一种小型天文望远镜调焦器控制装置的制作方法

文档序号:16105691发布日期:2018-11-30 19:12阅读:785来源:国知局

本实用新型涉及天文望远镜调焦技术领域,具体涉及一种小型天文望远镜调焦器控制装置。



背景技术:

望远镜是天文爱好者非常重要的观测工具,在观测领域中具有重要的作用。为适应不同的远近距离观测及个人视度调节的不同能力,在使用时需要进行调焦,使成像达到最清晰境界,便于观测者清晰地观测到目标像,调焦座的设计就是为了满足上述要求。但是若通过眼睛的观测手动控制调焦座,需要花费相当长的时间反复调整,不仅精度难以控制,而且费时费力,容易带来腰酸、臂痛、头晕、目眩等不适感,甚至还会错过瞬间即逝的自然奇观。目前市面上也有电动控制的调焦座,采用电机驱动调焦座的运动实现电控调焦,但是控制方式通过采用控制盒按钮手控和通过USB串口电脑控制两种,且容易发生掉电丢失位置、速度等数据信息,再次上电的后无法得知当前的信息的情况。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型旨在提供一种小型天文望远镜调焦器控制装置,在发生掉电情况时可以实时重要的位置、速度等信息,再次上电时可以直接调取上次掉电时所保存的位置、速度等信息进行使用。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种小型天文望远镜调焦器控制装置,包括电源模块、STM32单片机、掉电触发模块、无线通讯模块、USB转串口模块、电机驱动模块、数据存储模块和两相四线步进电机,所述无线通讯模块和USB转串口模块分别连接于所述STM32单片机的串口端,所述掉电触发模块连接于所述STM32单片机的IO口;所述STM32单片机的PWM控制端口连接于所述电机驱动模块,I2C通信端口连接于所述数据存储模块;所述电机驱动模块的输出端连接于所述两相四线步进电机;所述电源模块为所述STM32单片机、掉电触发模块、蓝牙模块、WIFI模块、USB转串口模块、电机驱动模块和数据存储模块供电。

进一步地,所述掉电触发模块包括MAX813L芯片。

进一步地,所述电机驱动模块包括DRV8825芯片,所述STM32单片机通过其定时器的PWM脚控制连接所述DRV8825芯片。

进一步地,所述数据存储模块包括E2PROM,所述E2PROM通过其I2C通信引脚接至STM32单片机的PB6和PB7引脚,实现数据的存储和读取。

进一步地,所述无线通讯模块包括蓝牙模块和WIFI模块。

进一步地,所述电源模块输入12V电压,输出5V、3.3V和3.0V电压,其中的12V主要为电机驱动模块供电,5V为USB转串口模块和掉电触发模块供电,3.3V为无线通讯模块供电,3.0V为STM32单片机和数据存储模块供电。

本实用新型的有益效果在于:

1、通过本实用新型,在发生掉电情况时可以实时重要的位置、速度等信息,再次上电时可以直接调取上次掉电时所保存的位置、速度等信息进行使用。

2、可以采用PC机USB串口控制或PC机、手机等无线通讯控制,使用者可以根据实际需求选择对应的控制方式,灵活性更强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构连接示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述,需要说明的是,以下实施例以本技术方案为前提,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。

如图1所示,一种小型天文望远镜调焦器控制装置,主要包括电源模块、STM32单片机、掉电触发模块、无线通讯模块、USB转串口模块、电机驱动模块、数据存储模块和两相四线步进电机,所述无线通讯模块和USB转串口模块分别连接于所述STM32单片机的串口端,所述掉电触发模块连接于所述STM32单片机的IO口;所述STM32单片机的PWM控制端口连接于所述电机驱动模块,I2C通信端口连接于所述数据存储模块;所述电机驱动模块的输出端连接于所述两相四线步进电机;所述电源模块为所述STM32单片机、掉电触发模块、蓝牙模块、WIFI模块、USB转串口模块、电机驱动模块和数据存储模块供电。

进一步地,所述掉电触发模块包括MAX813L芯片。

进一步地,所述USB转串口模块包括CH340G芯片。所述USB转串口模块用于连接如计算机等控制终端,实现控制、程序下载等操作。

进一步地,所述电机驱动模块包括DRV8825芯片,所述STM32单片机通过其定时器的PWM脚控制连接所述DRV8825芯片。最高能实现32细分。

进一步地,所述数据存储模块包括E2PROM,所述E2PROM通过其I2C通信引脚接至STM32单片机的PB6和PB7引脚,实现数据的存储和读取。

进一步地,所述无线通讯模块包括蓝牙模块和WIFI模块。通过无线通讯模块使得可以用手机或计算机实现远程控制。

进一步地,所述电源模块输入12V电压,输出5V、3.3V和3.0V电压,其中的12V主要为电机驱动模块(DRV8825芯片)供电,5V为USB转串口模块(CH340G芯片)和掉电触发模块(MAX813L芯片)供电,3.3V为无线通讯模块(蓝牙模块和WIFI模块)供电,3.0V为STM32单片机和数据存储模块(E2PROM)供电。

需要进行调焦时,通过PC机、手机等控制终端向STM32单片机输入控制指令,进行有线连接时可以通过USB转串口模块连接控制终端,进行远程控制时可以通过无线通讯模块连接控制终端。STM32单片机接收控制终端的控制指令后控制电机驱动模块驱动所述两相四线步进电机运行,通过两相四线步进电机驱动调焦座运动,实现电控调焦。

在发生掉电情况时,通过掉电触发模块的触发,电解电容输出3.0V给STM32单片机供电同时,STM32单片机瞬间保存位置、速度等数据至数据存储模块。

实施例1

在本实施例中,电源模块输入12V经过100uF的电解电容和100nF的陶瓷电容,输入至AMS1117-5.0芯片,然后经过10uF钽电容和100nF陶瓷电容输入至AMS1117-3.3芯片,AMS1117-3.3芯片的输出经过二极管1N5819接4700uF电解电容至地。

STM32单片机采用的是stm32f103c8t6芯片,CH340G芯片接至STM32单片机的串口1。STM32单片机的BOOT0脚通过10K电阻接短接帽的1号端,短接帽的2号端接地。短接帽的1号端通过10K电阻接3.0V电源。BOOT1脚通过10K电阻接地。STM32单片机的复位引脚NRST通过10K上拉接3.0V,且通过按键接地,按键并联100nF电容。

所述掉电触发模块包括MAX813L芯片,5.0V电压经过4.7K电阻和2K电阻分压接至MAX813L芯片的PFI引脚,MAX813L芯片的PFO引脚接至STM32单片机的PB0接口。MAX813L芯片的PFI引脚(引脚4)电压低于1.25V时PFO引脚(引脚5)电压输出为低,否则输出为高。发生掉电情况时,通过PFO引脚电平的触发,电解电容输出3.0V给STM32单片机供电同时,STM32单片机瞬间保存位置和速度数据至数据存储模块。

在本实施例中,所述蓝牙模块采用蓝牙4.0模块,WIFI模块采用ESP8266模块,分别接至STM32单片机的串口2和串口3。

在本实施例中,所述电机驱动模块包括DRV8825芯片,所述的DRV8825芯片输出接两相四线步进电机,输入引脚STEP接至STM32单片机的PA8引脚。

在本实施例中,数据存储模块采用E2PROM,其I2C通信引脚接至STM32单片机的PB6和PB7。

对于本领域的技术人员来说,可以根据以上的技术方案和构思,给出各种相应的改变和变形,而所有的这些改变和变形,都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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