新型 天体自動導入装置 DOG NS-2000/5000 開発中 |
導入事例として参考にしてください。
(2009,6/6)
今日は別のところから、高速ステッピングモータ・ドライブ基板の重要な部品が到着しました。寸法、位置がピッタリ合いました。
実装したのは、DC-DCコンバーターです。入力 10 -
40V 出力5V 2A ±0.1V 高性能です。
DOG NS-5000を作りテストをしたいと思います。
(2009,6/5)
注文していたDOGケースと電子部品が今日ようやく届きました。
これで作業中のNS-500を作ることができますが、もう一つ新しいケースを注文していました。
写真の下がそれです。これは、オートガイダーVSTを内蔵しないタイプのDOG
NS-5000に使う予定です。
NS-5000はオートガイダーVSTを内蔵するタイプとそうでないタイプの2種類用意することにしました。
オートガイダーは持っているので必要ないお客様に対応できると思います。
内蔵タイプはまだ作業が残っています、暫くお待ちください。
この1週間は、高速ステッピングモータ・ドライブ基板を製作していました。基板設計も済ませて試作機を作りました。
テストはこれからやります。
それから、お客様からのメールでDOGは以下のアプリケーションソフトに対応することを確認しました。
1 SUPER STARW では、LX200
2 MaxIm DL では スカイセンサー
だいたい写真のように基板を実装する予定です。
(2009,5/22)
ブートローダ関係のコマンドとセルフプログラミング機能を現行機種に追加しました。
また、星図ソフトとハンドボックスの同時使用が出来るように改良しました。バージョンを上げました。
NS-100 2軸モータドライブ
Ver 3.09
NS-200 天体導入
Ver 3.09
NS-300 DOGナビゲータ
Ver 3.08
NS-500 天体自動導入
Ver 3.09
16Bit CPU版ハンドボックスのプログラミングをしています。
だいたいの仕様は以下のとおりです。
1 CPUはDOGと同じ物を使います。
2 NS-500用ハンドボックスを接続できます。またオートガイド端子も用意します。
3 液晶パネル用の出力ポートがあります。今のところ実現するか未定です。
4 ビデオ出力端子があります。
ビデオ出力については、ソフトを作っていないので動きませんが、興味深いテーマですので、今後取り組んでみたいと思います。
それから、ハンドボックスにも、ブートローダ、セルフプログラミング機能を実装しました。
こちらのサポートは、バイパスコマンドで可能だろうと思っています。
バイパスコマンド(:=BP#)をDOGに送信すると、バイパス状態になります。この状態は、RS232Cのチャンネル1と2の間で全2重通信を実現します。通信は基本的にASCIIコードで行い、ファイルの最後にCTRL-Z(0x1A)が付いていると、バイパス状態(コマンド)が終了します。
(2009,5/17)
NS−5000の開発で、以下を実現しました。
:=BP# バイパスコマンド
:=GVP# 製品名を表示
:=GVN# バージョンを表示
:=NEW# 従来の:/NEW# :&NEW# :&XNEW# を統一しました、U天体の :&UNEW# はそのままです。
:=SDxx# サウンドコマンド
IDコマンド
以上の他に特別なブートローダ関係のコマンドを作りました。
また、ブート領域で実行するセルフプログラミング機能も実現しました。
この機能は、マイコンのプログラムメモリの一部、あるいは全部を自由に変更することができます。
これにより、NS-5000はインターネット経由でバージョンアップ、グレードアップができるでしょう。
DOG NS-200GPですが、NS-5000への無償グレードアップ特典付きのサンプルをこちらに出品しました。
NS-200では GP専用ですが、NS-5000では汎用になる予定です。
興味あるお客様はご検討いただければ幸いです。
以下は今年の計画です。黄色の部分が開発したものです。
(2009,5/3 追加)
■ハンドボックスとNS-5000について検討しています。(16Bit
CPU版のハンドボックス)
あとで役立つと思ったので、バイパス機能を考えました、プログラムは終わっています。
セルフプログラミング機能は実現したいと思っています。
これが出来ると、インターネット経由でバージョンアップ、グレードアップが可能になるでしょう。
それから、現在のところ、バージョンアップは無償で行っています。Ver3.07が最新バージョンになります。
ご希望のお客様はご連絡ください。また、ブザー機能をサポートできます。(有料)
グレードアップにつきましては直接ご購入いただく場合よりも、必ず安くグレードアップできるように価格設定します、ご検討ください。
■モータについてご紹介します。
NJP,EM200,EM10など、比較的低速用のモータを使っている赤道儀の場合は、同型、同寸法の高速モータ(USDのような)と交換して
高速自動導入を実現するのが、確実で、しかも安全な方法だと考えています。
GP,SP用のMT-1モータは、テストの結果からも、それで十分高速です。それ以上はとくに必要ないと感じます。
私の場合、100倍速は十分速いと思っています。
EM200/200B用 モータ
赤経(右) 三龍社 P43 12V
70Ω 定格電流 約0.17A G.H 1/250
赤緯(左) 三龍社 P43G 12V
70Ω 定格電流 約0.17A G.H 1/250
恒星時速度 25pps (1/2分割、ハーフステップ)
最高速度は、駆動テストの結果をご覧下さい。
EM200USD用 モータ
赤経(右) 三龍社 P43H 1V
2Ω 定格電流 約0.5A G.H 1/500
赤緯(左) 三龍社 P43GH 1V
2Ω 定格電流 約0.5A G.H 1/500
恒星時速度 50pps (1/2分割、ハーフステップ)
PM型の高速タイプのモータです。
NS-5000 高速マイクロステップ・ドライバに最適なモータだと思います。
おそらく200倍速以上可能でしょう。
(写真はネットで公開されていたものです)
NJP PD5-XY用 モータ
赤経(左) 日本パルス PF5-48 12V
100Ω 定格電流 約0.12A G.H 1/125
赤緯(右) 三龍社 P43G
12V 100Ω 定格電流 約0.12A G.H
1/250 (EM200と同じモータ)
恒星時速度 50pps (1分割、フルステップ)
消費電流は少ないのですが、全くの低速向きモータです。高速はせいぜい6倍速ぐらいです。
しかし、どちらもEM200USDと同じように、同型の高速モータと交換すれば、相当な高速化が可能だと思います。
NJP PD3-XY用 モータ
赤経(左) 日本パルス PF5-48 12V
100Ω 定格電流 約0.12A G.H 1/250
赤緯(右) 三龍社 P43G
12V 70Ω 定格電流 約0.12A G.H
1/500 (EM200と同じモータ)
恒星時速度 100pps (1分割、フルステップ)
消費電流は少ないのですが、全くの低速向きモータです。ギア比がPD5の倍になっており、
恒星時速度は100ppsですが、最高速度はおよそ3倍速程度しかありません。
しかし、どちらもEM200USDと同じように、同型の高速モータと交換すれば、相当な高速化が可能だと思います。
(写真はお客様からご提供いただいたものです)
GPD,SP用 MT−1モータ
赤経、赤緯 日本パルス PF42-4813G
約6.3V 20Ω 定格電流 0.315A
G.H 1/120
恒星時速度 19.2pps (1/2分割、ハーフステップ)
PM型でも、比較的高速向きのモータです。テストから100倍速以上が期待できそうです。
NS-5000には、とくに中型、大型赤道儀、自作用として、オリエンタルモータは最適だと思います。
PK223シリーズ(SHギヤードタイプ)取付角
28mm
PK243シリーズ(SHギヤードタイプ)取付角
42mm
いずれもPM型を圧倒するほどの高トルク、高速駆動、マイクロステップ駆動が可能です。
(2009,4/22)
EM200赤道儀で駆動テストをしました。
ドライバ電源12V (赤経モータ、1/2分割)
1 P43モータ(PM型) 最高約46倍速 (約1100pps)
クランプ開放して、無負荷で最高1100ppsぐらいが限度で、実用では30倍以下になると思います。
ほとんどドライバを使った効果は無いといった感じです。
ドライバ電源24V (1/2分割)
1 赤経モータ、P43モータ 無負荷で 最高約120倍速 (約3000pps)
2 赤経モータ、P43モータ 手で負荷をかけながら 約90倍速 (約2300pps)
3 赤緯モータ、P43Gモータ 無負荷で 最高約110倍速 (約2900pps)
P43は、定格電圧が12V コイル抵抗 70Ω/相の低速用モータです。初め0.17Aにモータ電流を設定したところ、トルクが少なく、
回転(脱調)しませんでした。詳しく調べたところ、コイルに所定の電流が流れていませんでした。原因は、少し専門的になりますが、
チョッピングON時(モータ電流を流す)にスパイク状のノイズ(リンギングノイズ)が発生して、そのノイズにより設定電流値(検出電圧)を越える検出電圧を検出して、その結果チョッピングOFF(モータ電流OFF)になっていました
つまり、チョッピングON(モータ電流を流す)した途端にチョッピングOFF(モータ電流OFF)になっていて、十分なトルクが発生していなかった訳です。幸い、ブランキング期間が用意されていますので、確実に一定のチョッピングON時間(1.5us
)は保証されています。
以上は特に低速モータで問題になります。解決方法として、設定電流を何割か高めに設定すると十分なトルクが出てきました。
そこで今回は、0.25Aに設定して上記のテストを行いました。2時間ほど観察していましたが順調に動いていました。
赤緯モータは、かなり高速で動きましたが、許容出力トルクが比較的小さなモータです。実用では、たとえ100倍速で動いたとしても、
50−60倍速ぐらいで使われることをお勧めします。
(2009,4/20 追加更新)
高速マイクロステップ・ドライバの駆動テストを行っています。
次のモータでテストをしました。
1 ビクセンGP・D用 MT−1モータ(PM型、永久磁石を使っています)
2 手持ちのハイブリッド型モータ (S4H40B
6.3V-9.7Ω 1.8DEG/STEP SHIBAURA)
■1/2, 1/4, 1/8, 1/16分割のマイクロステップ駆動テストをしました。
MT−1、ハイブリッド型どちらもマイクロステップ駆動できました。
ただし、マイクロステップ角度の精度については考慮する必要があります。マイクロステップ・ドライバICとステッピングモータについて各種調べましたが、マイクロステップ角の精度まで保証するものはありませんでした。特にPM型ではステップ精度は期待できないと思われます。しかし、それにより低振動化できるなら意味があるかも知れません。
■MT−1(モータ電流 定格0.3A)、ハイブリッド型で最高速を調べました。モータ単体で無負荷の状態です。
ドライバ電源12V (1/2分割)
1 MT−1モータ電流 0.17A 最高150倍速
(定格電流より少なめにしたことで、周波数特性が改善されスピードが伸びたようです、ただしトルクは半分です)
2 MT−1モータ電流 0.25A 最高100倍速 (1.9Kpps)
12Vの電源電圧で100倍速のスピードが出たのは注目すべき結果でした。
やはり本格的な定電流チョッパー方式のマイクロステップ・ドライバを使った結果だと思います。
ドライバ電源24V (1/2分割)
1 MT−1モータ電流 0.25A 最高180倍速 (3.5Kpps)
2 ハイブリッド型モータ 0.25A では、220倍速(4.2Kpps)で動くのを確認しました。それ以上は未確認。
180倍速は、相当なスピードです。実用スピードは150倍速に近いかも知れません。
以上のテストのコマンド・テキスト、恒星時速度は19.25pps(GP・D赤道儀)です。
■ドライバ電源12V (1/8分割)
1 ハイブリッド型モータ 0.17A 最高135倍速(20Kpps)
2 ハイブリッド型モータ 0.25A 最高160倍速(約25Kpps)
赤経を限界の160倍速(約25Kpps)で駆動中に、赤緯220倍速(約35Kpps)で駆動しても、赤経側に影響が認められませんでした。このテストで、NS-5000 の高速性能の高さを証明できたと思います。
この時のコマンド・テキストです。恒星時速度は、154ppsです。
次はEM200赤道儀でテストします。
(2009,4/19)
高速マイクロステップ・ドライバを作りました。
これを使っていろいろとデータを取りたいと思います。
(2009,4/15)
NS−5000はこの1週間順調に開発が進みました。
DOGは、オートガイダーVSTと共に動作しています。NS-500から始めた開発はNS-5000のレベルに達しています。
1 オートガイダーVST v5を実装しました。予定どおりDOGのガイドスピード(0.5倍速)でオートガイドができることを確認しました。
2 高速マイクロステップ・ドライバ用のCW,CCW 2パルス方式、
PLS,DIR 1パルス方式を実現しました。
まだモータを動かしていませんが、出力信号を観測しましたので、ほぼ間違いなく動くと思います。
3 2チャンネルのLX200互換コマンド機能(ASCOM対応)は順調に動作しています。
4 カレントダウン機能を実現しました。赤経モータは恒星時駆動または停止時、赤緯では停止時に、自動的にカレンドダウンします。
赤道儀モード、経緯台モードどちらでも有効です。
5 モータを駆動するためのプログラムを改良して1ステップ処理時間を大幅に短縮できました。これは重要な成果だと思っています。
1ステップ処理時間とは、モータを最小の1ステップ角動かすのに必要な処理時間を表していて、その内訳は、正転、逆転、加速駆動、
減速駆動、バックラッシュ補正駆動、カレンドダウン機能、そして赤経と赤緯の座標計算を含んでいます。
つまり、この1ステップ処理時間がモータを駆動する場合の最小単位で、これより高速でモータを回すことはできません。
さらなる高速駆動を目指す場合は、1ステップ処理時間を減らす必要があります。
DOG NS-500では1ステップ処理時間は約40us(マイクロ秒)でした、NS-5000ではソフトの改良で8us以下にできました。
ステップ処理に限れば、約4、5倍高速化したことになります。おそらく
20Kpps (周期は50usです)以上の超高速が実現できそうです。
20Kpps は以下のスピードに相当します。
恒星時100ppsのマイクロステップなら、200倍速
NJP (50pps2相フルステップ、1分割) 400倍速
EM200 (25pps1-2相ハーフテップ、1/2分割) 800倍速
EM10 (12.5pps2相フルステップ、1分割) 1600倍速
GP・D (20pps1-2相ハーフテップ、1/2分割) 1000倍速
ドライバの製作もありますが、ハンドボックス側のソフトも作る必要があります。
はじめ8Bit CPUを予定していましたが、16Bit版も用意することにしました。どちらにするかは、基板設計時に決めたいと思います。
できれば、コストは少し高くなりますが、やはり16Bitが作りやすく高機能で将来性があると思います。
ラッコのクーちゃんの写真が撮れました。3回目でやっと見ることができました。とてもめんこいです。
4月10日 pm5:20 釧路川 幣舞橋にて
(2009,4/6)
今日、ようやく高速マイクロステップ・ドライバ用のICが到着しました。
これで NS−5000の試作機を作ることができます。
NS−5000のために、以下の機能を実現しました。
ハンドボックス接続用として、RS232Cを2チャンネルに増やして、それにもLX200互換コマンド機能(ASCOM対応)を実装しました。
これにより、DOGは2台のパソコンからコントロールできます。
LX200互換コマンド機能は、2チャンネルのRS232Cで共用するのではなく、同時に独立して動作させることができます。
例えば、1台目のパソコンは、TheSkyで望遠鏡位置をリアルタイムで表示しながら、2台目はモータコントロール、Cartes
du Cielで天体自動導入をしたり、あるいはPHD
Guidingでオートガイドすることが可能です。
(2009,3/30)
高速ドライバの回路設計は終わりました。はじめは少し 2相/1-2相ドライバ それともマイクロステップにするか考えましたが、
定電流チョッパー式のマイクロステップにしました。マイクロステップ用のドライバはいろいろあり、選択に迷いますが、
機能、サイズ、入手性、コスト・・などからドライバICを決めて、高速ドライバの仕様はだいたい以下のようにしました。
・ 1/2 1/4 1/8 1/16分割のマイクロステップ駆動ができます。
・ 電源電圧は標準で 12Vから24V の範囲で対応し、DOG全体の電源もドライバから供給するようにしました。
・ 出力電流(モータ駆動電流)は 最小 0.15A
ぐらいから 最大3Aまでで、小型から大型赤道儀まで十分に対応できると思います。
・ さらなる低振動化と省電力化ために、カレントダウン機能(モータ駆動電流を減らす)を用意しました。
・ クロック信号(PLS)、正逆転切替信号(DIR)の1パルス方式。ユニポーラ駆動です。
名前は、高速マイクロステップ・ドライバ とします。
目標の DOG NS-1000/2000/5000は、以下の3つを組み合わせて作ることになります。
DOG NS-500 + 16Bit CPU版オートガイダーVST + 高速マイクロステップ・ドライバ
高速マイクロステップ・ドライバは、新型
CPUボードに実装する予定です。今のと同じサイズが目標です。
まだやる事が残っていますが、これで開発の目途がついたと思います。
完成後は、DOG NS-100,200,500 それにオートガイダーVST
Ver3,Ver4.1、VSTアダプターなどからのグレードアップを予定しています。
また、旧型のDOG NS-2/3/4 ,オートガイダーSST,NS-10/11/12につきましてもご希望があればグレードアップを行います。
DOG NS-2/3/4,SST,NS-12は発売からだいぶ時間が経ちましたが、いまでも大切にご愛用いただいているお客様がたくさん居られます。
作った者として大変ありがたく思っています。その意味で旧型の製品は、重要なグレードアップにしたいと思っています。
DOG NS-200から始まった一連の開発は、このグレードアップがしたいのと、DOGカレンダーの期限(2010年)が近づいているので
グレードアップで解決したいとの考えもありました。
(2009,3/13)
VST v5の開発は、ほぼ終了しました。順調に動作しています。16Bit
CPU版の 新型オートガイダーVST v5 の完成です。
これを現在のVST Ver3の後継機種とします。
それからパソコン対応のVST v4.1の方は、v5をベースにして、これまでいろいろ検討しましたので、それを基にして、
機能を拡張して用意したいと考えています。
新しい製品を作るために、新しい CPUボードを作ります。
そのために、何種類か回路設計してきましたが、もう一回見直しました。
少し手を入れて次のような感じです。
新型 CPUボード概要
1 CPUボードは、DOG、VSTの単独、共存としても使えます。
2 16Bit CPU でDOG,VSTをコントロールし、ハンドボックス、液晶表示器用に
8Bit CPUを加えます。
回路変更なしで40MIPS CPU と交換可能の予定です。これは、さらなる高速動作に役立つと思います。
3 8Bit CPUは、シリアル(RS232)でインターフェースしますので、この部分をケーブルで外まで延長すると、
液晶付きハンドボックスが実現することになります。
4 CW、CCW 2パルス方式 と 1パルス方式 に対応させます。これはオリエンタルモータ標準方式です。
また、DOG NS-500 8ビットパラレルもそのまま対応させますので、現状の高速ドライバと互換性があります。
5 新型CPUボードは、DOG NS-2000/5000/VST・・・に使う予定です。
これで終わったわけではありません。まだ肝心な開発が残っています。
高速ドライバ2を作ります、まだまだ検討中ですが、小型から大型赤道儀まで対応し、高速駆動と低振動を実現するために、
マイクロステップ駆動を予定しています。
(2009,3/9)
しばらく時間があきましたが 新型VST v5 の開発をしていました。試作基板を作り、プログラミングもほぼ終わっていますが、
この2,3日は苦労しました。WBCの日本と韓国の試合を見ながらバグ取りしていました。
残念ながら日本は負けましたが、VST v5は、基本的なところまで動きだしました。
あともう少しだと思います。
VST v5は、以下を基本的な目標にしています。
1 従来のVST Ver3 を正確に、DOG NS-500の16Bit CPUに移植する。
2 VST Ver3に比べ部品点数を減らしてコストと基板サイズを小さくする。
3 プログラムコードは、できるだけ柔軟な汎用性を持たせる。
VST v5が完成すると、以下のような製品を作ることができると思います。
1 オートガイダー天体自動導入装置
2 オートガイダー2軸モータドライブ
3 オートガイダーデジタル表示機
あまり聞いたことのない名前ですが、このような装置も考えられます。
天体自動導入機能付きオートガイダーVST
新型VST v5が完成すると、これまでにない新しい製品を提供できると思います。
参考までに、試作基板をご紹介します。左が今のオートガイダーVST、右が新型VST v5試作機です。
VST v5は、初めからDOGに組み込むことを前提に開発しています。
それから、ASCOMアダプターの開発は後回しにしました。
(2009,2/14)
今日までいくつか新しい製品を出してきました。
1 DOG ナビゲータ NS-300
2 エンコーダアダプター
3 PIC24F マイコンボード
4 DOG NS-100NJP (2軸モータドライブ)
PIC24F マイコンはNS-500で使ったCPUボードの販売です。
新しい販売方法として基板販売を考えましたが需要は小さく、一般的な電子部品として販売することにしました。
しかし、この分野は競争はきびしく前途多難と感じます。
DOG NS-100NJPは現在サンプル出荷しています。これも基板から完成品にきりかえて販売したいと思います。
今日は、これに関連して恒星時速度の計算方法についてご紹介したいと思います。
ビクセン GP,GPD,SPDX 恒星時速度
赤道儀 ウオームホイル 144:1 伝達ギア比 1:1
モータ 48ステップ/1回転(フルステップ) 減速ギア比 120:1
GPD赤道儀は、恒星時駆動としてハーフステップ駆動を使っています。96ステップ/1回転(ハーフステップ)
以下の関係があります。
T * 96 * 120 * 144 = 86164
T=51.941 [mS]
f=19.252 [Hz] 恒星時速度 (ハーフステップ)
基本定数=96 * 120 * 144 =1658880 NS-500のシステム基本定数です。
タカハシ NJP PD4-XY
赤道儀
赤経 ウオームホイル 240:1 伝達ギア比 3:1
モータ 48ステップ/1回転(フルステップ)
日本パルス PF5-48 G.H 1/125
NJP PD4/5/6 ・・・は恒星時駆動としてフルステップを使っています。
T * 48 * 125 * 3 * 240 = 86164
T=19.945 [mS]
f=50.136 [Hz] 恒星時速度 (フルステップ)
基本定数=(48 * 125 * 3 * 240)*2 =4320000*2=8640000 基本定数はハーフステップに換算してください。
赤緯 ウオームホイル 144:1 伝達ギア比 5:1
モータ 24ステップ/1回転(フルステップ)
SANRYUSHA P43G G.H 1/250
T * 24 * 250 * 5 * 144 = 86164
T=19.945 [mS]
f=50.136 [Hz] 恒星時速度 (フルステップ)
基本定数=(24 * 250 * 5 * 144)*2 =4320000*2=8640000
以上からNJPでは赤経、赤緯とも恒星時速度は、50.136PPS です。(フルステップ)
ハーフステップにすると、100.272PPSで恒星時駆動することができます。
一般的にステッピングモータは、フルステップよりもハーフステップ、低速よりも高速が低振動と言われています。
しかし、2相モータは 100 ? 200PPS に自己共振周波数が存在しますので注意が必要です。
共振周波数では、トルクの急激な減少と大きな振動が発生する場合があります。100.272PPSは問題ないと思います。
(2009,1/19 )
年頭の計画でご紹介しました 汎用2軸モータードライブ を作りました。
はじめは、NS-200の下位機種の予定でしたが、変更して
NS-500 の下位機種として扱うことにしました。
製品名は、DOG NS-100 にします。
NS-500から、初期設定と自動導入コマンドを除きました。
天体導入支援、天体自動導入はできません。また、星図上に視野枠(マーク)を表示できません。
しかし、その他のコマンド、機能はすべて有効です。
1 LX200、ASCOMに対応。Cartes du Ciel 、TheSky 、ステラナビゲータv6 その他からモータをコントロールできます。
2 オートガイダー対応、Webカメラ+パソコンによるオートガイド対応
3 NS-500 スピードテーブルに関係するすべての機能が有効です。基本定数を変えると他の赤道儀に対応します。
4 バックラッシュ補正有効
5 経緯台コントロール有効
6 フォーカサーコントロール有効 ・・・・・・・
また、NS-500へのグレードアップに応じます。ただし、グレードアップはファームウエア(NS-500システム)の更新とします。
お求め安い価格を実現するために、基板の状態で販売したいと思います。
そのため製作にはデジタル回路、電気について専門知識が必要になります。また、DOGにダメージを与える可能性がありますので、
リスクがあることを承知のうえでご購入をお願いします。技術的なサポートを行いたいと思います。NS-500回路図を提供する予定です。
近日発売です。
(2009,1/17 )
エンコーダ・アダプター、DOGナビゲータのサンプル出荷として、こちらに出しました。
興味あるお客様はご検討いただければ幸いです。
すこし様子をみてから、なるべく安価にして出したいと思っています。
エンコーダは、やはり潜在的な需要はそれほど多くないようです。モータの自動導入が一般的のようです。
エンコーダ信号の最高応答周波数は、特に明記してませんが、だいたい10KHzぐらいです。
もっと高速をご希望する場合は対応できます。
現状のシステムでは、直接関係のないモータドライバ機能等は活性化された状態にあります、
これを無効にすれば100KHz程度は比較的簡単に達成できると思います。
現状の10KHzは約0.0001秒のエンコーダ信号の変化をとらえることができます。
これをGPエンコーダにあてはめますと、1回転時間=0.0001*3000=0.3秒
つまり、最大288000(86400/0.3)倍速で、天体導入が可能ということになります。
NS−2000の開発から、すこし回り道になりますが、今回のDOGナビゲータ本体を利用して、
以下の製品を開発したいと思います。
1 DOG NS-12用 ASCOMアダプター
2 スカイセンサー3D用 ASCOMアダプター
このアダプターはDOGとSS3DをASCOMに対応させます。
つまり TheSky 、 Cartes du Ciel 、ステラナビゲータ v6 、そして ASCOM対応ソフトから、DOG
NS-12、スカイセンサー3Dを
天体自動導入可能にします。
また、DOGナビゲータ、エンコーダ・アダプターとASCOMアダプターは、同じハードを共用しますので相互にグレードアップできます。
なるべく早く開発する予定です。
DOGの方はいいのですが、スカイセンサー3Dの実機を持っていません。
どなたか、スカイセンサー3Dをお持ちの、以上のアダプターに興味のあるお客様がいらっしゃいましたらご連絡ください。
開発期間は1から2週間程度で済むと思います。その間SS3Dを貸してください。
詳しくはメールでお知らせしますが、製品化が完了しましたら実費で提供させていただきます。
よろしくお願いします。
(2009,1/15 )
DOG NS-500EM200 をご利用いただいている 東京都の小山様から、素晴らしい写真を送っていただきました。
少し長いですが、ご紹介させていただきます。
「オートガイドは、問題なく動作しており快適でした。
まあ、焦点距離が長くないのである意味気楽でした。
風が相当強く一部ぶれているコマもありましたが、、、
そこで、短時間露出のノータッチガイドも試してみました。
こちらは、ノイズ覚悟でしたが、思ったよりノイズが少なく
魔女の横顔を画像処理でうまく出せました。
ピントあわせは、試しにカメラのフォーカスエイドを使用しましたが
やはり実写で追い込んだほうが良いですね。
少しピントは甘いです。
それにしてもタカハシのFS60C+フラットナーはフルサイズの周辺まで
良像ですね!!
赤道儀:タカハシEM200+NS500
オートガイド:
<M31>
鏡筒:タカハシ FS60C+フラットナー
カメラ:Nikon D700ノーマル(フルサイズノートリミング)
ISO1600 5分露出×3枚合成
ガイド鏡:ミニボーグ60+2×バーロー
TO UCAM PROU PHD Guiding Ver1.10
PCのパラレルポートより制御
ノータッチガイド:
<魔女の横顔(IC2118)>
鏡筒:タカハシ FS60C+フラットナー
カメラ:Nikon D700ノーマル(フルサイズノートリミング)
ISO6400 3分露出×5枚合成
ここまでくると、TOA130+NJPの構成と、FS60C+EM200等の2系統での
撮影が可能となり、目的に応じて楽しめます。」
(2008,12/27 )
いい名前が思いつかないので、安直ですが DOGナビゲータ
NS-300 としました。
2,3日かけて試作機の製作と接続コネクタ信号配置、配線等について検討していました。
CPUボードは、もったいないですがNS-500を利用することにしました。
信号配置、コネクタ等は以下のように決めました。これらの仕様は、今後改良により変更する場合があります。
エンコーダ信号は、NS-500のオートガイド端子に入力しています。
システムは、DOG NS-500にエンコーダ機能を組みこんだ形で実現しました。
外から見ても分かりませんが、内部ではDOGが恒星時駆動の状態で、しっかり動いています。
(2008,12/23 )
デジタル表示機の開発は完了したと思います。今日は色々な動作テストをしています。
導入支援 デジタル表示機 DOG NS-300 というような名前にしようと思います。
パソコンと接続して、ご利用いただくことができます。
LX200,NS-200,NS500などのコマンドに対応しますので、DOG
NS-500と同様に
Cartes du
Ciel、ステラナビゲータ、TheSky そしてASCOMの各種天文ソフトをご利用いただけます。
インクリメンタル方式(GPエンコーダ、パルステックエンコーダ・・・)のエンコーダであれば、ほとんどのメーカのものが使えます。
基本定数(32Bitデータ)を用意しましたので、どのような分解能(パルス数)でも対応できます。(最大42億パルス)
エンコーダのパルス測定やドームコントロールの準備として、エンコーダコマンドを作りました。
また、そのためのユーティリティソフトも作りました。
(2008,12/16 )
VST v5システムは以下の3つに分けて作ることにしました。
1 一定の周期でガイド星を検出する
2 ガイド星の位置を調べる
3 オートガイドを実行する
1,2の設計は終わりましたが、まだプログラミングしていません。3は検討中です。
エンコーダ入力処理が比較的簡単に作れそうだと思いましたので、こちらを先に開発することにしました。
基本的な目標はエンコーダによる天体導入支援、デジタル表示器のようなものです。
かつてDOG NS-10 という型番でデジタル表示器を製品化しました。これは、その上位機種になると思います。
まだまだプログラミングが必要なところが残っていますが、開発は以下のところまで進んでいます。
・赤経、赤緯、外部(主にドームコントロール用)の3チャンネルのエンコーダに対応します。
・エンコーダ信号を正確に、高速に検出できることを確認しました。
・星図ソフトCartes du
Cielで、年月日、時計、地方恒星時の初期化、初期設定(同期)ができました。
・パルステックエンコーダを使って、星図上の視野枠(マーク)が動くのを確認しました。
・正確な赤経、赤緯が表示できました。また、子午線を越えても正確に表示できました。
・基本定数を変更すると、分解能(パルス数)が異なるエンコーダに対応できることを確認しました。
なるべく早く製品化したいと思います。
参考までにデジタル表示については以下のとおりです。
製品や機能などについて、ご意見ご希望がございましたらメールを頂ければ幸いです。
(2008,12/6 )
NS-2000の開発については、まだ実質的なプログラミングに入っていません。そのための準備をしているところです。
プログラミングにかかせない割り込み処理、周辺モジュールを操作するために内部レジスタの仕組みを理解するのが大変です。
この辺はいつもながら非常に込み入って分かりづらいです。とくに16Bit
CPUはそのように感じます。
DOG NS-200/500のプログラミングは一部C言語を使い、大部分(80%以上)はアセンブリ言語で作成しました。
そのせいか8BitのNS-12に比べ、16Bit NS-500は圧倒的(体感速度)に速いと感じます。C言語だけではこのスピードは無理だと思います。
DOG NS-500CWで、最高速度13000PPSで駆動テスト(フルステップ、赤経)を行ったことがありましたが、簡単に動いてしまい驚いたことがありました。このスピードは、ビクセンのGP/SP赤道儀に置き換えると、約1300倍速に相当します。
VST v5のコマンド(希望も含めて)については、今のところ以下のように考えています。
製品や機能などについて、ご意見ご希望がございましたらメールを頂ければ幸いです。
(2008,12/4 )
オートガイドVSTアダプターをご利用いただいている 群馬県の矢島様 から写真を送っていただきました。(11月23日)
見事な写真でした。ご紹介させていただきます。
以前はGuideMasterでしたが、現在はPHD Guidingを利用されているそうです。
それについては、
> PHD Guidingの成果はどうでしたか?また、GuideMasterと比べいかがですか?
「お陰様でGuideMasterに比べて操作性も簡便で、ガイドもしっかりと
やってくれる という印象です。
何しろ、扱いやすいのが良いですね。フリーソフトですし。
2週間ほど前にとったM45をお送りします。
BORG77ED Reducerなし ISO1600×5分×10枚 加算平均」
http://nskikaku.hp.infoseek.co.jp/ns5000_file/M45_yajima.jpg
EOS KissDX SEO−SP2 +DSI PRO+PHD
Guiding
アトラクス赤道儀(旧型)+オートガイドVSTアダプター
(2008,11/17)
NS-2000について検討しています。型番は2000または5000になるかも知れません。
基本はVST v4.1を移植することが第一の目標ですが想定するコマンドとそれに関連するシステムの条件について
事前に検討する必要があります。参考までにVST v5のコマンド(希望も含めて)は今のところ以下のとおりです。
VSTシステムは新規にプログラミンを始めるかわりに、NS-500システムをベースにして、独立したモジュールとして、
組み込む予定です。このほうが簡単になります。DOGには有用なサブルーチン(関数)が沢山ありますので、
これを利用して開発するほうが開発期間が短縮されます。
DOGはハンドボックスからのコントロールがなく、恒星時駆動の状態ですが、モータードライブと切り離した状態にします。
この方法は将来の可能性につながると思います。
それから図のエンコーダ入力処理については、VSTと関連性のある技術を使いますので、この際作ってしまおうと思います。
エンコーダ入力はデジタル表示器で使うものですが、これはDOGとかなりの部分でシステムが共通しています。
DOGではモータの回転に反映する32Bitデータというものがありますが、これをエンコーダ1回転の総パルス数に置き換え、
エンコーダの回転をそれに反映するようにすれば、デジタル表示器を作ることができます。
将来デジタル表示器が完成すると、エンコーダを付けた赤道儀で、赤経、赤緯を表示したり、星図ソフトCartes du
Cielの視野枠を見ながら手動操作で天体導入できるようになるでしょう。
(2008,11/13)
半年以上NS-2000の開発について検討しています。ここでいろいろとご紹介してきましたが、その度に内容が変化してきたと思います。
初めのうちはDOG NS-12をモデルにしてNS-2000をその上位機種として考えていましたが、NS-500を作ってから考えが変わりました。
NS-500は一時的なものと思っていましたが、実際にパソコンに向かい、星図を見ながら、天体自動導入したりしていると、
これがとても便利で興味深く使いやすいことに気づきました。今後の天体観測はこのようなシステムに発展すると思いました。
DOG NS-2000(型番は未定)は以上の方向性で下図のようにまとめてみました。現在のところこれがもっともしっくりしていて、
将来に応用が効く柔軟なシステムのように感じています。
すでに回路設計はほぼ終わっています。また、部品の用意もできましたので開発を進めたいと思います。
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