雑記帳 Android端末で天体望遠鏡を制御する
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2011'08.21 (Sun)

Android端末で天体望遠鏡を制御する

前の記事で少し書いた、Android端末で天体望遠鏡を制御するI/Fに関してまとめます。

使った機材は以下のとおりです。

使用機材
望遠鏡
 鏡筒:ケンコー SE102
 赤道儀:ビクセン GP2赤道儀
 モーター:ビクセン MT-1
 二軸コントローラー:ビクセン DD-2

I/Fボックス
 Arduino Uno
 Sparkfun USB-Host shield
 その他電子部品
  (フォトカプラ 東芝 TLP521-4 抵抗:330Ω×4 ユニバーサル基板1枚)

1. モーターコントローラーの改造
 まずはDD-2にオートガイダー対応改造を施します。改造方法は調べるとたくさん出てきますが、私はSTELLA GARAGEさんの記事を参考に改造を施しました。RJ-25のコネクタが無かったので、メーカー純正改造と同じようにケーブルを引き出してあります。
(写真とか、回路図は後日掲載予定)


2. I/F部分の作成
 ArduinoとUSB Host shieldの接続はヘッダピンを半田付けすれば終了。外部電源から給電する場合はこれでOKなのですが、USB給電のみで使用する場合はこのままだとUSB Host Shieldにある、5Vを生成するレギュレータが正常動作しなくなり、Android端末から認識できたり、できなかったりと不安定になってしまいます。
調べたところ、Arduinoから5Vを直接引っ張りだしている記事が見つかったので、それを参考に少し手を入れています。(星祭りで残念になったのはこの部分)
次にフォトカプラの制御用基板を作ります。USB Host Shieldの代わりにEthernetを使いたい時が来るかも、とか、Bluetoothも使いたいな、とか、カメラのシャッター制御もやらせたい、とか思ったので、以下のようにピン配置を決めました。

A0 -- RA+
A1 -- RA-
A2 -- DEC+
A3 -- DEC-

D3 -- Camera Ready
D4 -- Camera Shutter

D5 -- Bluetooth TX
D6 -- Bluetooth RX

(写真・回路図は後日掲載予定)

3. ソフトウエアの作成
 今回のために作ったソフトは以下のものです。
  Arduinoのスケッチ
  Android用の制御ソフト
これらはいわたんlab日記さんの記事を参考にさせていただきました。

3.1 Arduino用スケッチ
 一番面倒なのはAndroid端末とArduinoの、USB経由での通信になります。
最初はADKを使って作ろうと思ったのですが、よく考えたら手元にADKが使える端末ないし。。。
で、いろいろ調べたところ、microBridgeというものを見つけました。これならadbで使えるので、古い端末でも使えます。これを使って作成しました。
やっていることは大したこと無くて、簡易的な制御コマンドを受けたら、それに応じてフォトカプラの制御をON/OFFするだけです。で、これPCからの接続も同時に対応できるので、LX200互換コマンドを実装すれば、一台でAndroidからも制御できるし、PCからのオートガイドも対応できてしまうのです。なので、そちらはただいま実装中。

3.2 Android用ソフト
 まずはテスト用として、ボタンを押したら制御コマンドをArduino側に送って制御する、ってだけのアプリを作成しました。アプリのプロジェクトにmicroBridgeの制御クラスを組み込む方法と、実際に通信をするさいに必要なパーミッションの設定を勘違いしていてはまりかけました。。。

4. 動作確認
 テスターを使って問題が無いことを確認したら、望遠鏡へ接続。モーター制御できるようになりました。
ただ、MT-1の最大速度が恒星時32倍速なので、ギアを見ていないと動いているのか分からない。。。

ということで、とりあえず動いたので満足。
次の野望としては、スマートフォンを導入支援装置にする+自動導入に挑戦したいと思っています。


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