冒烟。

我突然意识到我似乎在做赤道仪，其实圆顶就是个DOB，会GOTO,会跟踪的DOB.

远程控制篇-PC控制
控制框架基本是这样的：



扩展之前的镜头盖，覆盖了绝大部分的功能



SGP的目标信息需要解析出来并同步发送给圆顶，思路是用虚拟串口把信息偷出来，然后发给圆顶。
电动调焦还没完成，不支持ASCOM，权当远程手动吧。我本也没有全自动的设想（当然能搞懂ASCOM的话），部分手动能够增加参与感。

你越是担心某件事情，这件事必定是会发生的。今天“墨菲定理”被验证了2次。
昨晚一场大雨后，一早发现圆顶内部有轻微渗水，当初安装铝塑板时，用的单组分的环氧树脂胶，一直担心密封会失效，今天它失效了。
一大早，在插单片机时，突然被单片机电了一下，然后就罢工了，再也连不上。其实应该是我电了它吧，嗯，电压应该有5万伏。