一、控制器
此为3+1轴运动控制器,大小正好一手掌控,适合手持控制。
基本特点如下:
1、3轴可用于控制赤纬、时角、调焦轴运行,另有一拓展轴可供用户拓展到其他DIY功能(如:控制天文顶棚,甚至可配置成PWM方式控制制冷…)。
2、可选择闭环、开环方式控制电机。(可选)
3、各轴可外接编码器进行位置反馈。(可选)
4、可配置成脉冲+方向方式用于控制步进电机、伺服电机,也可配置成PWM方式控制直流电机。且各轴电机类型单独可调。
5、闭环控制的PID参数灵活可调。
6、提供4个通用Input接口和4个Output接口供用户拓展使用,可用于获取一些外部开关的信号以及控制一些点动的外部设备。
7、可联机和脱机运行。
8、可选择RS232和无线蓝牙两种联机方式。
9、提供接口函数(API)方便用户进行二次开发。
在此运动控制器的基础上,我拓展了它的API,这个拓展的API(SkyAPI)不仅能执行普通的运动控制功能,还附带天文运算,因此能应用到天文望远镜的控制上。而当你不用它来控制你的赤道仪时,完全可以用在其他的DIY场合,想像空间和可玩指数就提高了。
10、电机驱动器。
可配一个4轴的微电机驱动器来驱动EQ电机以及调焦电机,此驱动器接口与控制器接口完全兼容。驱动器有直流型和步进型两个版本。
二、控制软件 在SkyAPI的基础上,开发了一套运行于Windows 环境下的控制软件(XIE)。XIE通过RS232或者蓝牙与控制器进行连接。有了此应用程序,就可以直接通过它控制和调试你的赤道仪。
此控制软件包含LX200协议,可与星图软件(Stellarium)、导星软件(GuiderMaster)对接,从而执行GOTO和导星操作,GOTO和导星速度可灵活设置。
可进行1~3星校准,提高GOTO精度。
各种配置参数(如减速比、PID参数)灵活可调。
XIE提供一开放接口,方便用户的其他程序与XIE通信,拓展XIE的功能。
APP概况如下。
1、启动界面 在启动界面中可设置控制端口、寻星端口、导星端口的端口号以及串口通讯参数。
其中,控制端口即XIE与SPARROW控制器的通讯串口;寻星端口即XIE与星图软件Stellarium的通讯端口;导星端口即XIE与导星软件GuiderMaster的通讯端口。
同时,用户可在启动界面设置星图软件和导星软件的自启动方式,并设置相应程序的执行文件路径,这样,在启动XIE控制软件时,相应的软件也同时启动。
2、联机/断开、退出、调试
联机/断开按钮:如启动时没有联机,可在此处联机。此处联机串口号和波特率在“com”页面中指定(与“启动”页面中的端口设置等效)。
退出按钮:断开与控制器连接并退出程序。
调试展开/折叠按钮:点击按钮“>>>>”,则控制器的调试页面展开。点击按钮“<<<<”,则展开的调试页面折叠。
可通过展开的调试页面查看和设置SPARROW控制器的硬件参数。在本赤道仪控制系统中,X轴连接的是赤纬控制电机,Y轴连接的是时角控制电机,Z轴连接的是调焦控制电机。
各参数根据用户实际情况灵活修改。比如:
BaudRate:控制器与上位机通信的波特率。
CTYPE:轴电机类型和位置反馈方式。
RS:位置反馈系数。根据实际情况(减速比、电机细分数等)设置赤道仪运行1角秒对应的脉冲数。
VR:档位系数,即速度按钮1(1X)所对应于的移动速度。在本系统中VR=15(15角秒/秒)。
P:控制参数P。
I:控制参数I。
D:控制参数D。
MO:最大输出。
3、数据显示
实时显示各轴的数据和运行状态。
坐标说明:系统把从SPARROW控制器得到的位置脉冲数转换成赤道仪坐标(用赤纬、时角标识,即EQDC/HA),再把赤道仪的坐标转换成星体坐标(用赤纬、赤经标识,即StarDC/RA)。与星图软件通讯时,发送的是星体坐标。
赤道仪坐标置数:可以通过“SET”按钮将赤道仪坐标手动置数。赤纬数据置数时,选中“W”复选框用来指示所设置的这个赤纬数据属于已过中天星体,否则指示所设置的这个数据属于未过中天星体。(一般仅调试时手动将赤道仪坐标置数。实际应用时,在GOTO框中输入星体坐标的赤纬、赤经值后直接点击“SetStar”按钮即可设置赤道仪指向某一星体。)
调焦轴数据显示
显示调焦轴(Z轴)的位置,和运行状态。可通过“Z0”按钮,将调焦轴数据清零。 4、运行控制面板
XIE控制软件的各轴运行速度和GOTO速度通过运行控制面板中各轴的速度按钮设置。调试控制器时,可在控制面板中设定其他运行参数和速度,直接控制各轴以指定的速度和方式运行。
5、系统参数调整和应用
(1)串口(com)参数设置
联机前需要设置各端口的串口号和波特率等参数。
控制端口:即XIE控制软件与SPARROW控制器联机的端口。
寻星端口:即XIE控制软件软件与星图软件(Stellarium)的通讯端口。
导星端口:即XIE控制软件与导师软件(Guider Master)的通讯端口。
由于XIE控制软件、星图软件、导星软件通常同时运行于同一PC上。因此,一般用虚拟的串口对来实现控制软件与星图、导星软件的连接即可,无需物理串口的连接。
(2)位置与时间参数设置
用户需要设置观测地的地理经纬度和时区,日期和时间自动从Windows系统读取填入。
经度:以时、分、秒计,东经为+,西经为-;
纬度:以度、分、秒计,北纬为+,南纬为-;
时区:东区为+,西区-。
(3)校准参数设置
导星速率:设置用于导星的速率,以恒星速(15角秒/秒)为1X速率。
校准阶数:数值越大则校准精度越高,但所需的计算时间越长,一般设置为10即可
校准计算:进行校准时,星体的理论位置、实际位置数据将被自动记录并自动完成计算,无需用户干预。
(4)命令流显示
实时显示与星图软件、导星软件的LX200通讯信息流。
(5)GOTO、SetStar、校准操作
GOTO
在赤纬、赤经编辑框中输入星体坐标,点击“GOTO”按钮即可控制赤道仪GOTO到指定的星体。点击“STOP”按钮停止GOTO动作。
在赤纬、赤经编辑框中输入星体的坐标,点击“Star Set”按钮,即可将系统当前的星体坐标设置成所输入的坐标(赤道仪坐标也相应被设置),即为SetStar置星。
当控制软件与星图软件(Stellarium)连接后,在星图软件中下达了GOTO命令后,指定的坐标数据会自动填入赤纬、赤经编辑框中,并自动下达GOTO指令,从而实现直接在星图软件中控制赤道仪GOTO到指定星体的目的。
校准
选准星:系统可进行1~3星校准,校准前将所选取的用于校准的星体(以下简称准星)的坐标数据填入S1~S3的赤纬、赤经编辑框中。
进行校准:准星数据填入后,选中“进行校准”复选框,并设置校准星数(1~3)后开始进行校准。
6、视频查看
在视频设备页面,系统可用的视频设备和可选的格式在列表中显示出来。用户可在这里选择用于天文实时视频查看的视频设备。
7、一些有用的操作 (1)关于脱机操作,SPARROW控制器可脱离上位机独立运行。在这种情况下,控制器可作为双跟+电调焦系统来使用。通SPARROW面板上的按键来设置各轴的速度,驱动各轴运行,从而进行赤道仪的调整,跟踪和调焦。
(2)为了不妨碍用户通过星图软件、导星软件进行GOTO或者导星,XIE控制软件设计成顶部磁吸式,将XIE控制软件拖到屏幕顶部时,软件自动收缩隐藏在后台执行,当鼠标指针触及XIE控制软件所在的顶部位置时,控制软件重新展开。(像QQ那样)
(3)控制器上拓展功能键F1~F6的使用,为了方便用户的调整、校准和使用,SPARROW控制器上的拓展键F1~F6被设置成软件上某些功能按钮的快捷键。
当进行GoTo操作时,F1~F6的功能定义如下:
当进行校准操作时,F1~F6的功能定义如下:
三、API 以及二次开发 这里有多种选项。
1、什么也不做,直接使用XIE控制你的赤道仪。
2、使用控制器的SkyAPI开发自己的基于Windows的APP。
3、XIE控制软件提供了一个开放接口,你的应用程序可以使用这个接口和XIE进行通信,获取并补充XIE的功能。
4、直接使用控制器提供的接口协议开发自己的APP。由于这个接口协议是基于RS232的,因此可以做是跨平台开发。
软件调用层次如下图:
THE END
附:
goto测试视频:
https://v.youku.com/v_show/id_XMzAyNTI4OTM2NA==.html?spm=a2hcb.playlsit.page.1
goto+导星视频:
https://v.youku.com/v_show/id_XNDYxMjM4MzcxMg==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0