Elektronische Motornachführung an der Bresser EQ1-Montierung selbstgebaut
Bresser hat zwar angekündigt, demnächst eine Motornachführung für die EQ1-Montierung ins Programm aufzunehmen, aber solange wollte ich nicht warten. Wer etwas Erfahrung mit Elektronik-Basteleien hat, kann sich eine maßgeschneiderte quarzgenaue Nachführung für die EQ1-Montierung bauen.
Schrittmotor und Getriebe
Das schwierigste sollte sicher das Auftreiben eines geeigneten Motors nebst Getriebe werden. Beim Durchwühlen diverser Bastelkisten bei Freunden und Bekannten sowie auf Wühltischen in Elektronikläden wurde ich schließlich fündig: Ein etwa 5-Markstück großer Schrittmotor mit angebautem Getriebe mit einer Untersetzung von 1:187,5 mit den Maßen 50mm x 35mm x 40mm (L x B x H).
Jetzt mußte der Motor mit seiner 4mm-Achse noch über zwei weitere Zahnräder mit der 6mm-Achse des Schneckenantriebs der EQ1-Montierung verbunden werden. Hierzu dienten zwei Kunststoffzahnräder aus einer alten Drucker-Papierzuführung. Diese beiden Zahnräder ergaben nochmal ein Untersetzungsverhältnis von 26:32. Das Untersetzungsverhältnis des Schneckenantriebs der EQ1-Montierung beträgt 1:100, damit ergibt sich ein Gesamt-Untersetzungsverhältnis von
1:187,5 * 26:32 * 1:100 = 26:600.000
Der verwendete Schrittmotor benötigt im Vollschrittmodus 32 Schritte/Umdrehung, im Halbschrittmodus 64 Schritte/Umdrehung. Ich wollte den Motor im Halbschrittmodus betreiben, da damit ein deutlich ruhigerer Lauf erzielt wird. Für eine Umdrehung der RA-Achse werden also
64 * 600.000 / 26 = 1.476.923
Schritte benötigt:
Mit diesem Wert kann man nun die nötige Frequenz errechnen, mit der der Schrittmotor angesteuert werden muß. Die RA-Achse soll an einem Sterntag (86.164 sek.) genau eine Umdrehung vollziehen, damit ergibt sich für die Ansteuerfrequenz:
1.476.923 / 86.164 sek. = 17,140837 Hz
Die Elektronik
Die Schaltung verwendet das Schrittmotor-Steuer-IC SAA1042, das über eine Teilerschaltung mit dem richtigen Takt angesteuert wird. Für die Taktung habe ich einen 4MHz-Quarz verwendet, damit ergibt sich für die Einstellung des Binärteilers ein Teilerwert von
4.000.000 Hz / 17,140837 Hz = 233.361
Diesen Teilerwert stellt man über die DIP-Schalter ein. Der Ausgang des Decoders steuert den Reset-Eingang der Binärzähler an. Am höchstwertigen noch benutzten Binärzählerausgang kann dann die exakte Taktfrequenz für den Schrittmotor abgegriffen und dem Schrittmotor-Steuer-IC zugeführt werden.
Da die biegsame Welle für die RA-Achse nicht mehr verwendet werden kann, habe ich zusätzlich noch eine höhere Frequenz abgegriffen, die über zwei Taster in einem Handsteuergerät dem Motor zugeführt werden kann, jeweils in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung. Damit kann nach der manuellen Positionierung des Teleskops auf ein Objekt noch eine Feineinstellung vorgenommen werden.
Die gesamte Schaltung konnte auf einer einseitigen Platine mit den Maßen 85mm x 85mm untergebracht werden. Die Versorgungsspannung kann im Bereich von etwa 7V bis 15V liegen. Als Spannungsregler habe ich einen 6V-Typ (7806) verwendet. Auf diese Weise entnehme ich der Schaltung gleich noch die Versorgungsspannung für meine Canon EOS 650, die ich damit über einen Batterie-Dummy für Langzeitaufnahmen speise ;-)
Die Frequenzen für Normallauf und Schnellauf müssen auf der Platine noch durch Drahtbrücken auf die beiden Punkte F1 (Normallauf) und F2 (Schnellauf) gelegt werden. Damit kann die Schaltung individuell an verschiedene Schrittmotoren angepaßt werden.
Schaltplan und Platinenlayout habe ich mit dem Leiterplatten-Layoutprogramm EAGLE erstellt. Die EAGLE-Dateien findet Ihr hier.
Die folgenden Bilder zeigen, wie der Schrittmotor mit den beiden Zahnrädern an der EQ1-Montierung befestigt ist. Für den Motor mit Getriebe habe ich ein maßgeschneidertes Kunststoffgehäuse gebaut, das ganze ist dann mit einer 3mm starken Aluminiumleiste an den beiden Schrauben befestigt, die das Schneckengetriebe halten. Auf diese Weise mußten keine mechanischen Änderungen an der EQ1-Montierung vorgenommen werden.
Hier ist das Gehäuse für die Elektronik und die Handsteuerbox zu sehen.