Star Light Laboratory

梅雨明け一発目ということで、26日に会長とNさんと3人で、高野辻ヘリポートに行って来ました。
26日は、大阪は猛暑日でしたが、さすが標高1000mは、夜は、涼しかったです。
さて、お天気は、湿度が、高かったせいか、透明度は、イマイチでしたが、旧暦の七夕の天の川を
見ることが、できました。今年の旧暦の七夕は、8月2日です。
また、この日は、みずがめ座δ流星群の走りの流星も多く見られました。

夏の天の川
露出時間：12X5分　ISO 800
カメラ：EOS KissX2 SEO-SP3
フィルター：IDAS/SEO　HEUIB-II-FFフィルター
レンズ：SIGMA 15mmF2.8 EX DG 開放
赤道儀：Vixen PLARIE

現地には、夕方の明るいうちに着いて、機材をセッティングしたのですが、いろいろとテストしたい
ことが、沢山あって、それらをテストをして、調整などをしていたので、メインの機材の撮影は、
0時近くになってからでしたが、この日は、午前1時を過ぎたあたりから薄雲が、出たりで、メインの
機材でのまともな撮影はできませんでしたが、会長とNさんの口径45cmと55cmのドブソニアン望遠で
観望は楽しめました。

お天気が、後半残念で、まともな撮影が、できませんでしたが、明け方近くにジャック彗星を見ることが
できたことは、収穫でした。
ジャック彗星は、これから見やすくなるので、楽しみです。

近畿地方も、もうすぐ梅雨明けになりそうですが、この梅雨の時期は、物作りに
励んでおりました。
その中で、ファームウェアの開発が、途中で、長い間ペンディングしたりで、
ボチボチ作っていた汎用自動導入モータードライブが、ついに完成しました。
といっても、ハードウェアは、以前GP赤道儀用に作った物と同じです。

ご覧のように回路の構成は、マイコン1個、ステッピングモータードライバーIC2個
シリアル通信用IC1個だけです。これだけで自動導入モータードライブを作ることが
できるのですよ。

ハードは、制御に使っているマイコンは、AtmelのATmega128-16AU、ステッピング
モータードライバーICは、東芝のTB62209FGで、バイポーラ駆動マイクロステップ16分割。
ステッピングモーターの加減速制御は、GP赤道儀用は、ガウス曲線制御でしたが、
今回は、サイン曲線制御を採用しました。

モータードライブの基本機能は、ガイドレートは、1.5倍速、微動モードは、32倍速、
高速モードは、設定ソフトから可変になってます。
制御コマンドは、LX-200コマンドを使用しいて、ASCOMでは、スカイセンサー2000の
ドライバーを使います。
東西南北の移動と停止コマンドも持たせてあるので、ドリフト法の動作もシリアル
通信で、行えます。

独自の機能は、自動導入の時に東向きと西向きを切り替えるスイッチと自動導入時に
緊急停止できるように自動導入停止スイッチを持っています。
また、自動導入の緊急停止は、LX-200コマンドの停止コマンドも持っているので、
ASCOMのスカイセンサー2000のドライバーからも行えます。
この他に赤経モーターも回転の起動と停止のコマンドを持たせたので、シリアル通信で
モータードライブを停止させたり復帰させたりすることもできます。

モータードライブの設定は、Visual Basic 2010 Express で作ったソフトで、PCから
行います。設定値は、最高速のスピードと赤道儀の赤経、赤緯のウォームギア数、
接続ギア比、モーターの減速ギア比、ステッピングモーターのフルステップ数だけで
これらの値から、必要な設定値と加減速のデータを計算して、シリアル通信で、モーター
ドライブを制御しているマイコンのEEPROMに書き込みます。

設定ソフトは、まだ、開発に使うためのもので、余分なボタンなどもあります。
最終的には、設定値をファイルに保存できるようにしようと考えています。

梅雨が、明けたらいろいろテストを行うことになりますが、テスト結果から多少のファーム
の修正と追加が出ると思います。
また、これは、試作機なので、このデータを元にもっと小型の物を作ろうと考えています。

汎用の自動導入モータードライブをゼロから作ったことで、いろいろな技術とノウハウを
得ることが、できました。

汎用の自動導入モータードライブを作るというのは、難しいように思われますが、作ってみて
分かったことは、マイコン制御の方法を理解していて、初歩的な数学の知識と理解が、あれば
それほど難しいことではないということです。
海外では、天文屋が、AVRマイコンを使ってモータードライブやフォーカサーを作りVisual Basic
やC#を使ってドライバーや制御ソフトを作られて公開されていますが、日本では極わずかです。

このモータードライブで、使ったAVRマイコンは、開発環境は、全てフリーで、構築する
ことが、できますし、最近では、AVRマイコンを使ったArduinoというマイコンボードが、
世界的に普及しています。
Windowsのソフト開発もマイクロソフトが、ユーザー登録すればフリーで、使用することの
できるVisual Studio Expressという統合開発ツールを提供していますし、Androidoアプリの
開発環境もフリーで、作ることが、できます。
また、ハードやソフトを作る情報もネット上に沢山あります。ただし、天文関係は、海外が
中心なので、英語ですが。
今は、ハードもソフトも作る敷居は、とても低くなっているので、日本の天文屋も電子機器
やソフトを作って欲しいものです。

前のEL用インバータを作ってから10年近くなるので、新しいEL用インバータを作りました。
今回のEL用インバータは、発振回路を変えて、LEシートの調光をPWM制御で、行うようにしました。
と言っても、基本的な回路は、最近のLED照明で使われている方式と同じですが、回路は、発振回路と
コンパレータだけで構成されているシンプルな物です。

この新しいEL用インバータを作るに当たって一番大変だったのが、電圧を変換するトランス探しでした。
トランスは、交流電圧を変換する電子部品で、ありふれた物ですが、ELシートを発光させるためには、
周波数約1KHzで、100V以上の交流電圧が、必要になるのですが、1KHｚ=1000Hzもの高周波で使える電力用
トランスなどなかなかありません。
発振回路とPWM回路は、簡単に作れたのですが、ELシートを発光させて、明るさと調整させることのできる
トランスを10個近くをテストして、やっと使えるトランスを見つけました。おかげで、使えなかったトランスが
部屋にゴロゴロしてます。

この新しいEL用インバータでは、幸いにも基板付けのタイプの物が、使えたので、1枚の基板にできたので、
小さくすることができました。
新しいEL用インバータの大きさは、前のタイプの半分になり、重さは、1／3になりました。

今回、新しいEL用インバータを作ったことで、分かったことは、最近のELシートは、ELシートの大きさが、
変わっても明るく光る周波数が、変わらないことです。私が、EL用インバータを最初に作ったころは、
ELシートの大きさが変わると、明るく光る周波数も変わっていたので、周波数の調整を付けました。
新しいEL用インバータでも周波数の調整は、基板上のボリュームで、できるようにしてありますが、
外部には、出していません。

ということで、EL用インバータが、小さく、コンパクトになりました。

自宅ベランダでの撮影や極軸の追い込みで、ドリフト法を使っていますが、ドリフト法の面倒な
ところは、東西それぞれ50秒間動かすためにコントローラーのボタンを押し続けなければならい
ところです。で、これを楽にする方法を作ちゃいました。

方法は、いたって簡単で、MTS-3SDI+は、LX200コマンド互換で、東西南北の移動と停止コマンドを
持っているので、このコマンドを使って、赤道儀を制御しているPCからシリアル通信で、コマンドを
送って、自動的にドリフト法の動作をさせます。ソフトは、Visual Basic 2010 Express で、作りました。
作ったソフトは、LX200コマンドの東西南北の移動と停止コマンドを使っているので、FS2などの
LX200コマンド互換のモータードライブなら使えます。
画像は、自宅でテストしたときのPCのモニターのキャプチャーです。
まだ、少し作り込みをするとろが、ありますが、ドリフト法が、楽になりました。

このソフトは、MaxIm DLなどとは連携していませんが、コントローラーのボタンを押し続ける煩わしさ
からは、開放されます。何と言ってもこの間に別の作業が、できることが、おおいに助かります。