2009年12月18日 星期五

SOP撰寫完成

台中市立惠文高中天文台圓頂及望遠鏡電腦控制標準操作程序

I.硬體部分:
1.電源控制箱
電源控制箱面板

左側為圓頂旋轉手動控制按鈕,提供手動操作圓頂的功能,右側則為電腦控制或手動控制轉換操作按鈕,中央轉紐開關為總電源開關。

2.赤道儀控制面板及操作盒

控制面板上由左至右分別為:電源指示燈、馬達電源開關、追蹤及導入管理系統電源開關、電源輸入接頭、操作盒接頭、電腦訊號接頭、自動導星系統接頭。

操作盒由上至下分別為:平移功能鍵1(S1)、平移功能鍵2(S2)、高速/低速切換開關(HS/NS)、南北方向鍵(S5、S6)、東西方向鍵(S3、S4)。


II.操作程序

1.開啟電源控制箱電源總開關

將中央轉紐開關轉向左側「啟動」位置。
開啟後上方電源指示燈會亮起,同時箱內會有電磁接觸器作用的聲音。(「嗒」!)

2.開啟赤道儀電源


將 馬達電源開關、追蹤及導入管理系統電源開關都打開。(一般情形下追蹤及導入管理系統電源無須關閉)
開啟後左側電源指示燈轉橙色燈顯示,如上圖。

3.主控電腦開機,啟動軟體。


開機完成電腦桌面,首先雙擊啟動桌面左上角 POTH Dome Scope Hub。

啟動 POTH後畫面,接著單擊 POTH 上「Connect Scope」鍵, POTH 將會呼叫赤道儀驅動程式連接赤道儀。

望遠鏡連接完成的畫面,工作列上顯示赤道儀驅動程式已經啟動。

點選出赤道儀驅動程式的畫面。

接著雙擊桌面左上角第二個圖示,啟動 ASCOM Dome Control 圓頂管理軟體。

圓頂管理程式啟動後的畫面,單擊 「Connect」鍵連接圓頂驅動程式以及 POTH,圓頂管理程式將會呼叫啟動圓頂驅動程式。

望與鏡以及圓頂皆已經連接上。

呼叫出圓頂驅動程式的畫面,接下來啟動桌面左上角第三個程式,星圖連接程式。

啟動星圖連接程式後的畫面,接著勾選連接程式中的 Connect。

勾選後的畫面,接著單擊「Start Stellarium」,啟動星圖軟體。

啟動星圖軟體後的畫面,如果望遠鏡的指向在地平線以下的話就會看不見望遠鏡的指向標示。

叫出 ASCOM Dome Control 以及圓頂驅動程式,開啟圓頂天窗並且讓圓頂和望遠鏡連動。

單擊 Dome Control 的「Open」鍵或是圓頂驅動程式( LesveDome )的「Open」鍵開啟圓頂天窗。
勾選 Dome Control 左側的 Slave Dome to Scope ,連動圓頂以及望遠鏡。
圓頂天窗以及圓頂本身就會開始運動(天窗開至定位、圓頂旋轉至望遠鏡所指的方向)。

叫出 Stellarium 星圖軟體,適當調整畫面以及功能(例如關閉大氣、顯示星雲星團或是行星、調整視野範圍以及方向等等),單擊點選想要觀測的天體。畫面中的例子是木星。

按下「Ctrl+1」,命令望遠鏡 Goto 該天體 ,望遠鏡以及圓頂就會開始轉向該天體。

稍待片刻,望遠鏡以及圓頂皆完成運動指向目標之後便可以開始觀測。
若望遠鏡指向或圓頂指向不正確,可進行望遠鏡以及圓頂的指向校正。(參考第6節)

完成觀測之後,首先叫出 ASCOM Dome Control,將 Slave Dome to Scope 取消勾選,並且關閉天窗。(利用 Dome Control 或是 LesveDome 的「Close」)
接著將圓頂歸位,單擊按下 Dome Control或是 LesveDome 的「Home」按鈕。

接著命令望遠鏡歸位,先讓望遠鏡指向北極星。(點選北極星,然後按下鍵盤上「Ctrl+1」)

稍待片刻讓望遠鏡到達定位後,單擊點選赤道儀驅動程式的「More」按鈕以叫出赤道儀控制面板。

調整視窗位置,將赤道儀驅動程式「Speed」改勾選為「Slew」,利用東西方向鍵(「E」、「W」鍵)調整望遠鏡姿勢直到成為如下定位姿勢。


取消勾選「Tracking is On」關閉望遠鏡追蹤功能,再單擊按下「Less」收攏視窗,準備進行關閉軟體程序。

直接關閉 Stellarium 星圖軟體。

同樣直接關閉 StellariumScope 軟體。

單擊點選 ASCOM Dome Control 的「Disconnect」以及 POTH的「Disconnect Scope」關閉電腦與圓頂、望遠鏡之間的連線。

接著便能夠直接關閉 ASCOM Dome Control 以及 POTH,軟體關閉的程序完成,可將電腦關機。



4.關閉電源控制箱總電源以及赤道儀電源


控制箱轉紐總開關轉向右「停止」位置,赤道儀馬達(Motor)開關關閉,追蹤及導入管理系統電源(Computer Standby)開關則無需關閉,指示燈顯示綠色如上圖,望遠鏡以及圓頂皆已經歸位,可蓋上防塵套關閉燈具離開。
5.手動操作
若因維修需求或操作中主控電腦發生當機時可轉為手動操作,程序如下:


在電源開啟的情況下(甚至在圓頂正在旋轉的情形下亦可)按下電源控制箱右側「手動控制」按鈕。
接著便可以左側「正轉」、「逆轉」、「停止」等按鈕控制圓頂旋轉,當發生主控電腦到機導致圓頂不停旋轉時,轉為手動控制再按下「停止」按鈕即可強制停止圓頂旋轉,注意需先排除電腦當機狀況後才能再轉回電腦控制,否則圓頂又會繼續旋轉不停。

電源開啟後亦可利用牆面上圓頂以及主控電腦連接模組的遙控器開啟或關閉天窗,發生當機後可將 USB 連接線拔除後再重新連接以排除圓頂不停旋轉的狀況。

牆面上的遙控器按鈕配置,短按一下即直接開啟或關閉到定位,天窗沒有緊急停止開關,如果發生天窗卡死情形,請直接關閉電源控制箱電源總開關。


6.指向校正
發生望遠鏡或是圓頂指向不正確時進行指向校正,可以讓望遠鏡以及圓頂指向較為精確,望遠鏡可能經常需要進行此步奏。

將圓頂以手動控制轉向至正南方。

圓頂東方側牆上有對正記號(一道壓線條),可供對正用。

勾選掉 Dome Control 中的「Slave Dome to Scope」,在 LesveDome 的「Goto/Sync」欄中填入「180」後單擊點選「Sync」,圓頂指向校正即完成,可轉回電腦控制並勾選圓頂連動。

移除掉望遠鏡的太陽濾鏡以及目鏡,在星圖軟體(Stellarium)中點選太陽並按下「Ctrl+1」命令望遠鏡指向太陽,稍待片刻等赤道儀停止移動。

鬆開赤道儀快動鎖,利用望遠鏡映在地面上的影子初步對正太陽(調整到望遠鏡的影子最小的時候)。

再繼續小心調整望遠鏡的指向,注意目鏡座投映出來的太陽光線,當光線為最強時即為已經對正太陽,鎖緊快動鎖,望遠鏡指向校正完成,可加裝太陽濾鏡以及目鏡進行觀測了。

赤道儀操作盒(Hand Box)注意事項:

操作時高低速切換開關(HS/NS)務必切換在低速(NS)檔以避免主控電腦當機,如果有長距離的移動需求,請直接鬆開快動鎖手動轉動望遠鏡。

2009年12月17日 星期四

SOP製作螢幕抓圖

基本上軟體已經測試出較為穩定運作的狀態,因此可以上線運作了.
由於 POTH管理圓頂的能力不佳,可是 Dome Control又無法穩定的和 Temma Driver連線,因此只能讓 Dome Control透過 POTH來連接 Temma Driver,好一個脫褲子放屁的做法,麻煩,但是有效!
因此整體的架構變成:
Stellarium--StellariumScope--Dome Control--LesveDome Driver 以及" POTH-- Temma Driver "
其中, Stellarium 和 StellariumScope 之間可以透過網路連接,因此具有陽春的遠端遙控能力.
如果在 StellariumScope 以及 Dome Control 之間再插入 ASCOM Client Sever 進去的話( LesveDome 的作者的另一個作品,免費軟體,和 LesveDome 同一個下載頁面,下拉到頁面最底下就可以找到)
應該就可以擁有較為完整的遠端遙控能力... 仍有待測試!!

抓了很多螢幕畫面,貼上幾幅較具有代表性的:




2009年12月9日 星期三

圓頂自動化工程完工.

今天把圓頂控制軟體設定做完,拉好天窗控制線,測試天窗以及圓頂的連動情形,都已經可以正常運作了...
赤道儀的 Driver有很小的同步問題,不過看起來應該是 Temma的韌體設計所導致的,所以應該不難克服,再花些時間做點校正,應該就可以正常連線使用了.
做完這些硬體工程,接著就是 SOP的製作,學校買軟體的可能性不高,相機還有自動對焦座就更不用說了,因此我的工作基本上已經告一段落,整個過程所學習到的 Know How已經累積下來,因此我對於接著再做其他圓頂自動化工程是很有信心的.
過一陣子,再問問一中的學長他們的圓頂狀況如何,需不需要幫忙,推測他可能會是接下來第一個要接的 Case,眼下,就先把軟體操作 SOP編出來,然後開香檳吧!!

2009年12月8日 星期二

換電腦...

換了一台電腦,因為 USB的驅動程式怎麼也搞不定,索性換掉...
另外 Lesve Dome Driver作者回信,確認需使用英文版 XP,記得我們學校仍有 NT5的授權而且學校裡有 NT5英文版的安裝光碟,就這麼用吧!
也許應該去問問,說不定學校裡其實也有英文版 XP...
赤道儀的 COM Port線也已經拉妥了,明天只要再把天窗的最後幾條控制線拉妥,所有的工程就都完工了. 有些遺憾沒有做望遠鏡電源控制以及緊急開關的部分,不過反正繼電器都是預留好的,要做,隨時都可以動手! 甚至,要是找得到類比訊號控制的線路設計,未來再加上燈光控制也不是不可能... :)
另外確認無法跑 Gray Code,所以目前跑 Hole-No Hole模式,精確度的確明顯降低,不過一次校正應該還是足夠撐上一整夜觀測,所以也就沒有什麼好擔心的了...

再把軟體設定設好,就可以開始打掃清理環境讓學生進來玩機器了,完成整個工作,心裡有滿滿的成就感,不管生活上同事間如何紛紛擾擾,至少,在我的專業領域裡,我還是可以得到那些最是單純一本初衷的快樂!
很開心!! 我畢竟還是個有用的人!!

2009年12月4日 星期五

主要工程完工



已經會動了...
當真裝起來之後就發現其實不論是 USB I/O卡還是電源供應器加上繼電器陣列,體積都沒有想像中的大,和電源控制箱比較之下仍舊顯得很小.



還有非常多需要調整設定的部分,除了圓頂連動之外的其他功能也全部都還沒有設計連接,目前都是空接的.
Azimuth Sensor 的設計有可能無法跑 Gray Coder, 不過無所謂,因為圓頂直徑太大了,即使跑最差的模式也還能維持在正負一度的準確程度以內,天窗也太大了,所以沒有影響!
找時間再去測試了...



確定是會動的! 細部設定以及其他就慢慢再做了...

2009年12月3日 星期四

Azimuth Sensor 以及 Home Sensor 到位



製作完成,等待裝置就定位的Azimuth Sensor.



另一個角度,利用磁鐵以及磁簧開關構成主要的動作元件.



完成安裝的 Home Sensor 以及 Azimuth Sensor ,全部集中裝置在一起,利用圓頂旋轉馬達的維修窗就可以統一維修保養.



從較靠近的角度看, Azimuth Sensor 並不和圓頂軌道接觸,而是和驅動膠輪接觸,好處是驅動膠輪一般會比較乾淨不會積塵土,而且 Azimuth Sensor 就不需要使用彈簧來保持張力,利用重力自然下垂靠著驅動膠輪就可以了.

另外也把幾張美術板固定上牆了, 12V 電源供應器以及 USB I/O 卡也已經固定好,等著將繼電器陣列也固定上牆,就可以開始拉線收尾了...

幾乎要進入收尾的階段了

今天去了五金行,把最後的幾項零件買了回來...
理論上應該是不再缺件了,除開像是USB連接線, USB轉 RS-232之類的東西之外.
USB轉 RS-232有可能就乾脆不買了,明天確認一下電腦的 Com Port,如果還有留,那就別買了,線拉好就是了,頂多重做接頭,不要再多花錢了...
接下來剩下一些苦工,做完就完成了...
看來,的確可以在年底以前完工!