ทำ AutoFocuser EAF สำหรับการถ่ายภาพดาราศาสตร์ด้วย NiNa ง่ายสุดๆในจักรวาล Part 1

กระทู้สนทนา

สวัสดีครับ หลังจากห่างหายไปนาน ไม่ได้เขียนอะไรเลยมาหลายปี วันนี้ว่างๆจะมาอธิบายวิธีการทำ AutoFocuser สำหรับการถ่ายภาพดาราศาสตร์ด้วยโปรแกรม N.i.n.a เป็นเรื่องเฉพาะทางครับ สำหรับผู้ถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ อาจมีมึนสำหรับผู้ไม่เกี่ยวข้องครับ
ลงห้องหว้ากอน่าจะถูกแล้วแม้ว่าเป็นเรื่องอิเล็คโทรนิคส์แต่ทำเพื่อดาราศาสตร์และไม่ต้องมีความรู้อิเล็คโทรนิคส์อะไรเลย

การทำจะสอนแค่การทำวงจรและการลง โปรแกรมนะครับ ไม่รวมการทำขายึดหรือการเอาไปลงกล่อง นั่นหาวิธีเอาเองเพราะแต่ละอุปกรณ์ต่างกัน
AutoFocuser คืออะไร มันคือตัวหมุนโพกัสให้ได้ภาพคมที่สุดเท่าที่ทำได้ ก่อนผมได้ใช้ผมก็คิดว่าเอามือหมุนเองก็ได้ทำไม่ต้องให้เครื่องหมุนไม่ขี้เกียจไปหน่อยเหรอ นั่นคือสิ่งที่เข้าใจผิดมากๆเลย ประโยชน์ของ AutoFoxuser คือ
1 หาตำแหน่งที่ภาพชัดมากที่สุดจริงๆจากภาพที่ถ่ายออกมาซึ่งใช้มือหมุนจะทำไม่ได้ได้แค่การประมาณ
2 รวดเร็วแม่นยำเพราะการเคลื่อนที่จะละเอียดมากๆ ไม่เหมือนเอามือหมุนที่จะเคลื่อนไปมา
3 กล้องไม่สั่นไหว ถ้าใช้มือหมุนกล้องจะสั่นไปมาทำให้มองไม่ออกว่าชัดหรือยัง
4 ทำงานอัตโนมัติได้เช่นหากอุณหภูมิเปลี่ยน หรือถ่ายไปซักพักให้หาโฟกัสใหม่เผื่อมันเคลื่อน
5 ทำงานระยะไกลได้
ความยากของการทำผมให้ระดับ 1 จาก 10 คือหมูมากๆ ต่อวงจรสามสี่นาทีเสร็จ
แล้วทำไมต้องทำเอง มีเหตุผลเดียวประหยัด ซื้อเอา ZWO 7500-9800 บาท ซื้อของจีน 3000 บาท
ทำเอง 300-700 บาท

ภาพจาก https://astrogeartoday.com/tag/autofocuser/

ภาพจาก https://www.cloudynights.com/topic/597523-autofocuser-setups-on-small-refractor/

เพี้ยนกริบ

อุปกรณ์
1 Micro Controller Arduino Nano 3.0 328P (Atmel Atmega328P) ระวัง ต้อง 328p (ไม่ใช่ 168p ซึ่งเมมน้อยกว่าราคาเท่ากัน) ประมาณ 100 บาท มีหัว 3 แบบ Mini, Micro, Type C เลือกเอาได้

2 สาย Dupon Jumper Wire 10cm Female to Female 1 แผง 20 บาท

3 Capacitor 10uF มากกว่า 16V ตัวละบาทสองบาท

4 ชุด Stepper Motor 28BYJ-48 พร้อม Driver ULN2003 จะใช้แบบ 5V หรือ 12V ก็ได้เลือกเอาแต่แนะนำใช้ 12V เพราะแรงเยอะกว่า 50-80 บาท

5 Timing Pulley 6mm 40-60 ฟัน หาอันที่ถูก (ถ้าต่อตรงใช้ Flex Couple แทน) ก่อนสั่งให้วัดขนาดแกนของตัวปรับ Focuser เดิมด้วย ประมาณ 60 บาท หากต่อตรงไม่ต้องใช้

6 Timing Pulley 6mm รู 5mm 20 ฟัน หาอันที่ถูก (ถ้าต่อตรงใช้ Flex Couple แทน) ก่อนสั่งให้วัดขนาดแกนมอเตอร์ด้วย ปกติแกน 5mm ประมาณ 20 บาท หากต่อตรงไม่ต้องใช้

7 Timing belt GT2 6mm แบบครบ Loop ความยาว ต้องวัด หลังจากติดตั้งแล้วลองใช้เชือกวัดก่อนสั่ง เส้นละ 20-40บาท หากต่อตรงไม่ต้องใช้

8 Jack DC
ถ้าเชื่อมได้ ใช้แบบนี้

ถ้าเชื่อมสายไม่ได้ใช้แบบนี้

ส่วนกล่องใส่ ลองออกแบบเอาเองนะครับ จะเอาทั้งหมดใส่กล่องเดียวหรือจะแยกก็ตามสบาย ดูของ ZWO เป็นตัวอย่างหรือจะเอามอเตอร์ไปติดแบบในรูปที่สองข้างบนก็ได้ครับ

เนื่องจากใช้ Motor 2BYJ-48 มันตัวนิดเดียวการขับตรงๆถ้า Focuser ฝืดมากจะไม่ไหวเอาครับต้องทดผ่าน Timing Pulley หรือหามอเตอร์ที่ใหญ่กว่านี้ (คราวหน้าจะมาสอนออกแบบหนึ่งใช้ motor bipolar แรงบิดจะเยอะต่อตรงได้เลย)
เพี้ยนกินกล้วย

ขั้นตอนการลงโปรแกรม

ผมอนุมานว่าคนที่จะทำใช้ NiNa อยู่แล้วและลง ASCOM Platform เรียบร้อยแล้วนะครับ ดังนั้นขอไม่กล่าวถึงเดี๋ยวยาว คนที่ไม่เคยใช้ให้ไปลองศึกษาเองใน Youtube นะครับ
1 ลง Driver >> Moon Lite DRO Setup.exe โดย Download ที่นี่
https://focuser.com/downloads.php

ลงใน PC ให้เรียบร้อย

2 ลง Arduino IDE 1.8.19

ลงให้เรียบร้อย

3 load AccelStepper จาก
http://www.airspayce.com/mikem/arduino/AccelStepper/
วิธีลง Library ดูที่นี่ ลงแบบ Zip File
https://www.modulemore.com/article/35

หมายเหตุ: หากมอเตอร์แรงบิดไม่พอหรือต้องการแรงบิดเยอะๆ ผมมี Library ที่โมเองให้การขับแบบพิเศษ ทำให้มอเตอร์เดิมแรงกว่าเดิมสองเท่า ติดต่อหลัง Mike เลยครับ เพราะไม่รู้จะลงตรงนี้ยังไง

4 ลง Firmware เนื่องจากปัญหาการตัดคำในของหน้าเวปเพจ เลยลงเป็นภาพแทน และ ต่อด้วย Code ปกติข้างล่าง Copy Text ข้างล่าง หาก Compile แล้วไม่ผ่านให้ตรวจดูกับรูปที่ลงนะครับว่ามันผิดเพี้ยนไหม หรือหลังไมค์มาแทน จะส่ง File ให้ เปิด Arduino IDE ออกมาและ Copy Text ข้างล่างนี้

Code ผมไม่ได้เขียนเองนะ แต่เอามาแก้บางส่วน ผมไม่แน่ใจว่ามาจากไหนผมเอามาจากพี่อีกท่านมาโมต่อ น่าจะ Link ใน Code ขออภัยผู้พัฒนาด้วยครับที่ไม่ได้ลง Link Credit ไว้ให้
เพี้ยนสายแล้ว