
-----------------------------------
iulian90
11 Feb 2021 20:13

Montura motorizata cu posibilitate de autoghidaj
-----------------------------------
Bună ziua tuturor.  :)  

De la sfâr&#537;itul anului trecut am decis să schimb motorizarea de la montura Bresser Messier Exos 1 , trecând de la comanda motorului cu circuitul NE 555, la controlul cu microcontroler Arduino Nano &#537;i înlocuirea angrenajului de cuplare dintre motor &#537;i montură, care era realizat cu  ro&#539;i din&#539;ate din plastic, cu cuplaj prin curea si fulii 2GT, lucru care dealtfel l-am &#537;i făcut în cursul lunilor noiembrie si decembrie 2020. Însă voiam să implementez &#537;i posibilitatea de autoghidaj pe această montură, pentru îmbunată&#539;irea capturilor astrofoto la expuneri mai lungi &#537;i chiar motorizarea pe ambele axe a monturii. 

Anul acesata, prin ianuarie, am început să modific circuitul de control al motorului de pe axa R.A. a monturii, adăugând încă un microcontroler Arduino Nano, pe post de adaptor USB-ST4, care să permită controlul monturii de pe laptop &#537;i deasemenea, posibilitatea de ghidaj cu PHD2. 

Pentru început, am găsit pe site-ul CloudyNights un articol interesant în care este prezentată o schemă a unui circuit de control al monturii pentru autoghidaj, dar numai pe axa R.A. https://www.cloudynights.com/topic/494374-building-an-equatorial-mount-with-autoguiding-for-astrophotography/. 
Iar pentru construirea adaptorului USB-ST4 ,m-am inspirat de pe acest site: 
 https://github.com/kevinferrare/arduino-st4

Mai întâi ,am programat microcontrolerul Arduino care urma să fie montat ca adaptor, cu codul ce l-am preluat de pe site-ul github.com  
L-am testat apoi cu func&#539;ia Serial Monitor din programul Arduino IDE, cu care se programează microcontrolerele Arduino, în care am dat urmatoarele comenzi: 
CONNECT#, RA+#, RA-#,RA0#,DEC+#,DEC-#,DEC0#, 
la ie&#537;irile din Arduino, D2,D3,D4 si D5, conectând câte un led înseriat cu câte o rezisten&#539;ă &#537;i care se aprindeau pe rând ,în func&#539;ie de comanda care o dădeam, asta însemnand că adaptorul USB-ST4 func&#539;iona cum trebuie. 
Mai apoi, pentru că adaptorul să comande microcontrolerul Arduino care la rândul său comanda prin driverul corespunzător  motorul de pe axa R.A. , în locul optpcuplorului care era în schema prezentată pe site-ul  github.com,  am pus 4 tranzistori, pe post de inversoare logice, căci &#537;i optocuplorul func&#539;iona tot ca un fel de inversor, dar în cazul meu nu mai era nevoie de el, întrucât nu existau diferen&#539;e de tensiune între Arduino montat ca adaptor USB-ST4 &#537;i Arduino care comandă motorul de pe axa R.A.
Am finalizat circuitul pe la sfâr&#537;itul lui ianuarie, am instalat pe laptop platforma ASCOM, driverul Arduino ST4 &#537;i softul PHD2 pentru autoguiding. Am făcut un test de control al monturii în casă pentru început ,din cauza vremii defavorabile &#537;i totul a mers bine, montura putea fi comandată din laptop a&#537;a cum doream . 
Pentru comanda manuala a monturii am montat pe carcasa circuitului de comnandă un panou cu 8 butoane ,4 pentru axa R.A. (2 butoane pentru FAST RA +/-, în care montura este orientată mai rapid &#537;i 2 butoane pentru SLOW RA +/-, în care montura este ac&#539;ionata fin &#537;i care sunt montate în paralel cu ie&#537;irile de la adaptorul USB-ST4, pentru comanda de ghidaj) si 4 butoane pentru axa DEC (2 butoane pentru FAST DEC +/-  si 2 butoane pentru SLOW DEC +/-  în care montura este ac&#539;ionată fin si care deasemenea, sunt montate in paralel cu ie&#537;irile de la adaptorul USB-ST4, pentru comanda de ghidaj).  
Ca camera pentru ghidaj am folosit pentru inceput NexImage, printr-o lunetă făcută cu un obiectiv de binoclu de 50mm, cu focala de aproape 200mm, montata în paralel cu reflectorul dce 114mm, printr-un suport cu 2 inele de colimare. 

Pe 30 ianuarie am avut ocazia de a testa întreg sistemul de autoguiding pe cer senin, a&#537;a că am scos telescopul de 114mm cu montura, gata echipată cu circuitul de comandă pentru ghidaj, cu camera NexImage ca cameră de ghidaj si camera foto Canon 450D ca cameră principală (a&#537; fi dorit să pun camera Meade, dar 2 din cele 4 porturi USB ale laptopului nu sunt func&#539;ionale, iar cele două porturi bune erau ambele ocupate, unul cu cablul care ducea la montura, celălalt cu cablul care ducea la camera NexImage). 
La inceputul serii am focalizat camera de ghidaj si am colimat luneta de ghidaj, apoi am pus montura în pol cu ajutorul optiunii Drift Align din PHD2,care este mult mai precisă decât metodele folosite de mine, anume star drift vizual prin ocular cu reticul sau expuneri succesive cu camera principală, care uneori nu duceau la rezultate foarte bune. 
Apoi am trecut la treabă &#537;i am pornit camera principala, am pornit &#537;i ghidajul (dupa ce în prealabil am făcut calibrarea softului PHD cu montura &#537;i camera de ghidaj &#537;i am tras &#537;i cadre dark cu camera de ghidaj pentru o imagine cât mai bună pentru ghidaj),am setat camera principala la expunerea de 60s din intervalometrul DIY (bazat tot pe un Arduino Nano) &#537;i am început achizi&#539;ia de cadre pentru test. Când am vazut ce bine au ie&#537;it primele cadre, cu stele aproape rotunde, chiar mărite cu zoom, am rămas uimit de ce poate un astfel de sistem de ghidaj construit în regim de amator. Dar vremea mi-a stricat bucuria ,când au început să-&#537;i facă apari&#539;ia norii josi &#537;i cea&#539;a, de PHD2 începea să dea avertizări că pierde steaua de ghidaj, mereu  auzind "ding, ding !" &#537;i ca urmare &#537;i unul din cadre a ie&#537;it cu stele pu&#539;in alungite. Dar oricum mult mai pu&#539;in alungite decât în cazul în care cadrele ar fi fost trase fără ghidaj, in care stelele ar fi aparut ca ni&#537;te dungi. &#537;i PHD  mai dădea o avertizare că nu poate să ghideze montura &#537;i pe axa DEC, întrucât această axă nu era încă motorizată. 

Concluzia mea este că sistemul de autoghidaj făcut de mine func&#539;ionează destul de bine, dar era loc de mai bine, a&#537;a că luna aceasta am motorizat si axa DEC a monturii, achizi&#539;ionând încă un set de 2 fulii &#537;i o curea 2GT, prin care sa cuplez motorul pas cu pas mai vechi care il aveam eu de acum 2 ani, tot un NEMA 17 cu 200 de pa&#537;i per rota&#539;ie &#537;i la circuitul de comandă adăugând încă un Arduino Nano si un driver DRV8825 care să comande motorul de pe axa DEC. 
Ca schemă am folosit tot schema pentru autoguiding prezentată pe site-ul github.com, dar cu o mică modificare, în care am conectat pinul Sleep de pe driverul motorului DEC, la Arduino, pentru a men&#539;ine driverul in modul Sleep in care nu consumă curent atunci când nu prime&#537;te vreo comandă, iar în codul de programare al modulului Arduino care comandă axa DEC, am eliminat func&#539;ia de tracking.
 
Ieri am finalizat si motorizarea pe axa DEC a monturii si am făcut testul &#537;i func&#539;ionează totul bine. 
Acum mai a&#537;tept vreme bună să mai fac încă un test &#537;i o nouă calibrare, mai ales că vreau să probez &#537;i camera Meade pentru ghidaj, să văd cum se descurcă. 

Din ce am mai aflat, camera Meade este mult mai bună pentru ghidaj decât NexImage, întrucât permite expuneri incomparabil mai lungi decât NexImage, unde PHD2 însumează mai multe expuneri foarte scurte ca să facă echivalentul la o expunere mai lungă, de 2-4 s, ceea nu este tot una cu o expunere reală de de 2-4s realizată cu o cameră astro bună, care prezintă un raport SNR mai bun decât stiva de expuneri foarte scurte ob&#539;inută cu camera NexImage, care este o cameră destinată mai mult pentru planete,Luna sau Soare decât pentru DSO.
