スティックフォーカーサー完成!約1000円 Part 1

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なんか天体観測より工作が面白くなってる!

先日作ったTic Focuserですが、実際使ってみて最初にピント合わせるときだけのために鏡筒の横にずっと鎮座するには仰々しすぎる。12V電源を供給し続けるのも無駄と思う。そしてコードが増えて、コストが高い。ZWO EAFを使っている人にしてみれば激安ですが・・・。

という事で、誰もが(要3Dプリンタ)簡単に安価にコンパクトに作れるフォーカーサー!名付けてスティックフォーカーサー!を作ってみました。費用は、千円。

ネットを探すとMoonliteフォーカーサー互換のArduinoコードが見つかったので、これを使うことに。最初親指の爪サイズのSeeduino Xiaoを使って、ブレッドボードで上で確認しましたが動かない。いろいろ調べたらATmega328Pチップが載ったArduinoでしか動作しないことが分かりました。ATmega328Pチップを使っていると言えば、Arduino UNO と Arduino Nano。大きさと値段で、Nano一択。

家に転がっていたArduinoたち。Nano Every、Nano 33 IOTなどの派生機はNanoが付いてても使えません。純正でなくてもNano互換機であれば使えます。

ステッパーモーターは、ラズパイからのUSB5V給電で動く28BYJ-48にします。ネット上ではUSB給電ではなく外部給電が推奨されていますがモーター一個なら動きます。ドライバボードとセットで233円(3個セットで699円)。NANOは556円(3個セットで1,669円)。DHT温度・湿度センサー249円。トータル1,038円。あとはフィラメントとM3*6mm*8本。総コスト1,100円くらいでしょうか。温度・湿度センサーを付けなければ、900円くらいか!?

早速3DCADでケースをデザイン。とにかくコンパクトに鏡筒の横でも主張が強くならないようにデザイン。それとネジは最低限にして、Nano、モーター、ドライバはすべてスライドイン。

差し込むだけ!
裏蓋に温度・湿度センサー設置

使い方全く分からないけど、コードの中に温度補正機能もあったので、温度・湿度センサー(DHT11)を裏蓋に設置しました。これは無くても良かったかな。マニュアルが全然ないので、後々コードを読んで機能を使えれば良いかなと。家にDHT11余ってたし・・・。

モーターは両サイドの留め具をニッパーでカットして、スライドイン
配線はこんな感じ。温度・湿度センサーは不要ならなしでOK
【配線】Nanoには直接ハンダ付け。ドライバの方は青緑黄橙のコードだけ家にXHコネクタが余っていたので交換しました。無ければピンに直接ハンダ付けで全く問題なし。QIコネクタなどは高さがあって入らなくなります。
温度・湿度センサーも直接ハンダ付け。

このタイプのDHT11は古いタイプで、最近はボードが長いのが主流になってるみたい。そうなると裏蓋には収まらないな〜。違う温度センサーに変えてみるかな。手に入りやすい新しいタイプのDHT11にも対応したものをThingiversに上げときました。

古いタイプのDHT11は、縦に
新しいDHT11はPCBボードが長いので横に設置することにしました。
完成!Size71mm*37mm(モーター軸除く)

モーターの軸がスティックの軸とずれているので、円い台座を作れば、タイミングベルトのテンションはスティックを回転させて固定で調整が出来る!前後の調整も円柱だから簡単!取り外しも簡単。

ここまで来たらRed Cat51のCadDataも作っちゃおうかな〜

USBケーブル一本で動作するのでシンプル。省エネだし、激安だし!一つ問題は、ギアが内蔵されているステッパーモーターなので、ガタ(Backlash)が大きいこと。前回のTic FocuserはBacklashは0。これは後ほどソフトで補正します。

BOM

  • Arduino Nano (Nano Every, Nano 33IOT doen’t work. Only ATMega328P Chip will work)
  • 28BJY-48 5V (not 12V) Stepper Motor
  • ULN2003 Motor Driver Board (28BJY-48とセットで売られている)
  • DHT11 Tempreture & Humid Sensor with board (option)←センサーのボードの形が新旧あります。両方のSTLファイルを作りました。
  • M3 6mm screw *8
  • 3D Printed Parts

3Dデータ(STLファイル)はこちら

Part 2では、使用方法とコードを解読して日本語マニュアルを書く予定。マニュアルが見つからないので。

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コメント

    • T-Studio
    • 2021.12.03 8:20am

    精力的に活動されていますね。
    INDI環境を使う方はまだま少数派ですが使いこなせば便利な環境だと思います。

    ご活躍期待しています。

    • KEN
      • KEN
      • 2021.12.03 11:44am

      沢山やりたい事、試したいことがあるんですが天気が伴いません。

      他を一切使ったことないですが、INDI環境は情報も多く(英語ですが)使いやすいと感じています。
      ただStellarMateに関して、PAAやFocus Moduleで拡大縮小、ドラッグなどでディレイが多くストレス感じてます。特にiPadでのLive stackが全くライブに感じないので設定の問題なのか、転送速度の問題なのか、マシンの問題なのか探ってます。

      頑張ります!

        • T-Studio
        • 2021.12.04 1:06am

        INDIのようなネットワークドライバは転送経路に遅い部分があると覿面に遅くなります。。
        iPadアプリのライブスタッキングはおそらく画像をWIFIで転送してスタッキングしていると思いますのでそこがボトルネックになると思います。

        天体カメラであれば画素数の少ないもの、一眼デジカメであればライブスタッキングにはJpegなどを利用できれば回避できるかと思います。

        • KEN
          • KEN
          • 2021.12.05 2:33am

          アドバイスありがとうございます。

          今いろいろ試しているところです。
          天体カメラでらBinningを2×2にして、5秒露光くらいでライブ感を感じるようになりました。ただiPadの接続が頻繁に切れるんですよ。INDIは動いてるので、iPad側のアプリの問題かWiFiの問題だと思います。MacからのVNCは繋がったままなので、やはりアプリの問題の可能性が高いと思います。

          今日は、Auto Focusもバッチリ決まりましたし、Plate Solvingも上手くいって、色々見られて楽しいです。マンションのベランダからなので、南西しか見えないのが残念ですが。

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