Gönderen Konu: Satnogs Anten Rotatoru  (Okunma sayısı 367 defa)

Çevrimdışı TA2SUA

Satnogs Anten Rotatoru
« : 08 Şubat 2021, 19:52:37 »
Herkese Merhaba,

amatör uydu çalışmalarında kullanmak üzere bir rotator hazır almak ile kendim yapmak arasında bir süre gidip geldikten sonra satnogs projesinin rotatorunu yapmaya karar verdim.

Daha önce Satnogs'u duymayanlar olabilir çok kısa özet:
Satnogs projesi genel itibariyle bir açık kaynak topluluk projesi yaklaşımı ile farklı coğrafyalarda gönüllülerce kurulan uydu izleme platformlarından oluşan bir ağ.
Bu sayede örneğin Türkiye'deki bir üniversite kendi küp uydusunun geçişlerinde telemetri datasını sadece Türkiye üzerinden geçişlerde değil uydu başka coğrafyalar üzerinde iken de alma imkanına sahip olabiliyor gibi düşünebiliriz.

Web siteleri :http://www.satnogs.org

Benim yapacağım kısmı ise bu projeye ait en son v3.1 sürümüne gelmiş olan anten rotatoru kısmı.

Aşağıdaki linkte genel bilgiler bulunabilir.

https://wiki.satnogs.org/SatNOGS_Rotator_v3  (aslında dokümanlar versiyon 3.01 ile 3.1 arasında biraz karışık bir durumda. 3.1 versiyonunu resmen tamamlamadılar bir tür beta sürüm gibi yayında)

Şurada V3'a ait bir çalışma videosu var: https://www.youtube.com/watch?v=tcdItBsMnC0&t=232s


Aslında orijinal projede anten rotatorunun arkasında satnogsun kendi rotator controller pcb si ve bir raspberry pi mini bilgisayar ve bu bilgisayara bağlı bir SDR alıcı var. Raspberry pi internet üzerinden gözlemler için bu istasyonu çalıştırmak ilgili pcb üzerine yapılacak devrede rotatoru kontrol etmek için.

Ama benim şu an için sürekli olarak internet ve stabil bir şebeke elektriğine bağlı bir yerim olmadığından ilk aşamada Raspberry pi ile değil normal bir laptop üzerinde çalışan gpreditc vs gibi bir yörünge takip programı ve motor kontrolünün de Arduino CNC shield ile yapıldığı bir versiyonunu yapacağım. Bu versiyon hk. bilgi şu linkten edinilebilir:
https://wiki.satnogs.org/SatNOGS_Arduino_Uno/CNC_Shield_Based_Rotator_Controller#Controlling_the_rotator_as_a_stand_alone_system_using_GPredict

Bu konu altında elimden geldiğince bu süreçte karşıma çıkanları ve ilerlemeyi paylaşacağım belki yapmak isteyen ve işine yarayan olur.

Malzeme Temini:

proje BOM listesi bu adreste mevcut: https://gitlab.com/librespacefoundation/satnogs/satnogs-rotator/-/raw/master/rotator-bom.ods
Eğer raspberry pi ve satnogs kontrol kartı ile kullanmayacaksanız onları almayıp bir arduino ve bir cnc shield ve iki adet motor sürücü almanız yeterli. Zaten Arduino CNC seti olarak aratırsanız gayet uygun fiyatla yanında 4 adet te motor sürücü ile satılan bir çok klon set bulabilirsiniz.

Bkz. Resim 1

Dokümantasyonda v3.1 tam tamamlanmış olmadığından malzeme listesi dahil olmak üzere bazı ufak tefek kafa karıştırıcı noktalar ve yine küçük hatalar mevcut.
Ben baştan listeye bakarak aldığım vidaların bazılarının aslında uyumlu olmadığını daha uzun/daha kısalarının gerektiğini, m3 belirtilen bazı cıvataların yeni versiyonda aslında m4 olduğunu vb. görerek anlamış oldum. Ama çok masraf açacak bir yanlışlık yok. En fazla bir hırdavatçıya uğrayıp bir kaç vida daha almak gerekecek gibi.

Malzemelerin büyük bir kısmını Türkiye'den n11 den buldum. Toplamda kargolar dahil 1100 TL civarında bir maliyet oluştu.
n11 sitesi üzerinden alamadığım sadece iki parça vardı.

1 -Antenleri taşıyacak ana aks olacak alüminyum boru. (bom'a göre 1.5mm et kalınlığında ve 40 mm dış çapta olmalı). Ancak online olarak bunu satan bulamadım. 2.5mm et kalınlığında satanlar var ancak onlarında hep tam bir boy (6m) sattığını görünce vazgeçtim. Projeye göre biri 32 biri 24 santimetrelik iki parça işi gördüğünden 6m boru alıp kalanını anten direği vs. yaparım diye saklamak bana mantıklı gelmedi. Ankara'da bir iki alüminyumcu gezdikten sonra birinde 40 mm dış çap 2.5 mm iç çap uygun uzunluklarda artık parçalar buldum ve uygun fiyata aldım.

2- Projede step motordan  worm gear olarak tabir edilen dişliye hareketi aktaracak 158mm'lik GT2 kapalı kayış yine Türkiye'de hiç bir satıcıda yoktu. Aslında 3d yazıcı parçaları satan esnaf gezilse kesin bulunur ama ben şu pandemide çok esnaf gezmek istemediğimden Aliexpress'den sipariş ettim.

3d yazıcı baskıları

Bkz. Resim 2

Proje 3 boyutlu yazıcıdan basılması gereken bir çok parça içeriyor. Proje azimuth ve elevasyon için aslında aynı düzenekten iki adedinin üst üste bindirilmişi şeklinde olduğundan önce ben bir taraf için yeterli adetlerde olmak üzere tüm parçaları bastım. Maksat sorun çıkarsa boşuna iki katı malzeme ve zaman ziyan etmiş olmayayım bir tarafı halledebildiğimi görünce diğer tarafı basarım diye değerlendirdim. İlk aşamada proje dokümantasyonunda belirtildiği üzere ABS malzeme kullanarak baskıları aldım.



Sonra kumpas ile 40mm alüminyum boru üzerine geçmesi gereken parçaların iç çaplarını ölçtüğümde çoğunun 39.5 ler civarında olduğunu gördüm. Başta içlerini zımparalar hallederim gibi düşündüm ama parçaları biraz inceleyince bu orta alana yakın somun tutacak yuvalara zımpara ile çok yaklaşacağımı ve ileride oralardan zayıflıkla kırılma açılma vs olabileceğini farkettim.
Şunu anladım ki aslında sorun ABS malzemenin her ne kadar kapalı kasa içerisinde sıcaklık kontrollü şekilde dahi yazdırsam "çekmesi". Bu da özellikle böyle geniş dairesel boşluklarda ciddi çap farklarına sebep oluyormuş. Bunu dilimleme yazılımlarında bazı ayarlarla kompanse etmek mümkün ama bu seferde somun tutacak yuvalar vb. de genişleyip başka sorunlara yol açacak gibi geldi. Oturup parçaları da tekrar tasarlamak istemediğimden ben de teoride ABS'den biraz daha dayanım anlamında zayıf ama bu gibi çekme problemi olmayan PLA malzemeye yöneldim. Daha öncede mekanik parça baskılarında kullanıp çok sorun yaşamadığım Porima firmasının Toughpla ürünü ile baskıları tekrar aldım. (firmanın iddiası ABS kadar güçlü bir malzeme olduğu.)

Aslına bakarsak 3d yazıcılar ile biraz haşır neşir biri iseniz aralarında basılması çok zor bir parça yok. Hepsi başarılı şekilde basılabilecek parçalar. Bu worm gear tabir edilen dişli için bir çok kullanıcı basamadım, sorun oldu vb dediğinden olacak ki proje malzeme listesinde de lazer sinterleme ile profesyonel hizmet alarak bastırın diye belirtmişler. Ben denemek için hem desteksiz olarak dikey şekilde hem de destekli ve tablaya yatay şekilde bastım. Her ikisinde de çıkan sonuç bence kullanılabilir seviyede ama deneyince tam emin olabileceğim tabi ancak.

Bkz. Resim 3

Montaj:

Çıkan 3d parçaları kısmen birleştirdikten sonra ilk denediğim şey alüminyum boruya parçaların geçme durumu idi. Tabi aldığım baskıların iç çaplarını itina ile ölçüp kontrol eden ben 40mm diye satılan alüminyum borunun 40mm olacağı zannı ile borunun dış çapını hiç ölçmemiştim.

Bkz. Resim 4

Resimde görülebileceği gibi meğer borumuz 40.3 mm çapında imiş. Ya elimde kumpas ile alüminyumcuları gezip uygun çapta boru arayacak yada elimdekileri inceltecektim. Benim ev imkanlarında bu 0.3 mm'yi düzgün ve çok yorucu olmayan bir metotla alacak gerekli edevata sahip olmadığımı fark edince tornacının yolunu tuttum.

Borular tornadan geçince parçaları dizebildiğimi gördüm.

Bkz. Resim 5

görebildiğim kadarı ile hepsi tatlı sert olması gerektiği gibi geçtiler boru üstüne.

Montaj ile ilgili şu ana kadar yaşadığım bir diğer sorun ise sigma profil içerisine geçecek somunların dikdörtgen sipariş etmeme rağmen kare tip gelmesi oldu. Dolayısı ile bu somunlar ile birleştirip kapattığım kanallara sonradan bir montaj yapmam mümkün değil, dokümantasyon da bu anlamda baştan gerekli somun sayısını kanala geçirip toplamaya çok uygun anlaşılır değil, dolayısı ile tekrar bu sefer dikdörtgen, sonradan sigma kanal içerisine atıp uzun kenarına denkleyip sıktığımda orada kalacak şekilde olması gerektiğini satıcı ile telefonda teyit ederek sipariş ettim. Muhtemelen yarın öbür gün elimde olur. (10.02.2021). Uygun somunlar elime geçtiğinde montaja devam edip ilk katın mekanik montajını  hafta sonuna kadar bitirmeyi planlıyorum.
Tabi günün sonunda hala Çin'den kayış bekliyor olacağım ama o da yola çıktı bir iki haftaya elimde olur sanıyorum.

Şimdilik bu kadar projede ilerledikçe bu konu üzerinden eklemeler yapacağım.

Saygılarımla.

« Son Düzenleme: 08 Şubat 2021, 20:06:01 Gönderen: TA2SUA »

Çevrimdışı TB2TSZ



    TA Callbook kaydı

    Samet Altındağ
    ANKARA
  • Hamlet
  • *
  • İleti: 12
  • Bilgili adam güneş gibidir,girdiği yeri aydınlatır
Ynt: Satnogs Anten Rotatoru
« Yanıtla #1 : 08 Şubat 2021, 20:54:27 »
Çalışmalarınızda başarılar dilerim , ihtiyacınız olan bir ürünü kendi imkanlarınız la yapmak gerçek amatör ruhu bu olsa gerek.


Tapatalk kullanarak iPhone aracılığıyla gönderildi

Çevrimdışı TA2NC

Ynt: Satnogs Anten Rotatoru
« Yanıtla #2 : 08 Şubat 2021, 23:33:16 »
Alper hocam gerçekten bu hobide çok hızlı yol alıyorsunuz.
Yetenek ve merak birleşince güzel şeyler çıkıyor ortaya.

Sevgiler

Çevrimdışı TA2SUA

Ynt: Satnogs Anten Rotatoru
« Yanıtla #3 : 09 Şubat 2021, 14:47:03 »
Oğuzhan Üstadım, Samet Bey kardeşim, iyi dilekleriniz için teşekkürler. Deniyorum bakalım sonuca ulaşacak mı.

Eksik malzemeleri beklerken motorları ve elektroniği kabaca bir test etmek istedim.

a4988 motor sürücülerini cnc shield üstünde x ve y yuvalarına yerleştirdim. Yanındaki soketlere step motorlarımı bağladım, voltaj girişine telsiz güç kaynağından 12V besledim.
Cnc shield'i arduino uno r3 klonuna taktım.

Arduino'yu bilgisayara bağladığımda sürücü yüklenmedi. Ch340 chipsetli klon olduğundan bu driver'ı kurmak gerekiyor önce bunlarda daha önce başıma geldiğinden biliyordum.

https://maker.robotistan.com/arduino-uno-suruculeri-nasil-yuklenir-ch340-cipli-klon/
adresinde detaylı olarak nasıl yükleneceği anlatışmış ve driver da indirilebiliyor.

Driver'ı yükledikten sonra birkaç örnek kod inceleyip birini aşağıdaki gibi iki ekseni de test etmek için modifiye ettim:

///////////////////////////////////////////////////////////
//Arduino CNC Shield X-Y axis stepper Test Code
// Stepper Motor X
  const int stepPinX = 2; //X.STEP
  const int dirPinX = 5; // X.DIR

 // Stepper Motor Y

 const int stepPinY = 3; //Y.STEP
  const int dirPinY = 6; // Y.DIR
 
 void setup() {
 // Sets the two pins as Outputs
 pinMode(stepPinX,OUTPUT);
 pinMode(dirPinX,OUTPUT);
  pinMode(stepPinY,OUTPUT);
 pinMode(dirPinY,OUTPUT);
 }
 void loop() {
 digitalWrite(dirPinX,HIGH); // Enables the motor to move in a particular direction
 digitalWrite(dirPinY,HIGH);
 // Makes 200 pulses for making one full cycle rotation
 for(int x = 0; x < 200; x++) {
 digitalWrite(stepPinX,HIGH);
 digitalWrite(stepPinY,HIGH);
 delayMicroseconds(500);
 digitalWrite(stepPinX,LOW);
 digitalWrite(stepPinY,LOW);
 delayMicroseconds(500);
 }
 delay(1000); // One second delay
 
 digitalWrite(dirPinX,LOW);
 digitalWrite(dirPinY,LOW);//
 // Makes 400 pulses for making two full cycle rotation
 for(int x = 0; x < 400; x++) {
 digitalWrite(stepPinX,HIGH);
 digitalWrite(stepPinY,HIGH);
 delayMicroseconds(500);
 digitalWrite(stepPinX,LOW);
 digitalWrite(stepPinY,LOW);
 delayMicroseconds(500);
 }
 delay(1000);
 }

///////////////////////////


CNC shield'in çalışması için EN/GND olarak kart üstünde belirtilmiş headerların kısa devre edilmesi gerekiyor. Elimde uygun jumper olmadığından küçük bir tel parçası ile de o işi hallettim.
Sonuç olarak aşağıdaki videoda her iki motorun ilgili koda uygun şekilde gibi bir yöne bir tur diğer yöne 2 tur olacak şekilde döndüğünü görebilirsiniz.

https://youtu.be/8LXNxJPn8KA


CNC shield ile Satngos rotator yapmak için bu az önce bahsettiğim shield'in enable pini için bir adet ve motor sürücü başına da ikişer adet microstep ayarlama pinleri için olmak üzere toplam 5 adet jumper gerekiyor. Cnc shield seti içinden jumper çıkmadı, elimde de uygun boyutta yoktu. Başka bazı ihtiyaçlar ile birlikte bir miktar uygun boyutta olduğunu düşündüğüm jumper da sipariş ettim.

Bu deneme videosunda microstep ayarlama için olan jumperlar kısa devre değil. Onların projedeki amacı tüm microstep ayarlama pinleri boşta iken tam bir adım olan step motor adımlama çözünürlüğünü 1/8 adıma indirmek. Ki böylece anten için daha kesin/hassas bir pozisyonlama mümkün olsun.  Şu adreste cnc shield hk. başka genel bilgiler ile birlikte bu microstep çözünürlüğü ayarlaması ile ilgili detay "Configuring microstepping for each axis" başlığında güzel şekilde anlatılmış.  http://www.zyltech.com/arduino-cnc-shield-instructions/

En azından daha karışık işlere girip yanılmadan önce bir referans nokta olarak elektroniğin ve motorların çalışırlığının testi için projeyi yapacak herkese bu gibi bir test yapmasını tavsiye ederim.







Çevrimdışı TA2SUA

Ynt: Satnogs Anten Rotatoru
« Yanıtla #4 : 21 Şubat 2021, 18:30:15 »
Rotator'un elevasyon kısmını topladım ve test ettim.

Yaşadığım birkaç sorun:

1- Malzeme listesinde belirtilen imbus başlı m4x10 vidalar ile ana rulmanı tutan parçalardan motor tarafında olanı taktığımda benim motorlar sığmadı. Motora yakın taraftakileri daha küçük baş profiline sahip yıldız vidalar ile değiştirmek durumunda kaldım.

2-Muhtemelen orijinal projede kullanılan cnc shield ile benim kullandığımın pin diziliminde farklar var. Motor Y portuna takılı olmasına rağmen Y motorunun endsstop pini ile 0 noktasını bulamadı. Deneme yanılma ile Y motorunun endstop pininin X olduğunu keşfettim. Kodda pin değiştirmek yerine oraya bağlamak daha kolay geldiğinden o şekilde bağladım.

3- Projede verilen arduino kodunda dişli oranı 1:108 idi. İlk yaptığım testte Rotator verdiğim komutun iki katı kadar dönüyordu. Örneğin 45 derece elevasyon için komut yolladığımda rotator 90 dereceye dönüyordu. Bende kodda dişli oranı değişkenini 54 olarak değiştirdim.

Sonuçta başarılı şekilde elevasyon tarafını videodaki gibi test edebildim :

https://youtu.be/_JHbQ1x4weE