スーパーポラリス８０Mの赤緯モーターをつけようとしたけど、つかなかった。。

赤経がうまく動いたので、よしよしということで赤緯側も、モーターを取り付けようと試みました。

モーターブラケットも３Dプリンタで出力して、まぁまぁ満足のいく出来だったので、いよいよ取り付けだ、ということです。

ところが、

ネジが入りません。

なんてこった。

反対から。

アリ溝を取り付けているアダプタの高さがあまりないので、超低頭ネジを使って、完璧だと思っていたのですが。

M6のネジだと思って、けっこう前から準備していたのですが、違ったようです。

入り口は広めの穴なのですが、中の方は狭くなっているようです。

ネジを準備した時に、すぐ試しておけよって感じですね。

そもそも、鏡筒バンドのネジもインチネジでしたし、こちらもインチネジなのかもしれません。

もしかして、と思って、鏡筒バンドにアリガタを止めた、1/4インチネジは大きくて入りませんでした。

穴に切ってあるネジのピッチって、どうやって測ればいいんでしょうね。

ピッチゲージをこの機会に揃えてみるというのも楽しそうですが、あまり出番がないんですよね。

1/4で入らないということは、＃１２なんでしょうか。

まずはM5のミリねじを試してみるのがいいのでしょうけど、残念ながら手持ちがありません。

ネジって、たくさん持っているような気がしますけど、いざ使いたいというサイズは、大体持っていませんね。

この間、モノタロウでネジを3本だけ買ったばかりだというのに。

送料ばっかりかかってしまいます。

スーパーポラリス８０Mの動作確認再び。

前回の動作確認は、A4988 を使っていましたが、ＩＣをＬＶ８７２９に交換しました。

また、スマートハンドコントローラからモーターを回そうとすると失敗していたので、Wemos R32の基盤のレギュレータの電圧を調整しました。

さて、また動作確認してみたいと思います。

荷物は現状こんな感じ。

これに加えて、アイピースとかの小物が必要になります。

三脚もカバーかバッグを用意したいところ。

組み立てました。

鏡筒のフードに仕込んだヒーターの線もけっこうじゃまですね。。

バッテリーを置く位置も考えて、取り回しを工夫しないといけません。

さて、本題の動作実験ですが、大体うまくいきました。

スマートハンドコントローラからモーターを回しても、フリーズすることなくちゃんと動作しますし、速度を変えながらモーターを回してもちゃんと反応します。

これで、アライン中に鏡筒を除きながらスマホで操作しなくとも、物理的なボタンをポチポチして合わすことができます。

１０分間放置して、目盛環でちゃんと１０分進んでいることも確認できたので、制御のためのパラメータも正しい値を入力できていそうでした。

ＬＶ８７２９には、最大０．８Ａ流す設定なのですが、モーターの反応は全く問題ない感じだったので、もう少し減らしてみてもいいかもしれません。

240倍速だと、どれくらいの電流が相場なのかもよく分かりません。

さて、大体ＯＫというのは、回転方向がさかさまだったからです。

設定で簡単に逆回転にできるので問題ないのですが、あれ？となりました。

まだ赤経モーターしたついていませんが、赤緯モーターもつけた時にもちゃんと確認しないといけませんね。

また、スマートハンドコントローラにはESP32のDEV KITを使っているのですが、これの赤色LEDがけっこう明るく光ります。

白いPLAフィラメントで作ったケースなのですが、なんと透けて見えています。

もう少し減光したい。

ケースを黒いフィラメントで作ればよいのですが、全く無駄な電力なので、消灯したいくらいですね。

なんとかならないのかな・・

スーパーポラリス８０M用のonstep基盤Wemos R32の電圧を改善した。

onstepの動作実験をした際、スマートハンドコントローラからモーターを回そうとすると、スマートハンドコントローラがフリーズしてしまいました。

モーターを回した瞬間にフリーズということで、元々低い電源電圧がさらに下がっているのではなかろうか、ということで、Wemos R32の基板上で生成されている、５Vと3.3Vの電圧を高くしてみることにしました。

これが、おそらく５Vのレギュレータだと思うのですが、型番が読めません。

削られているような感じです。

型番が分かってしまうと困る理由でもあったんでしょうか。

これでは回路もよく分かりませんし、Wemos R32のデータシートも探したんですが、見つけられませんでした。

ただ、偉大な先人が同じ基盤を使って、レギュレータの定数を変更していたので、デッドコピーしてみることにします。

47K Ωをつけました。

定数を決めているであろう抵抗は、先人と同じ10KΩがついているようだったので、同じ抵抗値にしました。

結果は、５Vのところが4.8V、3.3Vのところが3.3Vとなったので、成功したようです。

スマートハンドコントローラとの接続実験もOK.

ただ、プルアップ抵抗は、やはり3.3Vへのプルアップだと繋がりませんでした。

５Vへのプルアップだと繋がります。

どういうことなのか、時間があるときに考えてみたいと思います。

さて、せっかくWemos R32の基盤を箱から外したので、このタイミングでモータードライバICも実験用のA4988から、onstep用に買っておいたLV8729に変更しました。

ちょっと高級です。

アリエクスプレスで買ったので、1個281円でしたが。

一昔前は、ステッピングモーターのドライブって、自分で回路を組むとけっこう面倒でしたし、専用のドライバICも結構高価で、しかこ大きい基盤だったのですが、世の中変わるものだなと思います。

基盤に組み込んで、マイクロステップは128分の1にしました。

とりあえずこのICの一番細かいステップで、回るかどうか確認してみたいと思います。

電流制限は0.8Aにしました。

Vref×２が制限電流の値となるので、0.4Vにセットしています。

OnstepのConfig.hで、SLEW_RATE_BASE_DESIRED を0.5にしました。

私の理解だと、最高速を決める設定項目だと思います。

単位はdeg/secで、最高速度はこれの２倍になる、、、のかな？

そうだとすると、最高速度は1度／秒ということになりますね。

自動導入の速度の○○倍というのは、対恒星時ということらしいので、360度／24時、

つまり0.25度／分ですね。

1度／秒だと、60度／分なので、60／0.25＝240倍速ということでいいのかな。。

ちょっと自信ありませんが、実際に動かしたときに測ってみたいと思います。

また、今までXHコネクタのところにデュポン端子を挿していましたが、やはり接触が怪しいので、XHコネクタをつけてやることにしました。

デュポンの片側を切り落として、コンタクトピンをつけます。

8か所あるので、このような作業をするなら圧着工具必須です。

何回も書いてますが、これは買って良かった工具です。

8か所のコンタクトピンの圧着くらいなら、10分ほどで完了します。

LV8729のピン配置に合わせて、XHコネクタを作成しました。

いい感じです。

これで輸送中に振動があったりしても、安心ですね。

	品目	概要	単価	個数	送料	小計	型番	販売店	購入日
	スーパーポラリス８０M	三脚・赤道儀・鏡筒・アイピースセット	8500	1	3500	12000	SP80M	ヤフオク	2021.1
	ステッピングモータ	200ステップ、3.3Ω、3.96V	780	2	500	2060	KHP42J2501	オリジナルマインド	2021.1
	スリーロブノブボルト	M6,ピッチ1.00,長さ10mm（ウェイト用）	177	1		177	TKB2-M6×10	モノタロウ	2021.1
	錆取り剤		400	1		400	AZサビアウト	ケーヨーデイツー	2021.1
	真鍮ブラシ		200	1		200		ケーヨーデイツー	2021.1
	プーリー	モーター側,GT2,幅6mm,16歯,ボア5㎜	36	2	0	72		アリエクスプレス	2021.1
	プーリー	赤道儀側,GT2,幅8㎜,40歯,ボア6mm	136	2	121	393		アリエクスプレス	2021.1
	制御基板	onstep本体	411	1	52	463	wemos D1 ESP-32	アリエクスプレス	2021.1
	cncシールド	onstep本体とモータドライバICの接続	155	1	146	301	cncシールドv3	アリエクスプレス	2021.1
	モータドライバ	6-36v,1/128micro step,1.8A	288	2	69	645	LV8729	アリエクスプレス	2021.1
	鏡筒ケース	内寸140×110×900、アルミケース	5300	1		5300		メルカリ	2021.1
	樹脂つまみ	M6,長さ35㎜,つまみ直径17㎜	199	2		398	CKB-M6-35	モノタロウ	2021.1
	アルミ箔フィルムヒータ	100×210,5v	230	1		230		アリエクスプレス	2021.2
	赤道儀ケース	内寸425×284×153,ウレタンクッション付	4099	1		4099	SPB-470BK	バロー楽天市場店	2021.2
	プラスチックノブ	M８六角ボルト用	140	1		140	チェンジノブM8	ケーヨーデイツー	2021.2
	プラスチックノブ	M８六角ボルト用	60	10		600	ノブスターM8	Amazon	2021.2
	6角ボルト	M８,長さ35mm,４本入り,ユニクロ	110	2		220		ケーヨーデイツー	2021.2
	赤緯軸カバー加工	赤緯軸カバーの加工＋アダプタ	5700	1	1000	6700		個人	2021.3
	アリミゾ	2か所固定、真鍮ブロック押さえ	3000	1		3000		アリエクスプレス	2021.4
	アイピースセット	6㎜、9㎜、15㎜、20mm、視野角68度	9300	1		9300		アリエクスプレス	2021.4
	アイピースケース	24.5×18×9.1　密封容器	210	1		210		ダイソー	2021.4
	アリガタ	ビクセン規格、280㎜	3500	1	200	3700	AU013-VIXEN	moreblue	2021.4
	インチネジ	1/4×7/16、ステンレス	289	3	500	1367	六角穴付ボルト並目	モノタロウ	2021.4
	モータードライバIC	1.5A、128マイクロステップ,6~36V	281	2		562	LV8729	アリエクスプレス	2021.3
合計						52537

スーパーポラリス８０Mの鏡筒をつけてOnstepを試したら、うまく動かなかった。

Onstepの本体と、スマートハンドコントローラと、赤経モータはできたので、動作確認をしてみました。

久しぶりに全部を組み立てましたね。

フードにヒーターとアルミシートを貼ったり、接眼部をNSTアダプタにしたりしているので、だいぶ見た目が変わりました。

しかし、実は、まだ１回も星を見ていないという事実。

完全に機材マニアと化しています。

まぁ、赤道儀のヘッドを改造したり、アリガタアリミゾに変更したりという作業が入って、望遠鏡をマウントすることすらできない状態にしてしまっていたということもあるのですが。。

さて、いよいよOnstep本体とモーターを接続して、スイッチオン。

とりあえずスマホから、現在位置と時間をセットして、トラッキングオン・・・

あれ、かこかこいうだけで動きません。

スマートハンドコントローラから、東西に動かしても、かこかこの音が早くなるだけでやっぱり動きません。

おかしい。

負荷が重すぎて回らないのかな。

赤緯側のモーターをとりつけて、無負荷のモーターを回してみますが、やっぱりかこかこ言うだけです。

電流制限が間違えているのかな、ということで、半固定抵抗を回して電圧をチェックしてみますが、１A程度は流れるはずです。

うーーん、とひとしきり考えていたところ、モータードライバからの配線を間違えていることに気付きました。

今回は、実験用ということでA4988をつけていたのですが、実は、ドライバICによって配線が微妙に違っています。

バイポーラ用のモーターは、１A、２A、１B、２Bの配線を繋ぎますが、この順番が違っています。

今回はOnstepのwikiのページに載っている、CNCシールドの図に書いてあるとおりにつないでいたのですが、A4988の配線とは異なっていたので、うまく動かなかったようです。

さて、A4988 のデータシート通りに配線しなおして、再度スイッチオン。

やっと動きました。

ただ、A4988だからなのか、音がけっこううるさいです。

ぎゅーーん、ぎゅいーーんという周期的な音がします。

マイクロステップは16分の1にしています。

さて、スマートハンドコントローラでも制御してみようと思い、コントローラからモーターを回してみると、

あれ？

コントローラーがフリーズしてしまいました。

何回やっても同じです。

スマホからは問題なく制御できるのですが、モーターを回した瞬間スマートハンドコントローラだけフリーズしてしまうということは、やはりモーターに電流を食われて、電圧が下がってしまっているのでしょうか。

次は、Wemos R32の基盤の電圧をなんとかしないといけないですね。

なかなかスムーズに動くようになりません。

まさに一歩一歩という感じですが、大人の工作としてはやりがいがあって楽しいです。

早く野外での使用に耐えるように作りこまないと。

スーパーポラリス８０M用のスマートハンドコントローラが本体に接続できなくて難儀した。

onstepのスマートハンドコントローラを、基盤まで発注して作ったのですが、なかなか本体と通信できなくて難儀しました。

電源は入るのですが、接続中の表示が数十秒続いた後、warnnigが出てそのまま画面がブラックアウト。

接続できません。

なんでだろうと、ひとしきり悩んで、onstepの本家wikiを読んでいると、スマートハンドコントローラではなく、本体の方のページ（The Wemos R32 CNC V3 Shield)の方に、重要な記載がありました。

Note: you MUST add 2k pull-up (to 3.3V) resistors to each ST4 line (RA-, Dec-, Dec+, RA+.)  You can how one user added the pull-up resistors here.

なんてこった。

見落としてた。

仕方ないので、ピンを引き出して、プルアップ抵抗を挟んでみます。

すると、

接続成功。

まじか。

基盤を設計するときに気付いていれば、スマートハンドコントローラの基盤か、本体のコネクタ用の基盤にプルアップ抵抗のラインを仕込んでおけたものを。。

CNCシールドの裏側に抵抗をつけるのが最もスマートな方法かと思ったのですが、あんまり基盤に直接はんだ付けしたくなかったので、基盤を小さく切ってプルアップ抵抗をつけました。

これで完璧、と思いきや、またつながりません。

なんで？ブレッドボートではOKだったのに。。。

色々配線を繋ぎなおしたりしているうちに、3.3Vへのプルアップではなく、５Vへのプルアップを試してみたところちゃんと繋がりました。

Wemos R32の基盤は、１２Vから電源を供給した場合、５Vと３．３Vの電圧が低く出てしまうようなので、そのせいかもしれません。

レギュレータの定数を変更すれば電圧は改善するという情報もあったので、そのうち試してみようと思います。

現状ではこんな感じ。

プルアップ用の電圧は、５Vを拝借しています。

よく見ると、スマートハンドコントローラ用のXHコネクタですが、以前は4ピン×２だったのを4ピンと２ピンに変更しています。

実は、ピンヘッダの方がいいなと思って一回はんだを除去して、ピンヘッダにつけなおしたのですが、使っているデュポンコネクタがゆるゆるではまりませんでした。

なんてこったと思って、太めのピンヘッダにさらにつけなおしたりしているうちに、今度は基盤上の配線が切れてしまったのです。

２回ほどはんだを除去して端子をつけなおしているうちに、どこかで断線してしまったようです。

裏側も汚くなってしまいました。

基盤は10枚発注していたので、予備があって良かった。

スマートハンドコントローラ用の配線だけやり直して、ちゃんと接続できるか確認の図。

一度に色々修正すると、何が間違っているのか分からなくなってしまうという典型でした。

接続OKだったので、モーター用の端子もつけなおしました。

１２Vの電源でもちゃんと繋がるようになりました。

基盤も仮止めだったので、ちゃんと４隅を止めました。

蓋のネジも全て止めて、スマートハンドコントローラは一応完成。

まだ赤緯モーターを赤道儀に取り付けていないので、出番はまだまだ先です。

スーパーポラリス８０M用のスマートハンドコントローラ基盤に部品をつけて、ケースに格納した。

onstepは、基本的にスマホ等から無線で操作することを念頭に開発されているようですが、スマートハンドコントローラという、物理的なハンドコントローラからも操作できるようなアドオンが準備されています。

回路図や、基盤デザインも公開されているのですが、私の個人的なニーズとして、

• RJ45のコネクタが余っているし、LANケーブルが入手しやすいので接続にはこれを使いたい。
• 公開されている基盤デザインは、抵抗アレイを使用しているが、普通のリード線両出しの抵抗を使いたい。
• タクトスイッチも、アリエクスプレスでまとめて注文したものがあり、50個くらい在庫している。
• モーターとonstep本体の接続もRJ45とLANケーブルを使いたいので、そのための基盤も同時に作りたい。

ということから、自分で基盤を設計していました。

ただ、後からよく考えてみると、スマートハンドコントローラは、ST４インターフェースで接続するので、onstep本体のST4もRJ45になってしまいます。

オートガイドをもし使いたいとなれば、ST4に接続しないといけないのですが、オートガイドの端子ってRJ12の6P6Cだったように思うので、その場合は作り直すか、変換コネクタを使う必要が出てきて不便ですね。

まぁしばらくオートガイドする予定もありませんし、後で考えましょう。

こちらが設計した基盤です。

基盤を設計して、発注したのは、3月頃だったように思うので、すでに2か月ほど放置していたことになりますね。

最近仕事が忙しすぎて、帰宅が0時過ぎという感じだったので、余裕がなかったんです。

最近少し時間がとれたので、重い腰を上げて製作を再開しました。

部品をはんだ付けしたところ。

プリント基板で、この程度の部品点数だと、半田付けは本当に一瞬です。

ESP32基盤と、1.3インチOLEDは、ソケットを使うことにしました。

失敗すると予備を用意していませんし、部品の手配で時間がかかるので、まずは試作的に作ってみようという作戦です。

基盤自体は10枚あるので、コンパクトに仕上げたいと思ったら、作り直してもいいかなと思います。

（基盤は10枚まで料金が同じだったので、10枚発注しました。必要はないのですが、貧乏性ですね。）

ケースは３Dプリンタで出力しました。

当初、タクトスイッチの上部に、丸い部品をかぶせて蓋の間に入れることで、押しやすくしようと考えていましたが、タクトスイッチを触っていると、別にこのままでもいいかと思ったので、少し背の高いタクトスイッチを使って蓋から飛び出るように配置することにしました。

こんな感じです。

蓋の穴は現物合わせで設計したので、2回失敗して３回目に出力したものです。

後から考えると、基盤も自分で設計したので３Dモデルを作成可能ですから、それをCADに取り込んで、ソフト上でサイズを合わせながら設計するべきでした。

このような設計は、まだやったことがないので勉強しなくてはいけないのですが、やはりノギスで測りながらの設計では無理があります。

OLEDはソケットを使うとどうしても飛び出してしまうので、蓋の表から挿すようにしました。

囲いをつけることで部品を保護し、表示が明るすぎる場合には減光のためのフィルムなりを貼ってもいいかと思っています。

概ねよさそうです。

全体像はこんな感じ。

ソケットを使ったので、ちょっと分厚くなってしまいました。

ESP32基盤を直接はんだ付けすれば、後5㎜は薄くできるので、その方が手になじむものは作れそうかなと思います。

実は、基盤を自分で設計するのは今回が初めてだったのですが、実際に形になってくるとうれしいですね。

もはやユニバーサル基盤でちまちま工作する時代ではなくなってきているのかもしれません。

のこぎりクワガタが越冬した。

もう越冬したと言っていいのではないかと思います。

昨年の夏に、家の階段で出会ったのこぎりクワガタですが、まだ元気です。

最近暖かくなってきたからか、少し前より活動的になっています。

餌を食べる量は、去年の夏よりは確実に減っていますが、でも必ず食べています。

のこぎりクワガタなので、秋頃にはお別れを覚悟していましたが、まさかここまで生きるとは。

子供たちも、わりと毎日のこぎりクワガタ君の動向を気にしていて、みんなの人気者です。