Teleszkóp fókuszáló vezérlő használati utasítás
8 nyomógomb, LCD kijelző, LX-200

Ábel István  ©2007
ai1@freemail.hu

Az utóbbi időben terveztem egy önálló léptetőmotor vezérlőt az http://www.astronomycustomized.com/ ( Zentai István ) számára. Az elektronikával felmerülő bármi probléma esetén az email címem fent olvasható. Az eszköznek módosított elektronikájú / programú illetve igény esetén dobozolású ( pl. vízálló dobozolás ) változatai egyéb ( tehát nem fókuszáló vezérlési célokra ) egyeztetés alapján elérhetőek az előző email címen illetve az oldal alján található telefonszámon. Amennyiben meglévő teleszkóp átalakításáról illetve az eredeti fókuszáló vezérlőről van szó úgy először Zentai István-t keresse a fenti esetleg a http://www.astronomycustomized.com/ honlapon, ezen utóbbit esetleg érdemes megnézni önmagában is, legalábbis a nyitó oldalt :-) ez az oldal elérhető angolul is.

A vezérlőnek elérhető egy egyszerűbb változata is, melyen összesen négy nyomógomb van LCD kijelző és soros port nélkül, szintén fókuszáló vezérlésre. Ezen egyszerűbb verzióról ( a Zentai István által készített fókuszálóval összeszerelve ) egy teszt volt olvasható a http://www.freeweb.hu/gyulaipal/hun/UMAFocuser.html -en Gyulai Pál honlapján, ő elsősorban az optika készítésében jeleskedik :-)

Az egyszerűbb négy gombos vezérlőnek elérhető továbbá egy olyan változata is amely hat állású szűrőváltóhoz lett felprogramozva, és ha jól tudom első verziója egy hazai csillagdában üzemel :-) valamint egy erősebben módosított verziója amely modell vasút mozdony fordítózsámoly vezérléséhez lett átalaktva 24 mozdonybeálló pozícióval, ott a mozdony pozíciók egyenként változtathatóak.

Tartalom jegyzék

• Tápfeszültség igény, motor jellemzők, csatlakozók
• Nyomógomb kiosztás
• Jellemzők, pontosság
• Soros kommunikáció, LX-200 parancsok
• Bekapcsolás, készenlétí üzemmód
• Sebesség választás
• Nyomógomb funkciók
• A vezérlő indítása
• Beállítási és hibaelhárítási üzemmódok
  • Soft limitek tartományon kívülre állítása
  • Inicializásál nélküli indítás
  • Nyers indítás
  • Gyári alapértékek visszatállítása
  • Az LCD kijelző kontrasztjának állítása

Tápfeszültség igény, motor jellemzők, csatlakozók:

• a vezérlő névlegesen 12 V -os léptetőmotorok meghajtására alkalmas 12 V -os akkumulátorról
• motor áram szabályzás nincs beépítve, a használható motorok 12 V -os unipoláris típusúnak, illetve ettől kisebb feszültségű motor esetén méretezett soros ellenállásokkal kell a motor áramát beállítani
• megengedett maximális motor áram 500 mA / tekercs, max. két tekercs egyszerre
• motorok meghajtása féllépéses üzemmódban
• akkumulátor feszültség csatlakoztatása 3.4 mm-es külső átmérőjű DC tápfeszültség csatlakozón
• a tápfeszültség bemenet polaritás védett, túláram védelem 1 A -es gyors olvadó biztosítékkal
• a teleszkóp fókuszáló null helyzetének felismeréséhez normál üzemmódban limit bement található, ezen bemenet 24 V -ig túlfeszültség védett, vezérlőn belül 10k Ohm ellenállással 5 V tápfezsültségre felhúzott, a limit kapcsoló általában nyitott állapotú, a fókuszáló limit helyzetének indikálása a jelvezeték föld potenciáélra húzásával
• a teleszkóphoz csatlakozó kábel hossza 1.5 m felszerelt SUBD9M csatlakozóval, a csatlakoztatott jelek: 2x tápfeszültség, 4x motor fázis, gnd és limit jel

Az aktuális pozíció és egyéb információk megjelenítéséhez a vezérlő 2 soros 8 karakteres háttérvilágításos LCD kijelzővel rendelkezik, a vezérlés 4 fő nyomógombbal (HS),(LS),(+),(-) és 4 szám gombbal (1)..(4) történik.

A nyomógomb kiosztás a következő:

  [ lassú sebesség, szürke, ( LS ) ]	[ gyors sebesség, szürke, ( HS ) ]
  [ mínusz, kék, ( - ) ]                [ plusz, piros, ( + ) ]
  [ egy, zöld, ( 1 ) ]                  [ kettő, szürke, ( 2 ) ]
  [ három, szürke, ( 3 ) ]              [ négy, zöld, ( 4 ) ]

A 8 nyomógomb normál üzemben különböző funkciókkal bír és van további néhány gombkombináció mely csak a bekapcsolás során használható.

A fókuszáló vezérlésére és a kitérések megengedett tartományon belül tartásához az eszközben mikrokontroller működik:

• a külső hard limit érzékelőn kívül, mely a (-) elmozdulás irányához van hozzárendelve, külön megvalósításra került egy belső (-) és egy (+) soft ( logikai ) limit is, amennyiben az eszköz megfelelően lett beállítva akkor normál üzemmódban csak a soft limiteket éri el a vezérlő
• a címzett mozgások pozícióinak eltárolására 4 hely szolgál, melyek tetszőlegesen megválaszthatók és elmenthetők, valamint igény esetén a számgombokkal egyetlen gombnyomással kiválaszthatóak
• minden pozíció 24 bites számként árbázolódik, ami a megengedhető maximális elmozdulási tartományt kb. 16 millió pozícióban rögzítí.
• a belső null pozíció a (-) irányhoz tartozó külső ( hard ) limit érzékelő pozíciója, minden belső pozíció ennél több, negatív pozíciók nincsenek megengedve ( mindazonáltal a kb. 8 milliónál nagyobb számok a kijelzőn negatív számként jelennek meg ).
• a nullpozíció felderítése alap esetben bekapcsolásnál a motor hard limitig történő visszatekerésével történik
• a pozíció kijelzés 8 digites, a belső 24 bites pozíció számláló 0 -tól kb. 8 millióig terjedő tartománya 7 digites számként és egy bevezető 0-ként kerül kijelzésre, kb. 8 milliótól kb. 16 millióig 7 digites negatív számként, ez a megoldás a 0 pozíció környezetében folyamatos számláló kijelzést biztosít
• az olyan teleszkópokra történő felserelést megkönnyítendő ahol limit érzékelő beszerelése nem oldható meg, B-mode ( részletezve alább ) üzemmód választható
• a soft limit beállítások tárolása eeprom-ban történik, az aktuális pozíció soft limitként történő mentéséhez mint (+) limit a (HS)+(LS)+(+) gombok 4 másodperces nyomva tartása szükséges, a (-) limit esetén ennek a (HS)+(LS)+(-) gombok 4 másodperces nyomva tartása felel meg
• a soft limit pozíciók mentése során a (-) és (+) limitek egymáshoz viszonyított helyzetének ellenőrzésére nem kerül sor, ezért a (-) limitnek (+) limit fölé történő állítása előbb utóbb egy adott pozícióba történő beragadást eredményez

A PC-ről történő távvezérelhetőség érdekében a vezérlő rendelkezik egy LX-200 parancsokat fogadó RS-232 -es kommunikációs csatlakozóval.

• az adatformátum 19200 baud, 8 bit, 1 stop bit, nincs paritás bit, nincs átvitelvezérlés ( handshake )
• a távvezérléshez a SUBD9 csatlakozónak csak két kivezetése szükséges a GND és a TX kivezetés
• a csatlakozó kábel egyserű soros porti hosszabító kábel egyik végén SUBD9F a másikon SUBD9M csatlakozóval, a csatlakozó kivezetései szám szerint összekötve
• az adatátviteli formátum LX-200 kompatibilis fókuszáló vezérlő parancskészlet

Az elfogadott LX-200 parancsok a következők

   ':FS#' - lassú sebesség kiválasztása
   ':FF#' - gyors sebesség kiválasztása
   ':F+#' - start (+) irányba
   ':F-#' - start (-) irányba
   ':FQ#' - stop

• ez a parancskészlet teljesen kompatibilis pl. az "astrosnap" nevű programmal
• a kommunikációs interfész a vezérlő bekapcsolásakor kikapcsolt állapotban marad, a kommunikációs interfész bekapcsolt/kikapcsolt állapota közti váltáshoz a (HS)+(1) gombkombináció használható
• a bekapcsolt állapotot az LCD-n felirat jelzi

Bekapcsolás, készenléti üzemmód

• az LCD kijelző az RS-232-es interfész és a motor tápfeszültsége gombnyomással engedélyezhető, a tápfeszültség csatlakoztatása utáni első bekapcsolást követően a vezérlő készenléti üzemmdba helyezhető illetve onnan üzembe helyezhető
• készenléti üzemmódban az RS-232 interfész, az LCD kijelző és a motor árammentesek, a processzor azonban üzemel, az áramfogyasztás a névleges kb. 1 A -ről kb. 17 mA -re csökken
• aktív és a készenléti üzemmód közt váltás a (HS)+(4) gombkonbinációval, készenléti üzemmódban csak a (HS)+(4) gombkombináció használható az összes többi nem

Sebesség választás

A vezérlőnek kétféle, nevezetesen gyors és lassú, előre programozott, választható és megváltoztatható sebessége van. A (HS) gombbal választható a gyors, az (LS) gombbal a lassú sebesség, ezen gomboknak a (+) (-) gombokkal való kombinációi változtatják meg az adott sebesség értékeket ( részletesen alább ), a megváltoztatott sebesség értékek elmentése a (HS)+(LS) gombok 2 másodpercig tartó lenyomásával

Nyomógomb funkciók

A normál használat alatti gombkombinációk a következőek, ahol 2 illetve 4 másodperces megjegyzés is található az azt jelzi az adott funkció aktiválásához ennyi ideig nyomva kell tartani a gombkombinációt:

   Nyomógombók fő funkciói:
     0 - nyomógombok eleresztve - nincs mit tenni, utolsó funkció befejezve
     1 - (+) - plusz irányba fordulás, választott sebességgel, ha nincs limit
     2 - (-) - minusz irányba fordulás, választott sebességgel, ha nincs limit
     3 - (HS) - gyors sebesség választása
     4 - (LS) - lassú sebesség választása
     5 - (HS)+(+) - gyors sebesség növelése
     6 - (HS)+(-) - gyors sebesség csökkentése
     7 - (LS)+(+) - lassú sebbesség növelése
     8 - (LS)+(-) - lassú sebesség csökkentése
     9 - (HS)+(LS), 2 sec - gyors és lassú sebességek mentése eeprom -ba
    10 - (HS)+(LS) + (+), 4 sec - (+) soft limit mentése
    11 - (HS)+(LS) + (-), 4 sec - (-) soft limit mentése
    12 - (1)(2)(3)(4) - az 1..4 tárolt pozíciók aktiválása
    13 - (HS)+(LS)+(1..4), 4 sec - jelenlegi pozíció mentése az 1..4 tárolt pozíció helyére
    14 - (HS)+(4) - készenléti üzemmód
    15 - (HS)+(1) - RS232 interfész be/ki

Ezenkívül van további két gombkombináció mely a B-moe -hoz köthető:

    16 - (HS)+(2), 4 sec - váltás normál és b-mode között
    17 - (HS)+(3), 1 sec - zéró pozícióra állás majd készenlét b-mode -ban

• normál mód az az indulási üzemmód amikor is a vezérlő az tápfeszültség csatlakoztatása utáni első indításkor felkeresi a külső limit érzékelő helyét, ott beállítja a számlálót nullára, majd felkeresi azt a pozíciót ahonnan indult
• B-Mode a Zentai István által kért külön üzemmód mikor is nem oldható meg a fókuszírozóra limit érzékelő felszerelése, ezért inkább a csillagász az aki kikapcsolás előtt utasítja a vezérlőt, hogy keresse fel a nullpozíciót. Ez esetben a tápfeszültség csatlakoztatása utáni első indításkor nem keres limit érzékelőt a vezérlő, hanem ahol van azt a popzíciót tekinti null pozíciónak. Ezen üzemmódban fontos, hogy csak a nullpozícióra történő visszaállás után, mely a (HS)+(3) gombkombinációval aktiválható, történjen a tápfeszültég megszüntetése.
• amennyiben van rá mód hogy limit érzékelő kerüljön a teleszkópra, ne használja a B-Mode -ot

A vezérlő indítása

Csatlakoztassa a motor vezetéket a motorhoz, amennyiben PC-ról szeretné távvezérelni csatlakoztassa az RS-232 kábelt a PC-hez, majd csatlakoztassa a 12 V -os akkumulátor feszültséget a tápfeszültség csatlakozóra.

A DC tápfeszültség megjelenése után a microcontroller elindul de a többi áramkör még nem. Az eszköz bekapcsolása bármely gomb megnyomásával. Az első érzékelt nyomógomb állapot változás után kb. 0.8 másodperc áll rendelkezésre az esetlegesen aktíválni kívánt speciális induló gombkombináció lenyomására. Amennyiben a gombkombináció nem külön induló gombkombináció, illetve az annak aktiválásához szükséges nyomvatartási időn nincs meg úgy az eszköz normál indulási módban indul el. Amennyiben nem sikerült az eszközt a kívánt külön indulási üzemmódban elindítani, a művelet a DC csatlakozó újbóli csatlakoztatásával ismét megpróbálható.

Induló gombkombinációk:

 (+)+(-), 2 sec - nincs soft limit funkció
 (HS), 2 sec - nincs nullpont felderítés és soft limit funkció
 (HS)+(LS), 2 sec - nincs nullpont felderítés, soft limit és limit érzékelő figyelés
 (HS)+(LS)+(+)+(-), 4 sec - gyári alapbeállítások visszatöltése

Az alábbi műveletek az új környezetben való megfelelő beállítást teszik lehetővé:

Soft limitek jelenlegi tartományon kívülre állítása

Amennyiben az alap soft limitek által határolt tartománynál szélesebb limit tartományra van szükség ez a normál működési körülmények között nem állítható be, mivel a soft limitek nem engedik az aktuális tartományon kívüli pozíciók elérését. A soft limitek pontos helyének beállításához ezen kívül a belső pozíció számlálónak pontosnak kell lennie, ami akkor fordul elő ha bekapcsolás során az eszköz megkereste a hard limitnél a zéró pozíciót. Összegezve: a soft limitek tartományon kívülre állításához a soft limitek nem lehetnek aktívak, viszont bekapcsolánál szükséges a hard limit érzékelő engedélyezése és az inicializáló szekvencia, ezen feltételek a (+)+(-), 2 sec indulási gombkombinációval érhetők el.

Inicializásál nélküli indítás

Amennyiben bizonyos okokból nem szeretné ha az eszköz induláskor felkeresse a zéró pozíciót, mert az például túl távol van, de bizots benne hogy a hard limit érzékelő azért működik, üzembe helyezheti a vezérlőt a (HS), 2 sec gombbal. Ezen üzemmódban a megfelően működő hard limit megakadályozza a motor túlfordítását (-) irányban, azonban (+) irányban nem. Az (1)..(4) pozíciók és a soft limit pozíciók ezen üzemmód beli elmentése hibás beállításokat eredményez.

Nyers indítás

Amennyiben a hard limit sem működik, úgy az eszköz nyers üzemmódban a (HS)+(LS), 2 sec gombkombinációval indítható, melyben semmilyen tárolt pozíció és limit nem érvényes, és semmi sem gátolja (-) illetve (+) irányban a normál működési tartományon kívülre állítást.

Gyári alapbeállítások visszaállítása

A beállítások teljes összezavarása esetén elfőfordulhat hogy jobb lenne inkább a gyári alapbeállításokból kiindulni ismét, ez a (HS)+(LS)+(+)+(-), 4 sec gombkombinációval tehető meg. Ezen beállítások visszatöltése azoban nem állítja át a vezérlő Normal / B-Mode beállítását, ami a táblázatban jelzett nyomógomb kombinációval állítható csak át.

Az LCD kijelző kontrasztjának állítása

Az LCD kijelző kontrasztja az áramkör alsó oldalán tatlálható miniatűr potméterrel állítható. Ennek eléréséhez előszőr ki kell csavarni az RS-232 csatlakozó rögzítő csavarjait, majd a dobozt kinyitni, s az elektronikát a házhoz rögzítő csavarokat kioldani. Ezen beállítás nem mindennapi használatra szolgál, ne használja ha csak az nem feltétlenül szükséges.

A vezérlőhöz előtét ellenállásokkal használható a külön oldalon bemutatott 8 V-os robotron léptető motor is.

A kérdéseket és megjegyzéseket a fent jelzett emailben címen lehet feltenni, illetőleg esténként a (29) 351-678 telefonszámon.