自作赤道儀開発【基本設計】

今回から設計です。

接続系統

システム接続系統図です。

接続系統図

制御サーバ

各種デバイスの制御、操作入出力を行う制御サーバを用意します。
入出力が多いRaspberry Piを制御装置に選びました。家に余っていた3Bを使うことにします。
Raspberry Pi OSはDebianベースなので、個人的に扱いやすいです。aptやbashがそのまま使えます。
ソフトウェアはC++, Python, Shellスクリプトで開発します。

動作装置

赤道儀の回転動作、軸投入にはステッピングモーターを利用します。
ステッピングモーターはArduino UNOとCNCシールドで制御します。
3Dプリンター用のArduino CNCシールドが安価で手に入り、3個のステッピングモーターを制御できます。
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日周運動用の 1軸回転と、軸合わせ用の2軸回転にちょうど良いです。
ソフトウェアはArduino Cで開発します。

カメラ装置

天体投入用の装置です。
ラズパイで制御するカメラモジュールやAndroidスマホを利用する予定です。
本装置で撮影した天体の画像を画像認識にかけ座標ピクセルを取得する、といったことを想定しています。

レリーズ装置

カメラを制御するレリーズです。
レリーズを制御するための電子回路を作成し、ラズパイのGPIOで制御します。

GPS装置

未定ですが、GPSから位置情報取得します。

コンポーネント設計

システムコンポーネント図です。

コンポーネント図

システム制御機能

赤道儀システムの状態遷移、各プログラムの制御を行なう。

日周運動機能

日周運動追随に関する処理について、Arduinoと通信、レリーズ制御を行なう。

極軸投入機能

極軸方向を計算し、雲台方向制御に関する処理について、Arduinoと通信を行う。

自動投入機能

対象天体の方向を計算し、雲台方向制御に関する処理について、Arduinoと通信を行う。

Arduinoスケッチ

運動のモード制御を行なう。
ステッピングモーターの日周運動追随回転、雲台方向制御を行なう。