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Die Drehrichtung der Motoren ist abhängig von der Spannung an Pin 23 (RB2) des Mikrocontrollers. Liegt der Pin auf der Versorgungsspannung dreht der Motor "rechts" herum, wird er auf Masse gezogen dreht der Motor "links" herum. Zusätzlich kann die Drehrichtung invertiert werden, wenn der Schalter S2 geschlossen, d.h. Pin 28 auf Masse gelegt wird. Der Enable Eingang an Pin 24 (RB3) wird im Normalbetrieb auf Versorgungsspannung gelegt. Wird der Pin auf Masse gezogen, werden die Ausgänge der Leistungsstufe hochohmig, d.h. der Motor wird abgeschaltet.

Leistungsstufe

Als Leistungstreiber wird der L298 (IC12) verwendet. Er kann Spulenströme bis 2 A bei einer Versorgungsspannung von bis zu 46 V schalten. Für ausreichende Kühlung ist zu sorgen. Der L298 kann direkt ohne Isolierscheibe auf einem Kühlblech oder Kühlkörper montiert werden. Zum Schutz vor induktiven Überspannungen müssen die Ausgänge über schnelle Dioden, z.B. SF24G  (D1-D8) abgesichert werden. Für die Logik ist eine separate Versorgungsspannung von 5 V erforderlich. Wer höhere Ströme benötigt kann die Schaltung verändern und für einen L298 z.B. zwei L6203 verwenden, die ähnlich aufgebaut sind und 4 A schalten.

Stromversorgung

Die Stromversorgung erfolgt über einen Gleichstrom mit einer Spannung von 12 bis 24 Volt. Ich verwende entweder eine 12V Autobatterie oder ein Laptop Schaltnetzteil mit 20V/3A, das ich auf dem Flohmarkt für 1 Euro erworben habe. Die Eingangsspannung geht direkt auf die Leistungstreiber. Zusätzlich wird über den 7805 (IC14) die 5V Versorgungsspannung für die Schaltung erzeugt. Die Eingangsspannung kann bei Bedarf auf max. 46 Volt erhöht werden, allerdings muss dann durch geeignete Maßnahmen sichergestellt werden, dass die empfohlene maximale Eingangsspannung des 7805 von 25V nicht überschritten wird.

Aufbau

Der Aufbau auf mehreren Streifenrasterplatinen (siehe auch Sonstiges => Streifenrasterplatinen) hat sich aus der Entwicklung des Projekts ergeben. Bei gravierenden Änderungen mussten so keine Riesenplatinen ausgetauscht werden, sondern nur die zu ändernde Platine.
Goto Teleskopsteuerung
Nachfolgend die Stückliste und einige Fotos des Innenlebens.    Teleskop_Stueckliste.pdf
Gesamtansicht des Aufbaus
Steuerungsplatine mit Display
Handbox geöffnet
Schrittmotorsteuerungsplatine
Leistungstreiberplatine Für den Aufbau auf Streifenraster muss bei den L298 die erste Reihe der IC-Beine jeweils um einen halben Lochabstand nach außen gebogen werden
Montage der Schrittmotorplatinen und L298 auf einem Aluminiumblock an der Rückwand
Meine Selbstbaumontierung mit Steuerung

Bedienung

Die Bedienung der Teleskopsteuerung erfolgt im Wesentlichen über die 7 Tasten der Handbox. Nach dem Einschalten der Steuerung erscheinen auf dem Display die Positionsanzeige und die Nachführgeschwindigkeit (St = stellar bzw. siderisch):    RA:00:00:00  St    DE:+00°00.0 Ist der Schalter S1 geöffnet, d.h. die Motoren sind eingeschaltet, sollte die Anzeige für Rektaszension auf 00:00:00 verbleiben (bei geschlossenem Schalter S1 sollte sich die Anzeige im Sekundentakt der Sternzeit erhöhen). Über die Tasten "Left"/"Right" (T3/T4) erfolgt die Bewegung der Stundenachse, mit  den Tasten "Up"/"Down" (T5/T6) die Bewegung der Deklinationsachse. Mit der Taste ""H/L" (T7) wird zwischen der Feinpositionierung (Stundenachse: Left = x0, Right = x2, Deklinationsachse: -/+ dem eingestellten Wert für Feinpositionierung) und der maximalen Geschwindigkeit für Schwenks und Grobpositionierung für beide Achsen umgeschaltet. Bei Wahl der maximalen Geschwindigkeit wird dieses im Display durch MAX in der rechten unteren Ecke gekennzeichnet. Mit der "OK" Taste (T2) kann zwischen der Positionsanzeige und der Anzeige von Uhrzeit und Sternzeit gewechselt werden. Mit der "Menü" Taste (T1) wird das Menü aufgerufen. Über die Up/Down Tasten werden die einzelnen Menüpunkte angezeigt, mit den Right/Left Tasten wird der Cursor auf ggf. vorhandene Menüunterpunkte bewegt. Das Menü kann jederzeit durch nochmaliges drücken der Menütaste verlassen werden. Mit der OK Taste wird der gewählte Menüpunkt aufgerufen: 1. Goto     Ma Ow MS NG BS Über die Goto Funktion kann das Teleskop eine neue Position mit der maximalen Geschwindigkeit ansteuern. Die Unterpunkte bedeuten im Einzelnen: Ma = manuelle Eingabe der neuen Position, mit Left/Right wird die zu ändernde Stelle (RA: Stunde, Minute, Sekunde, DE: +/-,Grad, Minute, Zehntelminute) gewählt, mit den Up/Down Tasten wird der jeweilige Wert verändert. Ow = Übernahme der Position aus der Liste der eigenen Objekte. Das Objekt wird über eine Nummer von 0000 bis 0099 ausgewählt. Wird eine Nummer gewählt, die außerhalb der Liste liegt, wird dieses mit N/A angezeigt. MS = Übernahme der Position aus der Liste der Messier Objekte. NG = Übernahme der Position aus der Liste der NGC Objekte. BS = Übernahme der Position aus der Liste der Yale Bright Star Objekte. Mit der H/L Taste kann das gewählte Objekt in die Liste der eigenen Objekte übernommen werden. Hierfür ist die Nummer eines freien Platzes zu wählen oder die Nummer eines Objekts, das überschrieben werden soll. Mit drücken der OK Taste wird die neue Position angefahren, mit der Menü Taste kann der Prozess abgebrochen werden. 2. Position     Ma Ow MS NG BS Nach Ausrichtung der Stundenachse auf den Himmelsnordpol (bzw. Südpol => mit Schalter S2 die Drehrichtung invertieren) wird das Teleskop auf ein bekanntes Objekt ausgerichtet und die Position entweder manuell eingegeben (Menüpunkt Ma) oder aus einer der Listen (Ow, MS, NG, BS) übernommen. Die Liste OW enthält bereits 24 helle Sterne die als Referenzsterne genutzt werden können, jedoch auch gelöscht oder überschrieben werden können. Mit der H/L Taste kann auch hier das gewählte Objekt in die Liste der eigenen Objekte übernommen werden. Mit drücken der OK Taste wird die Position übernommen, mit der Menü Taste wird das Menü verlassen, ohne Änderungen vorzunehmen. 3. Speed     St So Lu Mit der OK Taste wird die über den Cursor gewählte Nachführgeschwindigkeit eingestellt: St = stellar bzw. siderisch, So = solar, Lu = lunar Mit der Menü Taste wird das Menü verlassen, ohne Änderungen vorzunehmen. 4. Sternzeit / 5. Uhrzeit Die Steuerung beinhaltet interne Uhren für Sternzeit und Normalzeit. Das Stellen der Uhren ist optional und für den Betrieb nicht erforderlich. 6. Loeschen Über den Menüpunkt Löschen können Objekte in der Liste der Eigenen Objekte gelöscht werden.

Eingabe der Parameter

Für die Eingabe der für die Schneckenrad-/Getriebe-/Motorkombination ermittelten Parameter (siehe "Erzeugung der Takte") muss die Menü Taste während des Einschaltens gedrückt werden bis im Display "Parameter" erscheint. Nach Loslassen der Taste gelangt man in die die erste Eingabemaske: 1.Stellar A:122 B:117 C:019 Mit den Rechts/Links Tasten wird der Cursor auf die Eingabefelder A,B,C bewegt, mit den Up/Down Tasten können die Werte verändert werden. Mit der Menü Taste kann das Menü verlassen werden, ohne Änderungen vorzunehmen. Mit der OK Taste werden die Werte im internen EEPROM des Mikrokontrollers gespeichert und man gelangt in die nächste Eingabemaske: 2.Solar A:122 B:123 C:014 3.Lunar A:126 B:134 C:023 4.RAmax,DEno/max A:005 B:098 C:005 Bei der Eingabe in 4.RAmax,DEno/max bedeuten die einzelnen Felder: Feld A: Wert A für maximale Geschwindigkeit der Stundenachse Feld B: Wert A für "normale" Geschwindigkeit der Deklinationsachse (Feinpositionierung) Feld C: Wert A für maximale Geschwindigkeit der Deklinationsachse 5.RA Encoder A:004 B:004 C:255 6.DE Encoder A:004 B:004 C:255

Mögliche Verbesserungen / Erweiterungen

- Integration der DCF77 Funksternzeituhr in die Teleskopsteuerung - Einbau des Displays in die Handsteuerbox

Download

Der unten aufgeführte Ordner beinhaltet alle relevanten Dateien, die für den Nachbau benötigt werden. Eingefügt sind auch die Stromlaufpläne und Platinenlayouts im Originalzeichnungsformat mit der Dateiendung .tcd. Diese bieten eine bessere Auflösung als die .jpg Dateien (siehe Sonstiges => Zeichnungen)    Teleskopsteuerung.zip 12.12.2013: Seite erstellt 07.06.2014: Verlegung des Ausgangs für RS des Displays von RC5 (Pin16) nach RB2 (Pin23). Dieses reduziert die Zahl der Leitungen zur Handbox bei Integration des Displays. Zusätzlich wird ein I/O Port frei (RC5).