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フォーカス表示の不調 2020/05/06

 望遠鏡のコントローラーで、OLED(有機ELディスプレイ)のカサカマ現象と戦っていたとき、フォーカスの表示が不安定になっているのを見ていました。
 下のLCD(液晶)表示がフォーカスの表示で、字がダブっているのが分かります。
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 いろいろ試してみたのですが、埒が明かないので、溺れる者は藁をも掴むの心境で、いままでのL6470はストロベリーリナックス社のものを使っていたのですが、今回、秋月電子のL6470を購入してみました。
 もちろんチップは同じですが、基板サイズや配線が違います。
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 配線図も書き直してチェックです。
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 私なりに慎重に組み立てました。
 秋月電子のL6470は、#STBYとBusy信号にLEDが付いていて、#STBYの赤いLEDは眩しい(笑)
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 Arduino nanoのプログラム(スケッチ)は、当然のことですがそのまま問題なく走りました。
 デスクで実験して、表示も問題なく「行けた」と思いましたが、実際に望遠鏡のシステムに接続すると、暫くは順調だったのですが使っている間に表示が不調になってきました。
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 またまた、いろいろテストを繰り返してみると、どうもLANケーブルによって症状が違うことが分かってきました。
 で、またポケットオシロスコープの出番です。
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 読み取り信号の形状とかを見るために、測定ピンを増築してみました。
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 CKの波形とL6470からのデータ出力波形です。
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 SDO(L6470のデータ出力)のLAN端子に入る前(上側)と、LANケーブルを通過してArduino nano に入る前(下側)の波形です。
 かなり不定型になってますね。
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 いろいろ勉強すると、Arduino nano とL6470の通信に使っている SPI通信はあまり遠い距離を通信するものでなく、どちらかと言うと基板内の通信程度だそうです。
 望遠鏡コントローラーから2mのLANケーブルを通してL6470に、コマンドやデータ送信をするのは規格外のようです。
 でも、いままで行けてたのに・・・と考えると、今年になってLANケーブルを変更したことを思い出しました。
 そう、ツメの折れないフラットLANケーブルにです。
 ちょうどこのツメの折れないフラットケーブルがノイズのボーダーラインに引っかかったようで、いままでのLANケーブルもテストすると不安定になるときがありました。
 まだ、結論は出ていませんが、楽しみながら追いかけてみることにします。

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望遠鏡」カテゴリの記事

コメント

はじめまして。自作望遠鏡で、惑星撮影に挑戦し始めようとしている者です。
たまたまこの記事を見つけたのでコメントしています。

ダンピング抵抗は試されましたか? 信号配線が長いと信号の反射がオーバーシュート、アンダーシュートと呼ばれる波形変形を引き起こします。
http://www.kumikomi.net/archives/2010/05/co10in01.php
発生原因は配線(LANケーブル)の特性インピーダンスと、(CPUなどの)出力インピーダンスのミスマッチです。
なので、そこを一致させるように抵抗を入れると改善すると思います。
ケースバイケースですが、30Ω~100Ω程度を出力信号の出力側に挿入すると波形形状が改善すると思います。あまり難しく考えなくても多分68Ω程度を入れれば実用的にはほぼ十分きれいな波形になる気がします。

I2Cは速度が遅く、L→Hはプルアップ抵抗で低速に動いているため、ダンピング抵抗について触れられる場合は比較的少ないのですが、H→Lの動作は高速であり、配線が長ければ反射、リンギング、アンダーシュートといった問題が当然のように生じます。なので、I2Cでも配線が長い場合は、同様に信号線と直列にダンピング抵抗を入れることで波形の暴れを改善したほうが良いです。
私もOLEDを2mくらい引き延ばした先にI2Cで接続しようとしていますが、抵抗の挿入が必要でした。

投稿: ikeken | 2020年7月27日 (月) 23時07分

: ikekenさん おはようございます。
  お詳しそうですね、ありがとうございます。
 「ダンピング抵抗」は試していませんが、意味が違うかも知れませんがCRのスナバを繋いでみたことはありました。
 現在、電源を替えたことで、ほぼ安定していますので、次ぎにトラブルが現れたら試してみたいと思います。
 基本的には、L6470とArduinoを離して使うのがトラブルの元だと思っています。
 ぼちぼちがんばります。

投稿: RB星 | 2020年7月28日 (火) 09時41分

RB星さんこんばんは

ブログを少しづつ拝見しているところですが、いろいろ自作されているようで凄いですね。また、L6470など自分と似たような構成もあり、興味深いところです。
回路は仕事の関係で概ねわかるのですが、メカやモーター、そして肝心の撮影に関しては良くわからないのでとても参考になります。

私の方は2年半くらい前に32cmF4.8鏡を買い、L6470のステッピングモーター制御する様にして少しづつ作っているところです。
今はmicrobit(mbed)で制御しているのですが、限界を覚えたのでCPUボードを交換、mbed OS5に乗換える作業を進めています。

投稿: ikeken | 2020年7月29日 (水) 00時14分

ikekenさん おはようございます。
 私のは電気電子の基礎知識なく、コピー&切り貼りの繰り返しで、動けばOKの世界を歩んでいます。
 まぁ、基本は惑星を良く撮したいためにはがんばるの世界です。
 Arduinoを始めたのはL6470ステップモータドライバを動かして、マイクロステップで赤道儀を振動なく動かしたいの一点からです。
 惑星撮影は、デジタル動画を使うことによって、飛躍的に高解像の惑星像が得られるようになりました。
 高解像を支えるために、知識のない電子回路やArduinoで遊んでいます。
 口径30cmもあると、凄い惑星像が得られますので、お楽しみください。

投稿: RB星 | 2020年7月29日 (水) 09時09分

私はようやくラズベリーパイのカメラで撮影を始めた段階なのですが、32cmもあるのに2,3桁くらいレベルの低い写真にしかなりません。ピントについてはパーティノフマスクを作って、少しマシになったはずなのですが、それにしても驚くほどの違いです。
そもそも光軸がずれているのか、鏡に問題があるのかも、よく分かりません。
私の環境では600フレーム撮るのに1分くらいかかります。そのうち比較的クリアなのが数%とすると10フレーム程度になってしまうので、枚数が桁違いに少ないということもあるのでしょうが...

投稿: ikeken | 2020年7月30日 (木) 09時03分

ikekenさん おはようございます。
 ラズベリーパイのカメラがどのようなモノかは知らないのですが、惑星用PCカメラと呼ばれているモノが感度も高くて優秀だと思います。
 「ラズベリーパイで、ここまでできる!」みたいな目標があるなら別ですが。
 拡大率とかにもよりますが、1分間で6000フレームぐらいは普通にキャプチャすることができます。
 また、ピント合わせは、悪いですがバーチノフマスクに頼るようでは難しいと思います。
 惑星の模様とお友達になって、惑星の模様でピントを追い込めるぐらいにならないとなかなか高解像には届かないと思います。
 合成F数が20~30ぐらいまで大きく拡大した上で、機材の調整などが必要になってくると思います。
 一気にレベルアップは難しいと思いますが、楽しみながら工夫されると結果が着いてくると思います。

投稿: RB星 | 2020年7月30日 (木) 10時41分

RB星さん、ありがとうございます。

ピントも模様で追い詰めるとは知りませんでした。とても参考になります。
カメラ購入も次のステップの一つです。少しづつ改善して、長く楽しもうと思います。

投稿: ikeken | 2020年7月31日 (金) 00時19分

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