Selbstbau Steuerung Wii Nunchuk + Motoren

Hallo,
ich habe eine DK-3 Steuerung und möchte doch was besseres haben.
Da die heutzutage angebotene Steuerungen ab 200 € kosten habe ich mich entschieden selber eine zu bauen.

Das ist kein Problem, passende Hardware habe ich schon und da ich beruflich seit 12 Jahre als Softwareentwickler arbeite werde ich auch selber Programmieren.

Nun die Motoren (Clones) die mit DK-3 kommen sind nicht die besten und die Untersetzung lässt kein schnelles drehen. Deswegen müssen neue Motoren her. Soll günstig und gut sein (kein Escap und Co.)

Ich habe einen Stepper gefunden der scheint passend zu sein:
Minebea 17PM-K031
Nennspannung: 5 V
Strom/Phase: 0,8 A
Widerstand: 6,3 Ohm
Indukt./Wickl.: 6,4 mH
Haltemomment: 20 Ncm
Schrittwinkel: 1,8 Grad
Anschl.: 6
Gehäuse: 42*42*34 (b*l mm)
Achse: 5*5 abgestuft 4*8 (d*l mm)

Jetzt komme ich zu den Punkt wo ich Defizite habe. Mathe und Berechnungen.

Folgendes habe ich bisher berechnet und ich bin mir nicht so ganz sicher ob das ganze stimmt.

Also ich bitte um die Korrektur falls es nicht stimmt was ich hier schreibe.

Sterngeschwindigkeit in Zeit (1 Umdrehung der Polachse in 23h 56m 4s) = 86164 Sekunden
Schnecke Umdrehung = Sterngeschwindigkeit in Sekunden /Zähnezahl Schneckenrad

Sterngeschwindigkeit: 86164 Sekunden
Schneckenrad Astro-5: 144
Schneckegeschwindigkeit: 86164 / 144 = 598,4 Sekunden

Beispiel 1: Vorgetriebeuntersetzung 1:9

Motorgeschwindigkeit: 598,4 Sekunden / 9 = 66,48 Sekunden für 1 Umdrehung.

So muss der Stepper in 66,48 Sekunden eine Umdrehung machen, um die Schnecke in 598,4 Sekunden einmal zu drehen und die wiederum das Teleskop in 86164 Sekunden einmal zu drehen.

Motor mit 1,8° = 200 Schritte pro Umdrehung
200 Schritte in 66,48 Sekunden.
= 3.008 Vollschritte pro Sekunde.
= 6.016 HalbSchritte pro Sekunde.
= 24,064 Mikroschritte (8) pro Sekunde. Mikroschritt 1.8° / 8 = 0,225°
= 48,128 Mikroschritte (16) pro Sekunde. Mikroschritt 1.8° / 16 = 0,112°
= 96,256 Mikroschritte (32) pro Sekunde. Mikroschritt 1.8° / 32 = 0.056°
= 192,512 Mikroschritte (64) pro Sekunde. Mikroschritt 1.8° / 64 = 0.028°

Gesamtuntersetzung: 9 * 144 = 1296
1296 * 200 = 259200 Vollschritte a 1,8Grad /Umdrehung 360 Grad
= 518400 Halbschritte
259200 * 8
= 2073600 Mikroschritt (8)
= 4147200 Mikroschritt (16)
= 8294400 Mikroschritt (32)
= 16588800 Mikroschritt (64)
24 h = 86400 Bogensekunden entsprechen 360°
86400 Bogensekunden / 259200
= 0,333 Bogensekunden Auflösung Vollschritt
= 0,166 Bogensekunden Auflösung Halbschritt
86400 Bogensekunden / 2073600
= 0,041 Bogensekunden Auflösung (8) Mikroschritt
= 0,021 Bogensekunden Auflösung (16) Mikroschritt
= 0,010 Bogensekunden Auflösung (32) Mikroschritt
= 0,005 Bogensekunden Auflösung (64) Mikroschritt

So stimmt das ganze?
Grüße,
Igor

Hallo Martin,

ich danke Dir! Deswegen stimmten die Werte naturlich nicht und das habe ich schon gemerkt gahabt.

Angenommen die Clone DK-3 Motoren sind 3,8 Grad und die Vorgetriebeuntersetzung beträgt 1/120 und die laufen in Halbschritt.
Dann Habe ich eine Auflösung von : 0,375 Bogensekunden.

So ich will auf jedenfall ein Wert der besser ist und viel viel schneller sein als mit 1:120.

Folgende Varianten sind alle mit 1,8 Grad Motor.
Variante 1:
Vorgetriebeuntersetzung: 1/10
Auflösung Vollschritt : 4,5
Auflösung Halbschritt : 2,25
Auflösung Mikros. (8) : 0,5625
Auflösung Mikros. (16): 0,28125
Auflösung Mikros. (32): 0,140625
Auflösung Mikros. (64): 0,0703125

Variante 2:
Vorgetriebeuntersetzung: 1/14
Auflösung Vollschritt : 3,214285714
Auflösung Halbschritt : 1,607142857
Auflösung Mikros. (8) : 0,401785714
Auflösung Mikros. (16): 0,200892857
Auflösung Mikros. (32): 0,100446429
Auflösung Mikros. (64): 0,050223214

Variante 3:
Vorgetriebeuntersetzung: 1/24
Auflösung Vollschritt : 1,875
Auflösung Halbschritt : 0,9375
Auflösung Mikros. (8) : 0,234375
Auflösung Mikros. (16): 0,1171875
Auflösung Mikros. (32): 0,05859375
Auflösung Mikros. (64): 0,029296875

So was denkt ihr was scheint als eine gute Kompromiss zwischen Speed und genauigket mit ruhigkeit?

16 Mikroschritte werden zu 100% drinne sein darüber villeicht.

Grüße,

Igor

Und hier ist mein Hardware um die Motore anzusteuern.

Mikrokontroller: ATmega328
Flashspeicher:32 KB davon aber 2 KB für bootloader
SRAM: 2 KB
EEPROM: 1 KB
Clock Speed: 16 MHz
Digital I/O: 14 davon 6 PWM
Analogeingänge: 6

Steppermotoren: 2
Servomotoren: 2
Schieberegister: 74HC595N
Stepper Treiber: L293D -> 600mA 1000mA peek (2 Stck Piggyback Per Motor = 1200 mA)
oder SN754410 -> 1000mA 2000mA peek (2 Stck Piggyback Per Motor = 2000 mA)

Hallo Pit,

wir haben schon Kontakt per Mail gehabt.
Deinentwegen nimm ich auch die Minebea Motoren

Ich habe schon vor ein Jahr mir die Arduino 2009 Platine gekauft und ein Motor Shield.
Da gibt es schon die USB verbindung und ebenso ein Bootloader.
Ansteuerung über Seriellen Port ist auch kinderleicht!
Erweiterung für BT gibt es auch zu kaufen.
Die Sprache ist wie c++ und kompilieren tue ich im einen Tool von Arduino.

Vorteil: es gibt TONNEN von Libraries und Codes die man benutzen kann.

Die Motoren sind die einzige Invenstition die ich machen muss.

Als Handsteuerung benutze ich wie bisher in meinen anderen Spielereien einfach einen Nunchuk von Wii !
Dafür gibt es schon Library unter Arduino und die Hat ein Analog-Stick (Joystick) mit eigenem Bewegungssensor!!

Damit zu Steuern macht echt Spass.

Aber erstmal die Motoren kaufen und dann mal sehen.

Ich hoffe die werden es auch schaffen mein Telesko(7kg) + 7kg Gegengewichte zu drehen.

Grüße,
Igor

Hallo Martin,

ich will mir eine Bauen!
hier kommt man an die Zähne dran

http://www.modellbauershop.de/…10/530693970e0071e1f.html

Grüße,
Igor

Hier zwei Bilder.

Zwei Platinen

und hier Aufgesteckt die packung M* zu Vergleich

Grüße,
Igor

Und hier ein Link nur um tu zeigen wass es so schon Fertiges gibt:
Arduino-Telescope--ASCOM-Driver-
http://github.com/ejholmes/Ard…ino%20Telescope/Driver.cs

Arduino kann auch SPI. Hier ein Beispiel:
http://www.arduino.cc/playground/Learning/SDMMC

und so weiter...

Hallo,

gestern habe ich meinen alten Drucker der auf Entsorgung wartete auseinander genommen und zwei Stepper rausgeholt.
die rste Test folgen.

Nun ne andere Frage.
Wo kann man die Doppelzahnräder aus Stahl oder Messing kaufen?
Hat einer von euch eine Quelle?

Pit du hast es schon gekauft oder.
30/10 Brauche ich Modul 0,8 oder halt was anderes.

Das einzige was ich finde ist das hier:
http://www.voelkner.de/product…f=5&products_model=A17257

Leider nur Modul-1

Grüße,
Igor

Hallo Pit,

stimmt 0,6 sind die alten.
Zumindestens hast du es so in diesen Thread hier beschrieben:
http://forum.astronomie.de/php…engewichten_st#Post353686

Dan klebe ich halt auch, da ich was anderes nicht finde.

Ich werde mir zwei Versionen machen.
Eine mit 1/9 oder 1/14 und eine mit 1/5.
Bei 1/5 klebe ich nicht sondern versuche ich mit nur zwei Zahnräder auszukommen, einer mit 10 und andere mit 50 Zähne.

Womit hast du es geklebt?

Hi Pit,
Zahnriemen ?

Ich dachte ehe 10 Zähne auf 10 Zähne und dann direkt auf das original Zahnrad mit 50 Zähne. Oder 10 Zähne auf dem Motor auf 50 Zähne un die dan auf das original.

Hallo zusammen,

hier nur ein zwischenstand von meinem kleinen Projekt.

leider komme ich nicht an die minebea Motoren dran
Obwohl im Netz mehrere Angebote der Firma mir-elektronik.de stehen, antwortet keiner auf die Mails.
Telefon Nummer gibt es nicht. Nach 3 Mails und 2 Wochen warterei habe ich es aufgegeben.
Schade.

Jetzt habe ich mir so zum testzwecke zwei andere Stepper gekauft.
Shinano Kenshi 56D111.
2-Phasen Schrittmotor
* Haltemoment: ca. 0,4Nm bipolar parallel bei 0,66A
* 1,8° Schrittwinkel (200 Vollschritte/Umdrehung)
* 4 Anschlüsse, bipolar und unipolar ansteuerbar
* Maße: 56x56x40mm, Wellen-Durchmesser: 6,35mm (1/4")
* Extralange Welle (35mm)
* Elektrische Daten: 0,47 A, 9,0 V (pro Wicklung naturlich)

Die Motoren habe ich Parallel (Bipolar) angeschlossen und mit 32 Mikroschritte angesteuert.
Die Steps merkt man nicht, absolut ruhig.
Nur diese komische Sound in Mikroschritt Modus ist unangenehm.
Schreien auch die teure Motoren mit Microschritt oder nur diese?

Also erste Tests bestanden.

Da die Welle relativ groß ist und ich keine breite Palette an Werkzeug habe, habe ich mich entschlossen die Untersetzung mit Zähnen Modul 1 zu realisieren.
Hier sind 4 Versionen die in meine engere Wahl kommen :
Ritzel-Doppelzahnrad-Zahnrad an die Schnekkenwelle
--------------------------------
10 24-12 30
24*30 / 10*12= 720/120 = 1:6
Auflösung bei 32 Mikroschritte: 0,234375 Bogensekunden
--------------------------------
10 24-12 40
24*40 / 10*12= 960/120 = 1:8
Auflösung bei 32 Mikroschritte: 0,17578125 Bogensekunden
--------------------------------
10 35-10 30
35*30 / 10*10= 1050/100 = 1:10,5
Auflösung bei 32 Mikroschritte: 0,133928571 Bogensekunden
--------------------------------
10 40-10 30
40*30 / 10*10= 1200/100 = 1:12
Auflösung bei 32 Mikroschritte: 0,1171875 Bogensekunden
--------------------------------
Jetzt habe ich die Qual der Wahl da ich nicht supper speed haben will sondern auch fotografisch das ganze ansetzen zu können.

Ich werde noch probieren den 64 Mikroschritt hin zu bekommen. Da muss ich noch meine Programmierung ändern.

Grüße,
Igor

P.S: mir ist aufgefallen das der Motor "schreit" nur wenn er auf den Tisch stehet

hier ein kleines Video dazu.

Wii Nunchuk als Bedienung, virtuell und Joystick mit stufenlosen Geschwindigkeiten!

Joystick ist immer aktiv und funktioniert wie vier tasten auf jeder Standard-Steuerung je nach eigenstellte Geschwindigkeit 0,5x, 1x, 2x ..
Nunchuk hat zwei Knopfe.
Obere Knopf ändert die Geschwindigkeiten.
Der untere aktiviert virtuellen betrieb = Neigung regelt die Geschwindigkeit innerhalb gewählte grenze:
0,2x - 2x
0,2x - 4x
0,2x - 8x
0,2x - 16x
0,2x - 32x
0,2x - 100x

weiter will ich noch nicht gehen weill mein Netzteil das nicht verkraften kann.
Soll aber bis 200x kommen.

Erstmal die RA Achse.

Video ist in kleine Quali.. hatte keine Zeit 2 Stunden hochzuladen

ich kann es kaum erwarten mit beide Motoren und Teleskop zu testen.

Grüße,

Igor

(==>)Jörg
Danke, freue mich darüber.

(==>)Alex
Ja die originale kannst du auch benutzen!
Ich werde sogar jetzt die Tage mit dem original (DK-3) Motoren probieren da ich Zeit brauche bis ich mit Untersetzung für die neuen Motoren fertig bin.

Ich muss nur noch die "Din Stecker" bei Conrad holen und die Motoren anschließen. Die Stecker brauche ich dann für die neue Motoren ebenso.

Ein Nunchuk kostet zwischen 7 und 12 Euro, neue bei ebay!

Dafür kriegt man nichtmall die 4 popel tasten mit eine Platine!

Der Vorteil den ein Nunchuck hat ist halt das ich nicht nur mit eine bestimmte Geschwindigkeit bewegen muss, sondern "soft" von langsam bis schnell steuern kann. Dan ruckelt mein Teleskop nicht wie bei eine normale Steuerung wo ich von normale Erdumdrehung Geschwindigkeit mit 16, 32 oder höher verstelle und danach Stoppe.
Ebenso kann ich gleichzeitig meine Motoren unterschiedlich schnell drehen lassen!
Das hat KEINE Steuerung die ich kenne.

Grüße,
Igor

Hi,

das größere Netzteil ist da und ich konnte erstmal beide Motoren gleichzeitig in Betrieb nehmen.
Es schaut super aus!
Immer noch nur auf meinen Tisch aber die Herstellung von Motorgehäuse geht auch langsam voran.

Bei Programmierung ist mir aufgefallen das man bei der Steuerungen Unterschiede gibt im Bezug auf die Nachführgeschwindigkeit.

Es gibt Steuerungen wo der Motor stehet bei betätigen der Linkstaste mit 2X und es gibt welsche wo es passiert schon bei 1X.
Das hat mich etwas unsicher gemacht.
Dabei handelt sich wohl nur um die Unterschiedliche Definitionen von Nachführgeschwindigkeiten.
Stimmt das?
Ich möchte keinen Firmwarefehler wie bei DK-3 schreiben wiederholen
Im meinem Programm rechne ich erstmal die Geschwindigkeit die von Nunchuk kommt als ob sich die Erde nicht drehet und zum Schluss füge ich zu die Erdgeschwindigkeit hinzu.

Ich hoffe ich liege damit richtig.
Logisch ist es auf jeden Fall.

Programtechnisch sehet es dann so aus (skriptauszug):
Wobei „speedVal“ die Geschwindigkeit von Nunchuk ist und „sendedStarSpeed“ die Erdegeschindigkeit ist.

void recalculateUsingStarSpeed(float sendedStarSpeed)
{
  if (motorDirection == FORWARD)
  {
    speedVal = sendedStarSpeed + speedVal;
  }
  else
  {
    //BACKWARD
    if((sendedStarSpeed - speedVal) < 0 )
    {
      speedVal = (sendedStarSpeed - speedVal) * -1;
    }
    else
    {
      motorDirection = FORWARD;
      speedVal = sendedStarSpeed - speedVal; 
    }
  }
}

Grüße,
Igor