Visão geral

SoundStepper é um controlador de telescópio com motor de passo, 100% software, para Windows.
Usando o hardware de som para fazer o controle em tempo real dos motores, ele requer apenas um simples amplificador de corrente externo para funcionar.

A maioria dos sistemas deste tipo é escrito em alguma linguagem para MS-DOS, porque o Windows é muito precário em se tratando de controle em tempo real. Isso significa utilizar a CPU em modo dedicado, e perder todas as possibilidades de se utilizar o computador para outra finalidade simultaneamente com o controle, como por exemplo utilizar um mapa celeste, autoguiagem, ou capturar imagens em uma webcam ou CCD.

Neste sistema, para Windows, o consumo de CPU é mínimo, e pode-se utilizar quase todo o processamento do computador para estas outras atividades, sem prejuízo do controle. O truque é se utilizar do hardware de som do computador, que possui buffers de dados e processamento próprio, para o controle dos motores de passo em "tempo real". O que o SoundStepper faz é gerar uma sequência de dados e enviar ao sistema de som, que por sua vez se encarrega de reproduzir como se fosse uma música, em velocidade constante, sem trancos nem falhas, e sem necessitar da CPU em tempo real.

Projeto de código aberto e de domínio público.
Inicialmente idealizado, iniciado, desenvolvido e utilizado pelo programador e astrônomo amador brasileiro Maciel B. Sparrenberger

Diagramas de blocos do sistema completo:

a) Usando controladores de corrente analógicos:

Diagrama de blocos do SoundStepper

b) Usando drivers comerciais "pulso/direção" (sugestão de filtro aqui):

Diagrama de blocos do SoundStepper

c) Misturando arbitrariamente controladores analógicos e drivers "pulso/direção":

Diagrama de blocos do SoundStepper

CARACTERÍSTICAS

O SoundStepper controla até 4 motores de um telescópio em montagem equatorial ou altazimutal (RA, Dec, focalizador e derrotacionador de campo).

O SoundStepper pode controlar qualquer tipo de montagem equatorial com motores de passo: montagens de apontamento manual (ex: "barndoor", plataformas de poncet, eixo polar, montagens movidas a fuso), montagens com inversão de lado ao cruzar o meridiano (ex: alemã ou inglesa em cruz), e montagens sem inversão de lado (ex: Garfo, "yoke", ferradura, "split-ring"), e a partir da versão 5.0 beta, montagens altazimutais também.

O SoundStepper possibilita fazer "sync" e "go-to" em montagens de apontamento manual, tornando a busca de objetos de fraco brilho muito mais fácil (manualmente apontar o telescópio para uma estrela nas proximidades, encontrá-la no "Cartes du Ciel", botão direito, "sync", botão direito no objeto a ser encontrado, "go-to").

Usando controle analógico, o SoundStepper movimenta os motores com suavidade, silêncio e linearidade. Com o ajuste de linearidade, o "bamboleio" tipico é 1/20 de passo. Assim como nos controladores de micropasso, é possível posicionar os motores em qualquer ângulo entre as posições de passo.

Sem PICs, sem microssoldas em pequenos dispositivos SMD, sem EPROM a gravar, sem interferência de chaveamento. O SoundStepper usa apenas um circuito amplificador de corrente analógico (SUGERIDO), plugado em um dispositivo de áudio USB barato, para movimentar um motor de passo.

Sem necessidade de computadores dedicados rodando MS-DOS. O SoundStepper faz controle em tempo real dos motores, mesmo compartilhando o computador com programas de planetário, captura de fotos e vídeo, e outras aplicações, no Windows. Ele se aproveita das características de bufferização e autonomia dos dispositivos de áudio.

O SoundStepper pode trabalhar com PEC e NPEC (sistemas de correção de erros periódicos e não-periódicos). Com o NPEC, o fuso inteiro pode ser "treinado", possibilitando o uso de roscas baratas, e de sistemas "fuso-porca-braço" (como o "Astrotrac").

Tela principal com os controles de posicionamento via setas de teclado (4 velocidades: "go-to", busca, centragem e guiagem), mais controles de "go-to", "flip", parada/reinício e focalizador/derrotacionador de campo.

Permite salvar muitas posições predefinidas para o focalizador, de acordo com a ocular, camera, barlow e filtros sendo utilizados.

Compatibilidade com os comandos do protocolo LX200, possibilitando o uso do driver ASCOM do LX200, através de qualquer redirecionador serial-TCP. A interface TCP/IP ainda possibilita o controle a partir de um computador remoto.

Tela de configurações com muitos controles, para configurar o SoundStepper para seus motores e montagem.

Autosalvamento e autorrecuperação da última posição do telescópio, mesmo em caso de crash

Derrotacionamento de campo para telescópios em montagens altazimutais

Compensação de folga ("backlash") do mecanismo

Interface com joystick

Compatível com drivers comerciais "pulso/direção"

Portável: Você pode rodar o SoundStepper a partir de um HD externo ou pen-drive. Não é necessário nenhum procedimento de instalação.

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Perguntas mais frequentes

Eu preciso compilar o SoundStepper?
R: Não, o executável está incluso em todos os pacotes de distribuição.

O SoundStepper consegue controlar montagens altazimutais?
R: Sim, a partir da versão 5.0 beta.

Há rotina de alinhamento e correção de erros para montagens altazimutais?
R: Não há compensação de erros de alinhamento, a montagem precisa ter os eixos perfeitamente ortogonais e estar precisamente nivelada. Esta correção de erros está nos planos, mas para futuras versões.

Posso utilizar o SoundStepper para outra aplicação que não seja controle de telescópios?
R: Modificando o código-fonte, sim. O SoundStepper faz o mesmo que os controladores de micropasso, mas com a parte eletrônica simplificada.

Que tipo de dispositivo de áudio pode ser utilizado?
R: Qualquer dispositivo que consiga manipular sinais de tensão contínua, ou seja, sem capacitores na saída.

Que tipo de motor pode ser usado?
R: Motor de passo bipolar, ou unipolar ligado como bipolar. A tensão depende apenas do amplificador. Como o circuito sugerido trabalha com 12V, é recomendado que a tensão nominal do motor seja menor que 8V. Com drivers comerciais "pulso/direção", pode ser usado qualquer tipo de motor compatível com o driver, inclusive motores de 3 ou 5 fases.

Tenho outra dúvida, onde encontro uma resposta?
R: Veja a seção "Contato" abaixo.

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Código-fonte e desenvolvimento

O código foi desenvolvido e compilado em Delphi (Delphi7 Second Edition, 7.2), com o pacote INDY sockets versão 9 (VCL) instalado (http://www.indyproject.org).

O código fonte completo está disponível no Sourceforge (Página do projeto -> Develop -> SVN Browse code).

Os arquivos de configuração do projeto foram incluídos com o fonte, de forma que basta abrir o SoundStepper.dpr no Delphi, e será possível compilar tal como foi realizado para a disponibilização dos pacotes para download.

O delphi foi escolhido porque ele oferece ótimo desempenho e alternativas simples para:

Não há necessidade de interfacear com portas seriais, paralelas ou USB. As interfaces são as listadas acima: áudio, teclado, mouse, TCP/IP, além de arquivos (texto e binários).

O SoundStepper é baseado em threads e message loops. Foi feito assim para que as ações do usuário não causassem bloqueio das funções "vitais", que não podem parar, e também para que uma não interferisse na outra.

Embora já tenha sido relatado que o SoundStepper funciona no Linux (usando o Wine), ao meu ver o maior desafio de portabilidade são as messages do Windows, que não tem suporte em outro sistema operacional.

Diagrama de blocos do software SoundStepper e suas threads:

Diagrama de threads do SoundStepper

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Histórico

V.0 (Out/2006):
O “embrião” do sistema era escrito em C para MS-DOS, exigia o computador dedicado, e controlava o motor de RA através de micropasso pela porta paralela, mas já tinha o PEC/NPEC feito de forma rudimentar, com controles apenas manuais, salvando o resultado do treinamento em arquivos, bem como o fim-de-curso e o retorno automático à posição inicial.

V.1.0 (Mar/2007):
Feito o sistema de controle do motor de RA através da saída de som, para Windows (escrito em Delphi), porém com o mesmo sistema rudimentar de controle manual de PEC/NPEC, que exigia a marcação de pontos de referência.
Alguns controles de enquadramento (muito lentos) foram adicionados, bem como pausa e ajuda.
Não havia guiagem, a tela era poluída e os controles pouco intuitivos, além do sistema às vezes apresentar falhas no som, gerando trancos.

V.1.1 (Jun/2007 - não distribuída):
Acrescentado um sistema rudimentar de guiagem em RA pela porta paralela, e o arquivo de configuração (SoundStepper.ini)

V.1.2 (Mai/2009 - não distribuída):
Acrescentada a guiagem em declinação, também de forma rudimentar apenas pela porta paralela.
A programação estava virando uma bagunça, pois não era orientada a objetos: Ou o sistema seria refeito todo, ou não poderia mais ser mexido.

V.2.0 (Jun/2009 - não distribuída):
Modificada e descomplicada toda a interface, já semelhante à 3.0, com controles muito mais intuitivos.
Implementados controles de guiagem manual, aplicação mais extensiva do arquivo de configuração, e modificada a sistemática de gravação dos pontos de guiagem, de float para int.
A programação foi quase toda refeita, tentando utilizar os preceitos da Programação Orientada a Objetos.
Melhorado o procedimento de start/stop do motor de RA.
No entanto o sistema continuava apresentando falhas no som ao minimizar/maximizar e não dispunha de recursos de movimento rápido para enquadramento.

V.3.0 (Jul/2009 - não distribuída):
Versão multi-thread, com uma thread exclusiva para o controlador e outra para a tela.
Não apresenta mais falhas no som ao minimizar/maximizar.
Interface idêntica à versão 2.0.

V.3.1 (Ago/2009):
Acrescentados controles de movimento rápido para enquadramento (“Control Box”), já incluindo controle de tempo na geração dos passos do motor de Declinação, para compensar as falhas de tempo real do Windows.
Aceleração suave e controlada na aceleração e desaceleração de ambos os motores.
Melhorada a intuitividade da forma de atuação dos controles, e a interrupção do retorno passou a ser permitida.
Re-elaborada esta documentação.

V.4.0 (Set/2010):
Modificada a lógica de controle para utilizar dispositivos de áudio USB que suportam operação em tensão contínua, garantindo melhor controle dos motores e aposentando o uso da interface de áudio padrão do computador, que fica livre para o uso normal do áudio.
Escopo ampliado para 3 motores (RA, Dec e focalizador).
Acrescentada capacidade de controlar qualquer tipo de montagem equatorial, bem como os controles de "sync", "go-to" e "flip".
Tela de configuração gráfica, contendo além dos parâmetros de operação do áudio, as especificações e limites da montagem.
Monitoramento e compensação automática da variação da frequência de amostragem, para tornar o acompanhamento imune às variações que podem ocorrer no hardware de som.
A forma de onda passou a ser configurável (controle de linearidade do motor), diminuindo o bamboleio no caso de montagens de baixa redução.
Desmembramento dos textos apresentados do código, permitindo armazenar os textos em arquivos-texto .ini, e a fácil tradução para qualquer idioma ocidental.
Realizada a primeira tradução para o inglês. O código também foi modificado para os nomes-de-variáveis e comentários serem em inglês.
Projeto foi disponibilizado como "domínio público" no Sourceforge.net.
Implementação do protocolo LX200, permitindo o uso de driver ASCOM para controle e guiagem, aposentando assim a porta paralela.
Autosalvamento e autorrecuperação da última posição do telescópio, mesmo em caso de crash.
Reelaborada esta documentação (migrade de arquivo LEIA-ME.TXT para HTML).

V.5.0 (Fev/2011):
Capacidade de controlar montagens altazimutais.
Modificada a interface de teclado para permitir controle mais amplo, fácil e preciso.
Acrescentado o controle de "sync" altazimutal.
Refeitos os algoritmos de controle dos motores pela thread principal.
Nova interface de configuração e testes
Acrescentada a interface por joystick

V.5.1 (Mai/2012):
Adicionada a opção de controle por "pulso/direção", compatível com drivers comerciais.
Nova tela de entrada, apresentando o status anterior e todas as opções disponíveis.
Detecção de threads mortas.
Inserção de buffers extras em altas velocidades, diminuindo a possibilidade de falhas catastróficas.
Compatibilidade com Stellarium (os formatos de ângulo LX200 foram mudados do "dialeto documentado" para o "dialeto real").
Muitos bugs corrigidos.

V.5.2 (Nov/2014):
Novo conceito da posição de parada de montagens equatoriais, permitindo que se estacione a montagem no polo celeste, sem com isso criar problemas ao reconhecer a posição ao reiniciar.
Mais indicadores na tela inicial (barras de progresso, pierside).
Muitos bugs corrigidos.

V.5.3 (Dez/2014):
Compensação de folga do mecanismo;
Derrotacionamento de campo para telescópios altazimutais.
Posições definidas pelo usuário para o focalizador.

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Contato

Para participar do projeto, tirar dúvidas ou trocar experiências com outros usuários do SoundStepper ao redor do mundo, ingresse no grupo de usuários do SoundStepper:
Pela web, acessar https://groups.yahoo.com/neo/groups/soundstepper
Ou mandar um e-mail com "subscribe" no assunto para soundstepper-subscribe@yahoogroups.com

Ainda, pode enviar um e-mail diretamente a mim (mas entre no grupo por favor!): 

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Motores de passo e montagens

Motores de passo:

Se não conhece o funcionamento dos motores de passo, veja tudo sobre eles nesta excelente página e seus links:
http://en.wikipedia.org/wiki/Stepper_motor

Versão em português, porém com menos conteúdo:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_passo

Sobre montagens equatoriais:

O que são e quais os tipos de montagens equatoriais. Qual é a sua? (O SoundStepper pode ser utilizado com todas):
http://en.wikipedia.org/wiki/Equatorial_mount

Outra excelente página em português:
http://www.feiradeciencias.com.br/sala24/24_A22.asp

Redução, resolução, velocidade e bamboleio:

A redução final da montagem, bem como as características do motor, devem ser escolhidas de acordo com o compromisso entre o máximo "bamboleio" típico (imprecisão do posicionamento do motor) permitido na imagem entre os passos do motor, e a velocidade mínima que se deseja para o movimento de "go-to" (e o torque, obviamente).

Os cálculos são explicados na "calculadora de redução e motorização de montagens equatoriais" abaixo, na qual você pode testar os diversos valores de redução e motorização possíveis, e saber quais resultados obterá. Os valores padrão são típicos de montagens com "go-to" para astrofotografia.

OBS: Através do ajuste de linearidade da movimentação do motor, o "bamboleio" é menor que 5% de passo. Este valor é utilizado na calculadora como o valor "W"=0,05.

Calculadora de motorização de montagens equatoriais:

Variáveis de entrada:

Redução total da montagem (R): (voltas do motor para cada volta completa 360° da montagem)

Passos por volta do motor (S):

Máxima velocidade do motor, em passos por segundo (M): (1Hz = 4 passos por segundo)

Resultados: (isso é um Javascript, você precisa permitir que ele execute!)

Resolução final (passos por volta da montagem): =R*S

Resolução final (segundos-de-arco por passo): =1296000/R/S

Velocidade "sideral" do motor (passos por segundo): =R*S/86164

Velocidade máxima de "go-to" da montagem (graus por segundo): =360*M/R/S

Bamboleio (segundos-de-arco), medido pico-a-pico: =1296000*W/R/S

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Construção do hardware sugerido (drive analógico / "controlador de corrente")

Primeiramente, compre e verifique seu dispositivo de áudio USB. Veja aqui como fazer isso!

Para drives "pulso/direção" veja como fazer o filtro aqui!

Diagrama genérico de controlador de corrente (drive analógico), para uso com o SoundStepper (clique na imagem para a versão ampliada):

Diagrama genérico de controlador de corrente, para uso com o SoundStepper (clique para a versão ampliada):

NÃO MOSTRADO NO DIAGRAMA, MAS PRECISA ESTAR PRESENTE EM UM CIRCUITO REAL:
- Um capacitor de 100nF entre o +12V e o terra, próximo ao TDA;
- 2 LEDs, dos pinos DIAG e CLIP para o +12V, em série com resistores de 1K;
- Conexões do +12V e terra ao op-amp CA324;
- Um capacitor de 1000uF, no mínimo, na saída da fonte de alimentação;
- Um grande dissipador de calor para o TDA (para testes, um pedaço de alumínio 8x8cm, 1/8" de espessura, costuma funcionar bem).

OBS:
- Todos os capacitores de 100nF devem ser cerâmicos (não-indutivo);
- Os resistores RL devem ser calculados para dar 1V com o motor na corrente nominal, e precisa dissipar o calor gerado;
- Os pinos PGND1, PGND2 e SGND do TDA devem ser ligados à terra;
- Os pinos VP1, VP2 e MODE do TDA devem ser ligados ao +12V;
- É recomendado o uso de 8 diodos schottky, ligando as bobinas dos motores aos pontos +12V e terra (todos reversamente polarizados), para proteção do TDA;
- Não conecte ou desconecte cargas indutivas (bobinas dos motores) com o amplificador ligado, pode queimar o TDA;
- As conexões ao USB+ e USBGND podem ser feitas (com cuidado) dentro do dispositivo de áudio USB;
- Para os testes iniciais, use um amperímetro na fonte de alimentação, para alertar para condições de curto-circuito ou oscilações ultrassônicas, que puxam muita energia e podem queimar o TDA;
- Nem o TDA nem o CA324 tem proteção contra polarização reversa;
- Os resistores de 22K e 82K conectados às entradas do CA324 precisam ser casados. As relações entre os valores efetivos dos resistores de 22K(vindo da entrada), 22K(vindo do RL) e 82K (vindo da saída) precisam ser o mais próximas quanto possíveis. Os resistores comerciais são com 5% de tolerância, mas uma simples classificação (usando o multímetro) em geral é suficiente para produzir um resultado de 1% de discrepância ou melhor. Isso precisa ser feito para os 4 conjuntos de resistores 22K + 22K + 82K. Cada conjunto é mostrado em uma cor diferente;
- Para os SJ588 e outros dispositivos de áudio com tensão de saída > 4V, os resistores de 22K da enttrada podem ser substituídos por outros de 47K, sempre casados com os de 22K(vindo do RL) e 82K (vindo da saída);
- Pode ser usada qualquer fonte de 12V (com boa isolação, pois o terra da fonte será ligado ao terra da USB). Uma fonte de 16V é vantajosa, porque os motores ficarão proporcionalmente mais fortes e mais rápidos. Existem muitas fontes antigas em sucata de notebook, com tensões de 15 ou 16V (os novos utilizam 18 ou 19V). O circuito amplificador TDA8566 aguenta trabalhar com até 18V, mas não é recomendado ficar assim tão no limite;
- O TDA8566 possui detetor de distorção na forma de onda, e esse precisa ser ligado a um LED. Quando o amplificador é solicitado a entregar uma tensão que excede a tensão de alimentação, o LED acende, indicando que está sendo fornecida ao motor tensão máxima;
- O TDA8566 também tem proteção contra curto-circuito, mas como estes protótipos tem resistores em séries com as bobinas do motor, se houver um curto-circuito o amplificador não irá detectá-lo, e poderá queimar, ou aos resistores. Portanto, fusíveis de ação rápida em série com as bobinas do motor são benvindos.

Desenhos para construção em protoboard (somente em inglês):

Para dispositivos "HY544" (ou qualquer dispositivo de áudio USB com amplificador classe "B", com capacitores de saída bypassados)

Para dispositivos "SJ588" (ou qualquer dispositivo de áudio USB com amplificador classe "D", sem capacitores de saída) - RECOMENDADO!

IMPORTANTE:
Antes de construir o controlador de corrente (drive analógico), compre e verifique seu dispositivo de áudio USB. Veja aqui como fazer isso!

Alguns exemplos reais:

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Configuração dos dispositivos de áudio

Plugue o dispositivo de áudio USB na porta USB. O Windows irá reconhecer automaticamente o dispositivo, e vai mudar todo o áudio do PC para ele. Isso não é desejado, o ideal é que o dispositivo de áudio padrão do PC seja a placa de som convencional, deixando o "AUDIO USB" somente para o Soundstepper.

Com os seguintes passos você poderá ajustar corretamente o Windows para enviar os sinais do Soundstepper ao dispositivo de áudio USB sem interferências de e para outros dispositivos e softwares de áudio.

Se o dispositivo de áudio tiver algum driver proprietário do fabricante, desses que permite ajustar "efeitos de áudio" (reverberação, ambiente, equalizador, etc), desative tudo, pois estes "aprimoramentos" destroem a forma original da onda gerada pelo SoundStepper

Windows XP:

No painel de controle, "Sons e dispositivos de áudio", na aba "áudio" escolher o dispositivo padrão de gravação e reprodução a outra saída de som. Outro ajuste que se deve fazer é sob a aba "volume", "Configurações de alto-falante", "avançadas...", escolher "fone de ouvido estéreo". Se isso não for feito, o driver altera a forma de onda, destruindo a linearidade do movimento do motor. Isto deve ser feito para cada dispositivo de áudio USB.

O próximo passo é ajustar o volume. Na aba "volume", clicar em "avançado" (ou dando duplo-clique no ícone do alto-falante no tray). Vai abrir o "Mixer" (controle de volume). Vá no menu "opções", "propriedades". Escolha como "dispositivo do Mixer", o primeiro dispositivo de áudio USB. Clique "OK", e coloque os controles "Volume" e "Som Wave" no máximo, desative o resto. Desta forma terá ajustado o volume do dispositivo ao máximo. Coloque também o controle de "balanço" no centro. Faça isso para cada um dos dispositivos de áudio USB. Depois disso, novamente menu "opções", "propriedades", escolha como dispositivo do mixer sua placa de som convencional, OK, e ajuste o volume ao seu gosto.

Windows Vista ou 7:

No painel de controle ("modo de exibição clássico) - som - aba "reprodução":
- Alterar o o dispositivo padrão para a saída "não-USB" de som do computador: selecionar a saída padrão e clicar em "definir padrão".

Configurar corretamente cada saída de áudio USB: selecionar o dispositivo e clicar em "propriedades":
- Na aba "níveis", colocar o som a 100%;
- Na aba "melhorias", marcar "desabilitar todos os aprimoramentos";
- Na aba "avançado", marcar as duas opções sobre o "modo exclusivo".

Se precisar usar o microfone do computador, terá que entrar na aba "gravação" e reconfigurar o microfone não-usb do computador como dispositivo padrão.

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Instalação e primeira utilização do software

Para instalar o software, apenas descompacte o ZIP para uma pasta qualquer.

O usuário a executar o SoundStepper deve ter permissão de leitura e gravação na pasta onde o programa se encontrar.

Para executar, duplo-clique no arquivo SoundStepper.exe.

Se for conveniente, pode ser criado um atalho no desktop ou menu iniciar, tendo o cuidado de especificar no local de início a pasta onde se localiza o executável.

Primeira utilização do SoundStepper:

A primeira configuração que deve ser feita é a dos dispositivos de áudio.
- Use um volume moderado e, por meio do utilitário de teste (botão "testar"), faça o "teste de tensão contínua". Meça com um multímetro a tensão e corrente no motor. Repita o teste para os dois canais, de cada um dos motores.
- Corrija o volume se necessário. O ideal é que a tensão e corrente sejam os valores nominis especificados para o seu motor.
- (opcional) Corrija a linearidade da movimentação do motor, para aferição pode ser usada a opção "teste de posicionamento estático".
- Por meio da opção "teste de movimentação", meça a velocidade máxima que o motor é capaz de desenvolver com torque suficiente para movimentar a montagem sem falhas.
- A linearidade também pode ser aferida por meio do "teste de movimentação", seja usando baixa velocidade e acompanhando o movimento do eixo com a mão, seja usando alta velocidade e observando a vibração.
- Coloque o motor em baixa velocidade (1Hz por exemplo) e deixe por uma hora, para aferir a eficácia dos dissipadores, e o não-superaquecimento de nenhum componente.
- No teste de movimentação, o comportamento normal é o motor girar bem firme e com o led "clip" apagado até uma determinada velocidade. Até aí o motor está girando com torque máximo. A partir desta velocidade o LED "clip" acende, indicando que uma tensão maior que 12V na entrada seria necessária para manter o mesmo torque. Isso acontece por causa da força contra-eletromotriz induzida pela rotação do motor (muitas vezes maior que o efeito da indutância), o circuito teria que fornecer uma tensão muito maior para vencer esta tensão contrária e manter a corrente nominal. Por isso, aumentando a velocidade além deste valor, provocamos diminuição do torque. O uso de fontes de alimentação de 16V, ao invés de 12V, proporciona maiores velocidades, mas acompanhadas de maior dissipação de calor nos amplificadores.

Após corretamente configurados todos os dispositivos de áudio, configure as demais opções para que o SoundStepper saiba com que tipo de montagem está lidando.

Tenha certeza que compreende o significado de todas elas! Uma primeira ajuda é a "dica" que aparece ao parar o ponteiro do mouse sobre a opção. Caso não seja suficiente, para tirar dúvidas ou trocar experiências com outros usuários do SoundStepper ao redor do mundo, ingresse no grupo de usuários do SoundStepper:
Pela web, acessar http://tech.groups.yahoo.com/group/soundstepper/
Ou mandar um e-mail com "subscribe" no assunto para soundstepper-subscribe@yahoogroups.com
No grupo, você pode solicitar esclarecimentos sobre quaisquer dúvidas. Assim que as perguntas forem sendo feitas, eu posso ter uma idéia das principais dúvidas e incluí-las nas dicas ou nesta documentação.

Salve as opções e divirta-se!

Janela principal do SoundStepper:
Janela principal do SoundStepper:

1 - Display da posição atual do telescópio, em ambos os sistemas de coordenadas equatorial e altazimutal (Nos casos em que há alguma limitação à movimentação do telescópio, aparece uma "barra de progresso" indicando a posição atual em relação aos limites físicos, próximo à variável limitada);
2 - Botões que acionam as opções de "Go-To" e "Sincronismo", em janelas separadas;
3 - Botão que interrompe qualquer movimento que o telescópio possa estar fazendo;
4 - Botão de "estacionar": retorna o telescópio à posição inicial;
5 - Modo de operação das setas do teclado e do joystick;
6 - Sentido das setas do teclado e do joystick: clicando sobre elas o sentido se inverte;
7 - Velocidade da ação das setas do teclado e do joystick: é possível controlar com o mouse, com o teclado (shift + setas cima/baixo), ou ainda com o joystick (qualquer botão + cima/baixo);
8 - Permite habilitar ou desabilitar o log de debug e de comunicação TCP/IP (comandos lx200);
9 - Data/hora UTC: se estiver errada, corrija nas configurações do sistema operacional e reinicie o SoundStepper;
10 - Barra de controle do focalizador: é possível controlar também com o teclado (shift + setas esquerda/direita), ou ainda com o joystick (qualquer botão + setas esquerda/direita);
11 - Posição atual -> posição desejada do focalizador (em passos, sendo zero o ponto central);
12 - Barra de controle do derrotacionador de campo (controlável apenas com o mouse);
13 - Posição atual -> posição desejada do derrotacionador de campo (em graus, sendo zero o ponto central).

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Integração com outros softwares

O SoundStepper implementa todos os comandos relevantes do protocolo LX200, sendo totalmente compatível com um Autostar #497, inclusive se identificando pela interface como tal. A interface utilizada pelo SoundStepper é a rede local, ele escuta na porta TCP 24474 (você pode acessar via TELNET: no prompt de comando, "telnet localhost 24474").

Clique aqui para ver a lista de comandos LX200 implementados, além de alguns comandos "proprietários" do SoundStepper

Para utilizar com softwares compatíveis com LX200 (ou ASCOM), é necessária a instalação de um emulador de porta serial, que cria uma porta serial virtual no computador, e redireciona esta porta serial para a porta TCP do SoundStepper. O autor do projeto recomenda o uso do "Virtual Serial Port Emulator" (VSPE), inclusive disponibilizando um exemplo de configuração (arquivo SoundStepper.VSPE na pasta raiz).

Passo-a-passo da configuração do VSPE:

  1. Baixe e instale o "Virtual Serial Port Emulator" (VSPE);
  2. Inicie o SoundStepper;
  3. Configure o VSPE. Você pode utilizar a configuração de exemplo fornecida, ou configurar manualmente:
  4. Inicie a emulação:
  5. A partir deste momento as porta virtuais estarão disponíveis como redirecionamento do SoundStepper.

Integração via driver ASCOM:

  1. Siga os passos acima para configurar o VSPE;
  2. Baixe e instale a plataforma ASCOM, bem como os upgrades disponíveis e o driver "Meade LX200 Classic and Autostar". Siga as instruções rigorosamente, bem como as dicas a seguir
  3. Ao conectar pela primeira vez, escolha o telescópio "Meade LX200 Classic and Autostar", e configure a porta serial correta, bem como demais informações
  4. Caso seja necessário conectar mais de um software via ASCOM, use o Hub POTH (http://www.ascom-standards.org/FAQs/Index.htm).

OBS:

Após o uso, lembre-se da ordem de fechamento:

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Trabalhando com PEC/NPEC (somente para montagens equatoriais)

Erros periódicos:

A maioria das montagens possui, em diferentes graus, algum tipo de problema mecânico que produz um erro que se repete da mesma maneira todas as vezes que um determinado eixo ou engrenagem intermediária completa 360 graus (comumente o parafuso sem-fim), por isso "periódico".

Erros não periódicos:

Outros problemas, não diretamente relacionados ao posicionamento de um único eixo, poderiam ser genericamente chamados de "não-periódicos". Mas há que se fazer uma distinção entre os erros não periódicos aleatórios que são produzidos por problemas diversos que não se repetem segundo nenhum padrão, e os erros repetitíveis porém não-periódicos.

Em montagens "manuais", cujos eixos não completam 180 graus, mas apenas são capazes de realizar o acompanhamento ou guiagem por um menor ângulo, costumamos notar algum tipo de erro que normalmente se deve à geometria da montagem, ou às imperfeições de algum fuso. Este tipo de erro é particularmente percebido quando são utilizadas montagens movidas a "fuso-braço" (como a "Astrotrac"), ou mesmo "fuso-setor de círculo", embora em menor grau.

Os erros geométricos derivados de um acoplamento "fuso-braço", bem como aqueles devidos às imperfeições ao longo do fuso, que não se repetem a cada volta, mas se repetem a cada "passada", são "não-periódicos" e repetitíveis. É este tipo de erro que o SoundStepper é capaz de compensar.

Aos erros não-periódicos aleatórios vamos chamar simplesmente "erros aleatórios". Daqui pra frente os "erros não periódicos" significam "erros não periódicos repetitíveis em montagens manuais".

PEC/NPEC:

O SoundStepper pode fazer no eixo de R.A. correção de erros periódicos ("PEC = Periodic Error Correction") bem como correção de erros não periódicos ("NPEC"), o que significa que é possível memorizar no sistema a velocidade correta para cada ponto do eixo motriz ou do fuso, e durante o acompanhamento o telescópio será capaz de reproduzir esta sequência de velocidades, compensando os problemas mecânicos.

Esta memorização, também chamada de "treinamento", consiste em fazer o acompanhamento preciso de alguma estrela, realizando todas as correções necessárias para mantê-la sempre estática na tela da webcam (ou ocular reticulada), enquanto o SoundStepper vai armazenando em "Arquivos de PEC" o registro das correções. Estes registros podem ser utilizados posteriormente para reprodução das correções efetuadas.

Embora NPEC seja algo mais raro, comercialmente disponível apenas nas montagens "Astrotrac", há bastante literatura na web disponível sobre PEC: procure no Google "periodic error correction PEC"

Como configurar PEC/NPEC no SoundStepper:

1- Identifique sua fonte primária de erros, se é periódica, ou se é não periódica e repetitível. Se os erros forem periódicos, identifique o eixo causador dos erros.

2- Marque o "PEC-Index": Para podermos armazenar as correções feitas, e posteriormente reproduzí-las, precisamos de um referencial. Este referencial será o ponto chamado de "PEC-Index", que é uma marca a ser feita no eixo causador do erro (para NPEC, o início do curso do motor de R.A.).

3- Calcule a "duração do ciclo de PEC/NPEC":

4- Configure estes valores no SoundStepper:

5- Configure todas as demais opções antes de prosseguir. Como não foi feita nenhuma guiagem ainda, não há "Arquivo de PEC a reproduzir", muito menos "múltiplos arquivos de PEC" a consolidar.

6- Configure o emulador de portas seriais (por exemplo o VSPE), bem como o driver ASCOM caso o software de guiagem trabalhe com este tipo de conectividade.

7- Inicie o acompanhamento, bem como o software de guiagem. Configure "treine" o software de guiagem caso necessário, e inicie a guiagem.

8- O SoundStepper irá armazenar as correções efetuadas pelo software de guiagem em arquivos de PEC: "SStepper_Guiding_DATA_HORA.PEC". Deixe que o SoundStepper grave vários destes arquivos, quanto mais melhor, pois teremos como separar melhor os erros aleatórios dos erros repetitíveis. Se possível faça gravações em várias áreas do céu, e com a montagem de ambos os lados do pier.

9- Retorne a montagem para a posição inicial, e ao "PEC-Index", feche e reinicie o SoundStepper. Quando for perguntado, delete as informações sobre última posição salva, e clique em "Consolidar múltiplos arquivos de PEC".

10- Selecione todos os arquivos salvos nos passos anteriores (use o recurso de seleção múltipla, shift-click ou control-click), abrir.

11- Clique em "Arquivo de PEC a reproduzir", e escolha o arquivo que foi salvo durante o passo 10. Desmarque a caixa "Gera novo arquivo de PEC a cada guiagem bem-sucedida". Salve as configurações e teste o funcionamento.

12- Lembre-se de que as configurações de PEC são específicas para uma determinada montagem, e em um determinado hemisfério. Se mudar de montagem ou de hemisfério, elas devem ser refeitas, a partir do início.

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Hospedagem do projeto:
sourceforge.net