2012年01月の記事
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NexGuide (ST-4) Converter 緊急のお知らせ（3/3）
３：6.5V以上のコントローラーにも対応する汎用回路 ここで紹介する回路は、6.5V以上の電源(TwinStar、KD-Mountなど)に対応する汎用回路です。 また、DD-1/DD-2において既にLM339による回路を組んでいる方が対象となると思われます。 DD-1/DD-2でのConverter回路は、可能であれば"２：NexGuide (ST-4)Converterへの供給電圧を6.5V以下にする。"への変更をお勧めします。 分解や改造は故障の原因となるばかりでなく、メーカーの一切の保証を受けられなくなります。分解や改造は自己責任で行って下さい。 変更前の回路 NexGuideのST-4(RA+, RA-, DEC+, DEC-)から、TC4069UBP又はLM339の4本の入力は4.7Kオームの抵抗を介して電源のプラス（6.5V以上）に接続され、デジタル信号が0のオープン時にコンバーターICの電源電圧に依存して電圧が昇圧します。 対策として、この4本の4.7Kオームの抵抗をプルアップする電位のみを5Vまで低下（ICの電源電圧はそのまま）させます。 変更後の回路 耐電圧性の低い部品の保護回路として汎用されているツェーナダイオードをST-4 Converter回路 に付加します。 追加部品： ・ツェーナダイオード（5.1v 0.5w）×１:15円 ・抵抗（1kオーム）×2:4円×2(最低販売単位が10本入で40円） ・コンデンサ（10マイクロF）×2：340円 （ネット通販では、抵抗の1本売りをしてくれるショップがなくなってしまった様です。直接店舗に行って購入する方法が良いかもしれません。） 具体的な配線は以下のとおりです。 TC4069UBP回路の場合： NexGuide (ST-4) Converter V.3 with TC4069UBP （右クリックで保存すれば、高解像度の図が見れます。） ツェーナダイオードの極性は通常のダイオードと反対方向に接続します。ご注意下さい。 TC4069UBPの3,5,9,11から4.7Kオームの抵抗を介して共有化される電位は、VCC（赤）から切り離されツェーナダイオードの電位(5V)と等価になります。 図中470-1Kオームの記載のある抵抗ですが、まず、1Kオームで試して下さい。 電圧が下がりすぎる場合は更に1Kオームの抵抗を並列にして500オームの合成抵抗に変更して下さい。 LM339回路の場合： DD-1/DD-2でのConverter回路は、可能であれば"２：NexGuide (ST-4)Converterへの供給電圧を6.5V以下にする。"への変更をお勧めします。 追加する部品は、上記のTC4069UBPを用いる回路と同じです。 （右クリックで保存すれば、高解像度の図が見れます。） 図中の紫色の配線と部品が変更点です。10マイクロFのコンデンサとツェーナダイオードはスペースの関係で１ホールに２本差しています。 ツェーナダイオードの極性は通常のダイオードと反対方向に接続します。ご注意下さい。 LM339の4,6,8,10から4.7Kオームの抵抗を介して共有化される電位は、VCC（赤）から切り離され、ツェーナダイオードの電位(5V)と等価になります。 図中470-1Kオームの記載のある抵抗ですが、まず、1Kオームで試して下さい。 電圧が下がりすぎる場合は更に1Kオームの抵抗を並列にして500オームの合成抵抗に変更して下さい。 1K-4.7Kの表示のある抵抗は、SkyMemo、KD-Mountでは4.7K、DD-1、DD-2では2.2K、TwinStarでは1Kです。 最後に NexGuideのST-4インターフェースが意外にも弱いものが使用されていて、今回の修正をお願いすることになりました。 以前の回路でも問題ないかもしれないのですが、データシート上の耐圧を超える場合がありますので、たいへんご面倒ですが、修正頂けます様をお願いします。 この度はご迷惑をおかけしました。 今後ともブログでは、有用な情報を出せればと思います。 今後ともよろしくお願いします。
2012.01.14
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NexGuide (ST-4) Converter 緊急のお知らせ（2/3）
NexGuide (ST-4)Converterの回路の修正について；いくつかの修正方法があります。いずれか、ひとつの手段で修正できます。分解や改造は故障の原因となるばかりでなく、メーカーの一切の保証を受けられなくなります。分解や改造は自己責任で行って下さい。１：NexGuide側のST-4インターフェースのオープンドレインバッファをPCポート同等の耐圧性能に変更する。この方法は、PCによるST-4制御も併用されている方が対象となると思われます。ST-4 Converterの回路はそのままで、NexGuide側の強化改造になります。写真のLVC07A(MAX6.5V)を74LS07D(MAX30V)に変更します。74LS07DのピンアサインはLVC07Aと同一です。74LS07D（表面実装）はレオコムが取り扱っています。２：NexGuide (ST-4)Converterへの供給電圧を6.5V以下にする。DD-1/DD-2でTC4069UBPによるST-4 Converterを利用されている方が対象です。DD-1/DD-2の場合、赤道儀コントローラー内部電圧は5Vになっています。この内部電圧をTC4069UBPへの供給電源にして下さい。参考ブログYan Kanai氏赤道儀コントローラー内部電圧の5Vは、DD-1/DD-2コントローラーからの信号線と取り出すスイッチボタンの端子のもう一方側から取ることができます。この方法は、SkyMemoに適応する場合のCommonからVCCを供給するNam氏の回路と同じ原理であります。よって、Nam氏の回路によりSkyMemoを利用されている方は既に、この手法が適応済ということになります。TC4069UBPを利用する場合、回路自体の変更は不要です。ドS「○」氏の回路図のまま利用できますが、TC4069UBPをDD-1/DD-2の電源を内部電圧（5V）から供給する様にして下さい。一方、LM339を利用する回路の場合、LM339の電源を5Vにすると正常動作しない為、ICをTC4069UBPに変更（推奨）するか、次に説明する"5-12Vの電圧のコントローラーにも対応する汎用回路"に記載する対応を行って下さい。次ページへ
2012.01.14
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NexGuide (ST-4) Converter 緊急のお知らせ（1/3）
本ブログで紹介しているDD-1/DD-2/TwinStar/KD-Mount向けのNexGuide (ST-4)Converterに不備がありました。（SkyMemoについては、COMMONをVCCとするNam氏の公開回路・基板配線で問題ありません。）申し訳ありません。お知らせ：NexGuide側のST-4ポートの耐圧が6.5Vであることが判明しました。TC4069UBP又はLM339のICへの供給電圧が、6.5V以上であった場合、NexGuide側のST-4ポートの耐圧を超え、NexGuideの回路破壊に繋がる恐れがあります。（注：実際に壊れたとする報告は現在のところ受けておりません。またST-4の電流量が極めて微小なため、問題が発生する可能性は極めて低いと思われますが、データシートの上限を超える電圧が供給される場合があるため念の為の回路修正です。）NexGuideではなく、PCからのST-4制御でこのコンバーターを利用する場合は、現状の回路で問題ありませし、回路修正を行って頂いても結構です。経緯：ST-4は本来PC制御です。PCポートのRS232C規格は、開放回路時の最大耐圧が25Vと規定されています。制御信号は5V、10V、12V、15Vが一般的で、デジタル信号の0と1の判定は3Vを境に判定されます。本ブログで公開していNexGuide (ST-4)Converterの回路は、PCのST-4ポートを想定して作成し、NexGuideのST-4ポートも同様な耐圧であると考えておりました。PCのRS232CポートやNexGuideのST-4ポートは電圧許容範囲の広いOpen Drain方式となっています。Open Drain Bufferの役割は、電圧の異なる回路を接続でき、SN7407など一般的なバッファー側の耐圧は30Vまで許容されるのですが、NexGuideを分解してST-4インターフェースのICを調査したところ、LVC07AのOpen Drain Bufferが利用されており、この耐圧がPCの機器接続用インターフェースとしては不十分な6.5Vまでであることが判明しました。この事は、本ブログで紹介しているNexGuide (ST-4)Converter以外であっても、PCによるST-4制御を可能とする変換接続ケーブルやリレーボックス、更には、PCによる制御を前提とした設計されたST-4ポートを標準装備している赤道儀コントローラーにおいても同様の注意が必要となります。ST-4モジュール端子の2番ピンと3,4,5,6,番ピンの電位差を確認し、6.5V以下である必要があります。LVC07AとST-4 Converterの特性：LVC07A動作電圧：1.65-5V最大電圧：6.5V(推奨域の最大電圧5.5V)ST-4 Converter12Vを供給した場合:ST-4側上昇電圧：12V × NexGuideのST-4インターフェースであるLVC07Aを破壊する可能性があります。5Vを供給した場合:ST-4側上昇電圧：5V ○ 問題ありません。LVC07Aが破壊された時の症状（注：実際にこの改造により壊れたとする報告は現在のところ受けておりません。またST-4の電流量が極めて微小なため、問題が発生する可能性は極めて低いと思われますが、データシートの上限を超える電圧が供給される場合があるため念の為の回路修正です。）破壊実験を行っておりませんので理論上の症状は以下のとおりです。以下３症状全てが出た場合、LVC07Aが壊れている可能性があります。・NexGuide自体はメニューや画面表示などは正常に動作・モーターや赤道儀コントローラーがNexGuideに反応しない（動作しない又は動作したまま）。・NexGuideのコントローラーボタンを押しても、ST-4端子と+間の電位が変化しない。下の写真の赤と黄色の間の電位差です。LVC07Aの復旧方法LVC07Aを同一IC又はPCのRS232C同等の耐電圧性能(MAX30V)をもつ7407系のIC(74LS07,SN7407, HD74LS07など)に交換して下さい。SMDタイプのICはロット売りが多くで単体入手は困難です。74LS07D（表面実装 MAX30V 推奨）でしたら、レオコムが取り扱っています。(120円)74LS07D（表面実装）のピンアサインはLVC07Aと同一です。DIP(標準パッケージ)の場合は、基板からリード線でICに結線しても良いと思います。ピン数の比較的少ないICですので電子工作の中級者レベルなら問題なく交換できると思います。また、表面実装部品除去用の低温ハンダを利用する方法もあります。LVC07Aの交換については、本ブログで修復完了までコメント欄でお付き合いさせて頂きます。（ST-4へのリレー直結による回路破壊も同一部品が破損するものと思われます。）NexGuide (ST-4)Converterの回路の修正について；次ページへ
2012.01.14
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NexGuide(ST-4) NexStar Communication Protocol Converter(その２)
Windowsのプログラムから離れて20年久々にVSを立ち上げた。ドS「○」氏のブログを見てかなり刺激を受けている。が、完全に忘れている。これを使って、まず、PC上からNexStar Communication Programを送信するプログラムをまず書いてからNexStarの挙動をよく観察する。それから、AVRに移植する。
2012.01.11
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NexGuide(ST-4) NexStar Communication Protocol Converter(その１)
機材に一つにNexStar 4GT-SEがある。 この製品、セレストロンの製品なのだが、廉価モデルのせいか、ST-4端子がなく、NexGuideが繋げられない。外部からの制御は、RS232Cポートのみハンドコントローラーに存在する。 以前にも、NexStar 4GT-SEのコントローラーを分解して、配線を追いかけようとしたが、断念した。 RS232CコマンドについてはNexStar Communication Protocolが公開されていて、NexStarシリーズで互換性がある。 ならば、ST-4の状態を監視して、NexStar Communication Protocolに変換してNexStarに送り込めば良い。 一方、ステッピングモーター制御のマイコン作成の為に、プログラミング環境を持っているが、長らく利用していない。 結構、AVR開発環境には結構投資しているので有効利用したい。 そこで、今回の企画は、NexGuide(ST-4) NexStar Communication Protocol Converterを作成してみようというものである。 プログラムの公開や書きこみ済マイコンの配布も出来ればと構想している。 更にはASCOMやLX200コマンドにも拡張できればと思うのだが、実機を持っていない為、またニーズがないかもしれないので今後の検討課題としたい。 Bin-star
2012.01.11
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クローズアップレンズによるコマコレクター・レデューサー（その３）
焦点距離が短くなるほど、口径が大きくなるほどニュートン鏡ではコマ収差が出やすくなることを知らずに購入したAstro-Tech 15cm 610mm f4.0イメージングニュートン(新品最安値約7千円,その後2万7千円で推移、2012年1月現在約2万4千円：) そのままだと激しいコマが出現する。 コマを低減できないかと、まず飛びついたのは、TアダプタにケンコーACクロズアップレンズNo.4を組み込む方法である。 この方法は、銀河☆(Galaxy star)ホームページの管理者の方が発案された。 また、その効果や制作記事については、お気楽天体観望のホームページで詳しく紹介されている。 もう少しコマを低減することができないかと、Astro-Techコマコレクターと同型のコマコレクターのGSO 2" Photo Visual Coma Correctorを個人輸入した。 確かに、コマはかなり低減できたのだが、今度はFFのLPS-V4-MFAとの間で激しいゴーストが現れる。 このゴーストはカメラ受光素子とコマコレクターの距離を調整することにより低減できることが判り、受光素子とコマコレクターの距離が77mm(FFフィルターなし)、87mm(FFフィルターあり)が最適であることを室内での実験で確認した。 ケンコーACクローズアップレンズNo4や、GSO 2" Photo Visual Coma Correctorはかなりのコマ軽減効果があるのだが、もうひと押し欲しい。 これらはF5鏡での使用を目的としているからであるのかもしれない。 その後、赤道儀が壊れ、LPS-P2-MFAが割れ、NexGuideを壊してしまいコマとゴーストの問題はそのままとなっていた。 ようやく、天文機材の再調達、修理が完了し、今回はその続きである。 F4鏡なので、ケンコーACクローズアップレンズNo.4よりもNo.5の方が効果があるかもしれない。 光学的な計算を行う技術もないので、とりあえずトライしてみた。 ケンコーACクローズアップレンズNo.5 GSO 2" Photo Visual Coma Corrector ケンコーACクローズアップレンズNo.5 F4.0鏡では、No.5の方がケンコーACクローズアップレンズがわずかであるが、コマが小さくなる様である。 オートガイドで流れを少なくしてから再度検討したいと思う。 Bin-star
2012.01.09
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極軸望遠鏡の照明
電子工作のついでに、家にころがっている部品で、極軸望遠鏡の照明を作った。電子屋さんから、調光用の増幅回路をかませると怒られそうであるが、３V電池ボックス、470オーム・可変抵抗5Kオーム、LEDの直列つなぎという超手抜き回路だ。可変抵抗は電池ボックスにそのままボンドで接着。LEDは緑しかなかったので、使いにくいかも。。。Binary Star Watching
2012.01.09
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パワートランジスタの排熱を再利用する鏡筒ヒーター (その２)
秋月の安定化電源キットがとりあえず完成した。 仮組みで、パワートランジスタの発熱の状況を9Vの設定で観察したのだが、 あれっつ。予想外。 赤道儀の消費電力が両モーター駆動で1Aくらいはいくと思っていたのだが、NexGuideと合わせても、0.2A程度。TwinStar赤道儀は、DCモーターのPWM駆動でステッピングモーターに比べはるかに消費電力が少ない。10Aの安定化電源は無意味だったかも。。。 パワートランジスタは全く発熱していない。人肌にもなっていない。 電流を増加させるため、ニクロムヒーターを２つ接続しても約1.5A。 パワートランジスタは人肌程度の発熱。 こりゃダメだ。9V駆動ではヒーターの役目はしない。 試しに6Vまで下げて1.5Aを流す。 あっち！火傷しそうになった。 う~ん。 電流をわざわざ増やす為に、ニクロムヒーターをつけるのも。。。。 電圧を下げすぎると、赤道儀モーターの精度が落ちるし。。。。。 そうか、入力電圧を上げればいいんだな。でもトランス積んだら重くなるし。。。。 パラドックスに入った。 Bin-star
2012.01.09
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パワートランジスタの排熱を再利用する鏡筒ヒーター
秋月から安定化電源キット（1,500円）が届いた。 電源の安定化は、鉛シールドバッテリーの過電圧から天体用の電子回路を保護することが目的である。 この安定化電源は10Aもの電流を許容することができ、自分で組み立てなければいけないが、同一性能のものを探すとかなり値段がはる。 この安定化電源は、レギュレーターを利用するタイプのもので、最新式のスイッチング方式ではない。 エネルギー変換効率の良いスイッチング電源を選択しなかったことを不思議に思われる方もいるかもしれないが、実はわざと発熱する電源を選択した。 10Aを支えるのが、パワートランンジスタの2SC5200×2個で、実物を見てその大きさに驚いた。 電子回路を守る為の電源の安定化とこのトランジスタの排熱を利用して鏡筒ヒーターの役割をしてもらおうというのが今回の省エネ企画である。 発熱量がどの程度得られるかは今後レポートする。 Bin-star
2012.01.08
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激安のZhumell アーバン・スカイ・フィルターを使ってみた。
割っても平気なくらいの価格の激安光害カットフィルターであるZhumell High Performance Urban Sky Filter30ドル（約2500円）を使ってみた。 さかな座氏によると、どうやらKasaiムーン・アンド・スカイグローフィルターのOEMらしいのだが真相はつかめない。KasaiブランドのOEMであるのなら興味深い製品である。 LPS-P2の様な表面反射がなく、スカイライトフィルターの様に見える。斜めから見ても色が変わらない。このフィルターが、LPS-P2の様な波長特性を示すとはとうてい思えないのであるが、浦安から新宿方面の日本一の超光害でどの程度の性能が出るのか試してみた。 左：フィルターなし、右：LPS-V4-MFA Zhumell アーバン スカイ フィルター 馬頭と背景のコントラストに注目してほしい。 画像処理が一定でないのでなんとも言えないないが、Zhumell アーバン・スカイ・フィルターは、光害低減の程度やコントラストの上昇について、LPS-V4よりも劣るものの、ある程度は効果がある様だ。広角で撮れば、光害低減力の違いを出せるかもしれないので再度試してみたいと思う。 Zhumell アーバン・スカイ・フィルターの魅力はその価格にある。低価格であるので個人輸入の練習台（ショップからの日本直送はできない。）としてお勧めしたいフィルターである。 Bin-star
2012.01.04
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ポータブル電源の安定化電源化 過電圧対策と鏡筒ヒーター兼用の企み
大晦日に自家用車を動かそうとしたら、バッテリー上がり。 天体グッヅが続けざまに壊れたので、この２カ月間は自宅で修理していたこともあり、車に乗る機会がなかった。 そこで、急遽、近隣のホームセンターへ走りポータブル電源をゲットした。 自動車のセル以外にも100V100Wのインバーターと12V10Aのプラグがある。 そこで、このポータブルバッテリーを天体用にも利用できないかと企てている最中である。 バッテリー本体は密封型鉛蓄電池が利用されていて、天体用の電源として汎用されている12Vなのだが、気になる記載がある。 ・過負荷：自動ＯＦＦ １５．５Ｖ±０．２Ｖ これってどういう意味？ 過充電では15.5Vにまで昇圧しているということか？ 12Vプラグ側は10Aなので、安定化電源は積まれていない可能性の方が高い。 で、15.5Vに天体機材は耐えられるのだろうか？ ・TwinStar赤道儀コントローラーの回路部品の最大電圧：18V ・ST-4コンバーター回路の最大電圧：18V ・NexGuideの運用電圧：6V-14V お～っつ危ない。またNexGuideを壊してしまうリスクがある。 ということで、ポータブル電源を12V以下の安定化電源としたい。 部品をバラバラに購入しても良いのだが、秋月の安定化電源のキットがある。 10Aもの出力が得られるので安心できる安定化電源である。 そこでふと思ったのだが、電源用のパワートランジスタはかなり熱くなるが、この排熱を利用できないかということである。 パワートランジスタの放熱板自体を鏡筒にすれば、別途ヒーターも不要となり省電力化され１石２鳥である。 現在、企て中。 Bin-star
2012.01.01
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