Ein selbstgebauter Autoguider

  • Hallo liebe Bastelfreunde,


    hartnäckiges Extrembasteling meinerseits hat einen Stand-alone Autoguider hervorgebracht, der folgendermaßen aussieht:




    beziehungsweise von innen so:





    Das Gerätchen soll eigentlich nicht mehr tun als in ein passendes Leitrohr gesteckt eine Montierung nachzuführen. Ohne Laptop natürlich, damit isses ja hinlänglich bekannt. Ein Vorgängerprojekt von 2002 hat die nötigen Grundlagen gelegt, und auch gleich die Grenzen aufgezeigt, von denen die wichtigste (erreichbare Grenzgröße) mit dem jetzt erfolgten Redesign gesprengt wurde.


    Der Schlüssel zum Erfolg ist ein passend gewählter CCD Chip, hier der ICX405AL von Sony. Große Pixel, rauscharm, und natürlich in monochrom-Ausführung. Das sorgt für Grenzgröße. Hinzu kommen ein paar CCD-spezifische Chips, ein schneller Mikrocontroller, und ein wenig unterstützende Schaltungstechnik. Und dann natürlich die Software.


    Features:


    - ST4 kompatible Schnittstelle, und RS232 (für meine eigenen Monti-Steuerungen, oder falls ich mir mal ein Meade kaufen sollte). Und eine USB Schnittstelle, damit man eventuell aufkommende Neugierde befriedigen kann und auf dem PC sieht was der Autoguider sieht.
    - Die Auswertung des Leitsterns erfolgt mittels einer Helligkeits-Schwerpunkt-Berechnung. Somit stellt auch ein nicht perfekt fokussierter Stern kein Problem dar.
    - So Dinge wie Leitrohrbrennweite, Richtungssinn der Korrekturen, Eingreifschwelle usw lassen sich natürlich einstellen
    - Angezeigt wird nach jedem Regeltakt, also ca. alle 2s, wie der Leitsten von der Sollposition abweicht, und wie der Autoguider darauf reagiert. Und die Helligkeit und Radius des Leitsterns.
    - Bedient wird mit 3 Tasten, dazu gibt es noch einen Alarm-Piepser und eine LED
    - Abmessungen sind 88x88x42mm, Masse 300g
    - Versorgungsspannung 10,5-15V bei ca. 110mA.


    Aber fragt mich nicht wieviel Arbeitszeit da drin steckt.....


    cs
    Martin

  • Hallo,


    öhm - geil. Hast Du vor, Baupläne und Software zu veröffentlichen? Das würde mich doch sehr reizen, da ich gerade selber an sowas herumknoble, aber noch so in den ersten Planungen stecke.


    cu - Arndt

  • Oh Mann!


    Das ist der Hammer! Auf sowas habe ich ewig gewartet!


    Leider bin ich mittlerweile von DSLR auf CCD umgestiegen und muss sowieso einen Laptop mitschleppen - der kann dann auch ruhig guiden...


    Trotzdem! Gratulation zu diesem Projekt! Wenn Du willst, kannst Du damit viele Leute glücklich machen ... und Dich selbst wohlmöglich unglücklich [;)]


    Gruß
    Klaus

  • Hallo Martin,


    am schönsten wird meiner Meinung Astrofotografie immer dann, wenn man sich mit möglichst wenig peripherem Gedöns (notebook, externe Stromversorgungen, möglichst noch mehrere redundante, Kabelsalat usw.) herumschlagen muß. Jemand, der für seine chemische Fokalfotografie nur ein mechanisches Kameragehäuse (=Filmhalter) und einen einfachen Drahtauslöser ohne jegliche Stromversorgung benötigt, weiß das vielleicht zu schätzen (ich bin nämlich so einer...[:o)]).


    Daher würde ich mich mit deinem Gerät sofort anfreunden können, weil es eben stand-alone ist...[:D] Und dann noch bei lächerlichen 110mA!


    An meiner Selbstbaumonti gibts kein USB und nix serielles; dennoch sollte es aber kein allzu großes Problem sein, eine Art interface zu basteln, oder?


    Welche Grenzgröße erwartest du bei sagen wir 12" an einem off-axis-guider?[:I]


    Kommt die Software auch mit komatisch verzerrten Sternabbildungen zurecht?


    Und zum Schluß meine wichtigste Frage, ich stell sie am besten gleich ohne Umschweife::::: Verkaufst du sowas und was willste dafür haben?[:D][:D][:D]

  • Hallo Martin,


    geniales Projekt, daraus eine richtige CCD-kamera werden, zum länger belichten, wäre wahrscheinlich nur ein kleiner Schritt, oder ?
    OK, die Kühlung habe ich vergessen ...


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> . . . ein schneller Mikrocontroller . . . <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Welchen Mikrocontroller hast Du dort benutzt ?
    ARM ?


    Gruß,
    Martin Cibulski
    http://www.martin-cibulski.de/atm/

  • Hallo,


    das ist DER Meilenstein seit der ST-4 !!! und das bei 300 Gramm und dann auch noch so Klimaschonend ....


    .... das Teil sollte unbedingt auf den Markt....


    GRATULATION erst einmal [8D][8D][8D]


    c.s.
    Johann

  • Hallo Martin,
    wenn das Teil so gut funktioniert wie es aussieht, ist es einfach GENIAL!
    Ich trage mich auch mit dem Gedanken, in die Astrofotografie einzusteigen. Guiding wäre für mich ein Muß, aber das Mitschleppen von Computern finde ich sehr abschreckend, denn mit so Teilen hab ich den ganzen Arbeitstag zu tun, das muß nachts nicht wirklich auch noch sein. Objekte finden kann ich mittlerweile auch ohne Goto!
    Da wäre so ein Ding und eine DSLR wohl genau das Richtige...
    Also, sieh zu, daß es bald in Serie geht und kein Vermögen kostet, dann bin ich dabei[:p]!
    Mein spezielle Wunsch ist eine Off-Axis Version, die ließe sich aber wohl bei dem gegebenen Design durch Ändern des Flansches und einen kleinen Umlenkspiegel leicht hinbekommen.


    Gruß,
    Martin

  • Ja wie g*** ist das denn???


    *Auch haben will!!!*


    Das ist einmal ein Selbstbauprojekt! Genial.


    Mann das wäre etwas, nicht mehr den Koffer mit der ST4 mitschleppen müssen und das bei dem Stromverbrauch!


    Das MUSST Du in einer kleinen Serie auflegen! Ich würd SOFORT eine nehmen, wie sie ist, ohne Sonderwünsche...

  • Hallo zusammen,


    ich glaube in euren Worten sowas wie Interesse zu erkennen [:0]



    (==&gt;)Arndt: Eine Nachbauanleitung könnte ich mir schon vorstellen. Aber man muss schon ziemlich fit sein, was das Löten von SMD Bauteilen angeht. Da sind Käfer drauf mit 0,5mm Pinraster, und bis zu 100 Pins. Einen großartigen Support wenn was nicht funktioniert könnte ich nicht leisten.


    (==&gt;)Ralf:
    - Die ST4-Signale kann man einfach parallel zu den 4 Richtungstasten schalten.
    - Zur Grenzgröße kann ich noch nix sagen. Mit der alten Version ging es mit einem 6" Mak bis ca. 6m, für die neue Version liegt mein persönliches Ziel bei 7-8m mit 80mm Optik.
    - Die Form der Sternabbildung ist kein Problem, sofern sie sich nicht dauernd verändert. Der Algorithmus ermittelt über 32x32 Pixel den Schwerpunkt der Helligkeitsverteilung.
    - Kommerziell kann ich das Ding nicht anbieten. Dazu fehlen mir die Zeit und die fertigungstechnischen Möglichkeiten, ganz zu schweigen von den juristischen Hürden beim Inverkehrbringen von elektrischen Geräten.


    (==&gt;)Martin.c: Die Idee eine Kamera draus zu machen hatte ich anfangs auch. Aber dann bin ich ins DSLR Geschäft eingestiegen, und glaube inzwischen nicht mehr dass eine monochrome CCD Kamera mit irgendwo um 0,25 Megapixeln Sinn macht. Mit diesem Chip geht das auch nicht sonderlich gut, da er keine quadratischen Pixel hat, und die Zeilen immer nur paarweise gebinnt ausgelesen werden können (ist halt ein Video-Chip mit Interlace-Modus).
    Bzgl. Kühlung: Der CCD Chip des Autoguiders sitzt auf einer Alufläche im Nasenstück. Dadurch wird er auf der Temperatur des Gehäuses (also ca. Lufttemperatur) gehalten. War eine Erfahrung vom ersten Gerät: dort hatte sich der zuerst freistehende Chip im Betrieb um ca. 8 Grad erwärmt. Ein Kupferstreifen zum Gehäuse hat das dann weitgehend verhindert, und das Rauschen deutlich reduziert.


    Der Controller ist ein AVR ATMEGA 2560. Durch dessen 16 MIPS kann ich alle Taktsignale zum CCD-auslesen per SW erzeugen (natürlich direkt in Assembler). Spart einiges an externen Bauteilen und bringt Flexibilität.


    (==&gt;)MartinB: Den Spiegel hat man doch in der Off-Axis Einheit..?? Wieso sollte man den am Guider haben? Der AG ist ja nur sowas wie ein Fadenkreuz-Okular. Oder verstehe ich dich falsch?



    Hier noch ein paar Bilder vom Innenleben, sozusagen als Abschreckung:











    cs
    Martin

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hier noch ein paar Bilder vom Innenleben, sozusagen als Abschreckung:<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Also mich schreckst du damit nicht ab. ICh hab ne SMD-Heißluft-Lötstation. Ganz im Gegenteil. Ich finde das Projekt super und würde das teil auch nachbeauen. So einen CCD habe ich auch noch zu hause herumliegen.
    Eine Frage habe ich allerdings. Wie findet man den Leitstern?
    Gibts ne Bedienungsanleitung ?

  • Hallo Martin,


    schreckt mich gar nicht ab. Ich teste schon eine Weile mit einem Mega128 herum, den ich "händisch" mit Bildern füttere... allerdings habe ich mir zum Kamera-Teil noch gar keine Gedanken gemacht. Mehr Zeit müsste man haben :)


    Aber Deine Lösung sieht ausserordentlich gut aus, da würde ich gern mal "stöbern". Von daher fände ich es klasse, wenn Du ein paar Details veröffentlichen würdest. Eine komplette Nachbau-anleitung ist glaub ich sinnfrei, dafür ist das Teil zu komplex.


    cu - Arndt

  • Schaut gut aus! Tolle Arbeit! Den einzigen Kritikpunkt, den ich haette sind die Knoepfe am Guider selbst. Der erste Meade Autoguider (Pictor 201 glaube ich) hatte auch den Startknopf zum Guiden hinten am Gehauese. Beim Druecken des Knopfes schubste man das Teleskop leicht an und fort war der Leitstern...
    Kann man das bei Dir vielleicht noch in eine Handbox mit Kabel abaendern?


    Ciao,
    Martin

  • Hallo Martin,
    es ist mir immer eine Freude, Projekte von Dir vorgestellt zu
    bekommen. Dein Versuch zur Erstellung eines Schneckenrades war ja
    schon legendär, Dein Newton mit rotierbarem geteilten Tubus ist auch
    sehr innovativ, Deine Montierung gefällt mir auch sehr gut.


    Mir gefällt außerdem die Eleganz Deiner Arbeit und auch Deine
    Fertigkeiten auf mechanischem und elektronischem Gebiet beeindrucken
    mich sehr!


    Du solltest Dich wirklich "astronomisch selbständig" machen (das ist
    natürlich reiner Egoismus von mir, Du hast dann den Stress und die
    Arbeit und das viele Geld und wir das Vergnügen [:D]).


    A pro pos Arbeit: Ich hoffe Dein Chef sieht das hier nicht, sonst
    könnte er noch annehmen, dass bei Dir noch Potential (in Form von
    zusätzlicher Arbeitszeit, etc.pp.) zu holen wäre [:D][:D][:D]

  • Hallo Martin,


    nachdem der schon lange angekündigte "Ein-Knopf-Autoguider" von SBIG wohl auf sich warten lässt und auch im Segment von 800 Dollar liegen soll, hat das Teil meiner Meinung nach wirklich Zukunft ! Praktisch, handlich, gut.


    Also, wenn es nachbaureif ist, nur her damit !


    Ich würde aber auch gerne das Tastenfeld absetzen, da ich über eine eher wackelige Konstruktion verfüge und deshalb Scorpios Befürchtungen teile.


    Hoffentlich klaut Dir niemand die Idee, um ohne geistige Eigenleistung Reibach zu machen, sowas soll ja schon vorgekommen sein ...


    Hast Du schon mal daran gedacht, das Teil über einen professionellen Vertriebspartner einem löttechnisch weniger versierten Interessentenkreis zugänglich zu machen ? Dürfte in Deutschland bzw. Europa aber wohl an bürokratischen Hürden scheitern bzw. unrentabel werden (CE-Konformität, Elektroschrottgesetz ...)


    Viele Grüße
    Ralf

  • Hallo Thomas,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: ThomasWest</i>


    Wie findet man den Leitstern?


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ich denke, Du spielst auf die unterschiedlichen Kräfte an, die durch ein Fadenkreuzokular und den Autoguider am Nachführsystem wirken.


    Da mein Setup ein wenig wackelig ist und ich bei meiner ST-4 auch vor diesem Problem stand, habe ich ein parfokales FK-Okular mit einem zusätzlichen Gewicht versehen, damit es mit dem CCD-Kopf der ST-4 gravitativ identisch ist. Beide Teile verursachen an meinem System die selben "Verbiegungen", damit ist der Leitstern gut zu finden.


    Oder Du verwendest einen Klappspiegel für rund 90 Euro, wenn die Fokallage dies zuläßt.


    Viele Grüße
    Ralf

  • Hallo Martin!


    Na, das ist ja mal endgeil!!


    Ich habe mal in der Elektronikbranche gearbeitet (Prototypen- und Prüfgerätebau) und <i>weiss</i> wie unermesslich viel Arbeit in so einem Teil drinstecken können.


    Umso mehr: Respekkt!! Echt genial!


    Das einzige, was mir dazu noch einfällt: wie reagiert wohl die Montierung, wenn am Ende des Leitrohres auf irgendwelchen Tasten rumgedrückt wird?


    Mein Tipp: die Tastenontakte noch auf eine Steckbuchse am Gehäuse rausführen, wo ein kleines Handterminal (im Idealfall nicht viel grösser als der einfache Canon-Fernauslöser, mit etwa 50cm Kabel) eingesteckt werden kann.


    Aber ansonsten: Wow, sauberes Werk!

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Oder Du verwendest einen Klappspiegel für rund 90 Euro, wenn die Fokallage dies zuläßt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nein ich hatte bisher eine STV verwendet. Dort hat man ja einen Monitor, auf dem man den Leitstern sieht oder halt auch nicht und dann mit der Steuerung der Monti solange verfahren kann bis man ihn hat. Hier würde es ja nur mit einem Klappspiegel oder halt mit einem Fadenkreuzokular gehen, da man ja keinen monitor hat. Man könnte ja ein grafisches Display einbauen und da das Bild vom CCD verkleinert drauf legen (Bsp: http://www.display3000.com )

  • Lieber Thomas,


    eigentlich reicht es doch, wenn Martin den eingebauten Piepser dann aktiviert, wenn sein Guider einen Leitstern gefunden hat. Ob das so ist, muss er uns noch verraten.


    Viele Grüsse


    Martin

  • Hallo allerseits,


    dann versuch ich mal der Reihe nach vorzugehen...


    (==&gt;)Thomas:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine Frage habe ich allerdings. Wie findet man den Leitstern?
    Gibts ne Bedienungsanleitung ?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    (sind das nicht 2 Fragen? [:0] )
    Man muss da ein wenig unterscheiden ob man einen Kaltstart macht, also völlig defokussiert ist und keine Ahnung hat ob ein Stern im Rohr ist, oder man nur einen anderen Leitstern anpeilen will.
    Im ersten Fall habe ich beim alten Gerät einfach ein Okular reingesteckt (soweit dass der Fokus ungefähr gleich war wie beim Guider), und dann einen Stern gesucht und scharfgestellt. Wenn der Chip erst mal was sieht geht's ganz schnell: ein wenig am Fokus drehen bis die Helligkeitsanzeige optimal ist, und dann "Guide" drücken. Der zieht sich dann den Stern selbst in die Chipmitte. Bei meinem späteren Leitrohr wird trotzdem ein Klappspiegel rankommen.


    Anleitung? Wozu? Die Bedienung ist echt nicht schwer.


    (==&gt;)Martin, Ralf, Silvio:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Beim Druecken des Knopfes schubste man das Teleskop leicht an und fort war der Leitstern...
    Kann man das bei Dir vielleicht noch in eine Handbox mit Kabel abaendern?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich glaube das seht ihr zu kritisch. Bei 500mm Leitrohrbrennweite sieht der Chip ca. 20x30 Bogenminuten. Wenn ein Druck auf einen Taster die Montierung oder das Leitrohr so stark (bleibend!!) verschiebt, taugt doch der ganze Aufbau nix für Fotos. Ein kurzes Wegdriften ist überhaupt kein Problem, solange der Stern irgendwann mal wieder auf den Chip zurückkehrt. Den alten Guider hatte ich jetzt jahrelang an einem 6" Mak auf der GP in Verwendung, bei 1800mm Brennweite und einem 33% kleineren Chip, und bestimmt 100x den Taster gedrückt, da hat sich nie was verschoben. Viel kritischer ist da jede Windböe oder sonstiges Berühren des Aufbaus.
    Ich würde ein zusätzliches Kabel und noch eine Tasterbox eher nervig finden.



    (==&gt;)Thomas:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">da man ja keinen monitor hat. Man könnte ja ein grafisches Display einbauen und da das Bild vom CCD verkleinert drauf legen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Wobei die Sterne dann als Eier erscheinen, da längliche Pixel [;)]
    Erfahrung vom ersten Gerät: sowas braucht man echt nicht. Sobald man was Warnehmbares auf dem Chip hat, ist der Rest ein Kinderspiel. Und solange der Chip nix sieht nützt auch ein Display nichts.


    (==&gt;)Armin:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">A pro pos Arbeit: Ich hoffe Dein Chef sieht das hier nicht, sonst könnte er noch annehmen, dass bei Dir noch Potential (in Form von zusätzlicher Arbeitszeit, etc.pp.) zu holen wäre <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da ist er schon vor Jahren hintergekommen. Er hat's auch ungefähr so formuliert. Was meinst du was ich kämpfen muss um mir meine wertvolle Bastelfreizeit zu erhalten? [;)]


    cs
    Martin

  • ups, vergessen...


    Hallo Ralf,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Hoffentlich klaut Dir niemand die Idee, um ohne geistige Eigenleistung Reibach zu machen, sowas soll ja schon vorgekommen sein ...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ... das lässt sich kaum verhindern, sobald das erste Gerät zur Tür raus wär. Lediglich die SW könnte man gegen Auslesen schützen, was zumindest für 95% der potentiellen Nachbauer eine Hürde wäre.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Hast Du schon mal daran gedacht, das Teil über einen professionellen Vertriebspartner einem löttechnisch weniger versierten Interessentenkreis zugänglich zu machen ?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, das wäre natürlich eine Möglichkeit. Wobei ich vom jetzigen Standpunkt aber nicht überblicken kann was das im Details bedeuten könnte.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Dürfte in Deutschland bzw. Europa aber wohl an bürokratischen Hürden scheitern bzw. unrentabel werden (CE-Konformität, Elektroschrottgesetz ...)
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Für Kleinstunternehmer ist das schon eine Hürde. Inzwischen gibt es ja so viele Auflagen und Verpflichtungen, dass es echt schwer wird ein Gerät juristisch abgesichert unter die Leute zu bringen. Als Nachbauanleitung wäre das wohl unkritisch, aber dafür ist das Ding löttechnisch für die allermeisten einfach zu heikel.


    cs
    Martin

  • Hi Martin,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">eigentlich reicht es doch, wenn Martin den eingebauten Piepser dann aktiviert, wenn sein Guider einen Leitstern gefunden hat. Ob das so ist, muss er uns noch verraten.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der Piepser macht im Moment eigentlich das Gegenteil. Er ruft einem herbei wenn der Leitstern unzulässig weit weggelaufen ist.


    Da man beim Leitstern-einstellen sowieso auf das Diplay schaut, sieht man ja wenn die Helligkeitsanzeige einen Stern vermeldet, umd wenn man dann "Guide" drückt wird dieser automatisch in die Chipmitte gezogen.


    cs
    Martin

  • Lieber Martin,


    okay, ich mach gerade einen Software-Autoguider. Das Sucher des Leitrohres justiere ich tagsüber so, dass er mit dem Webcam-Bild übereinstimmt. Bei der eigentlichen Leitsternsuche gucke ich dann durch den Leitrohrsucher und kann dabei natürlich nicht gleichzeitig auf den Notebook schauen. Deswegen habe ich da einen Piep eingebaut, wenn das Programm einen Leitstern findet. Ein sehr befreiendes Geräusch, wenn man minutenlang am Rumkurbeln ist.


    Viele Grüsse


    Martin

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