Sistema de Motorização: OnStep

Módulos para montar uma versão do OnStep.

O OnStep provavelmente é a ferramenta mais aguardada desta série,  foi desenvolvido por Howard Dutton e trata-se de outro sistema compatível com a plataforma Arduino (assim como o AstroEQ que apresentei anteriormente). Este controlador foi o último que montei e provavelmente o que mais me deu trabalho também (particularmente gosto disso porque me divirto). A principal diferença entre o OnStep e o AstroEQ é o EQMod, pois o OnStep não é compatível com este software mas, segundo o autor Howard Dutton: enquanto o EQMod é um software inteligente que disponibiliza todos os recursos, o OnStep é um hardware com inteligência embarcada cujos recursos são inerentes a ele.

Arduino Mega 2560 com RAMPS 1.4

O OnStep pode ser utilizado tanto em montagens altazimutais (dobsonianas e outras) quanto em montagens equatoriais (germânica, berço etc). Além disso é um sistema muito versátil que permite a inserção de diversos módulos e sua montagem é multiplataforma, isto é, há diferentes formas de se montar o OnStep, algumas até mais fáceis do que o AstroEQ e outras tão complicadas quanto um PicGoTo.

Eu montei duas versões do OnStep, uma das mais complicadas e outra bem fácil, notei que após montadas a performance é praticamente a mesma. Algo que me atrai no OnStep são as possibilidades, gosto de fazer coisas e este sistema é cheio de ferramentas interessantes como: bluetooth, wifi, buzzer, app para celular, motorizar focalizador, derrotacionador de campo, entre outros. Enfim, acho que é o mais completo em termos de recursos.

Contudo, sem dúvidas, este foi o sistema que mais me tomou tempo, principalmente para ajustá-lo para astrofotografia, explico: a impressão que tenho do OnStep é que ele é um sistema mais voltado à observação visual e contemplativa, faz uso intenso do aplicativo para celular (muitos recursos só estão disponíveis no aplicativo) e uma versão totalmente stand alone demanda alguns cuidados na montagem e escolha dos componentes. Por exemplo: caso você não instale um módulo RTC (Real Time Clock) na versão para arduino (e em algumas outras também), o sistema não grava a hora e nem possui precisão na velocidade sideral e sempre que ativá-lo deverá recorrer ao smartphone para sincronizar a hora do sistema ou ao driver ASCOM.

No meu caso, cujo desiderato é praticar astrofotografia de longa exposição, o que mais interessa é acompanhamento (tracking) e autoguiagem (autoguiding) eficientes; outro fator interessante é possuir agilidade para conectar tudo (não acho legal a ideia de precisar acessar o app para fazer uso de recursos da montagem). Após um tempo estudando o OnStep e conversando com os desenvolvedores fui aprendendo a dominar certas etapas para deixar o sistema como eu preciso.

Tipos de montagem do OnStep:

• Arduino Mega 2560 com protoboard (simples e barato);
• Arduino Mega 2560 com protoshield (similar ao AstroEQ);
• Arduino Mega 2560 com RAMPS 1.4/1.5 (mais fácil de montar);
• PCI com Teensy 3.2 (mais cara e veloz);
• PCI com STM32F103C8T6 (similar à anterior e barata - em testes).

Uma desvantagem do OnStep é a configuração, pois é mais complexo e exige diversos parâmetros. Na página de apoio existe uma planilha em Excel que auxilia nesta etapa, nela você insere os valores da redução primária, secundária e a quantidade de micropassos do driver da sua montagem e a planilha realiza os cálculos que servirão para o funcionamento do sistema; com estes dados você deverá alterar o código-fonte do onstep antes de gravar no arduino / teensy / stm32. A gravação pode ser feita através da IDE do Arduino.

Há também uma página na web na qual você insere os valores da planilha e ela gera o arquivo de configuração que deverá substituir o arquivo presente no pacote de gravação do OnStep, poupando assim o trabalho de editar o código-fonte, contudo este gerador funciona apenas nas versões alpha e beta (só não funciona na versão estável do OnStep).

Quanto mais aprimorado você desejar que o seu OnStep fique, mais trabalho você terá; caso queira uma versão com menos recursos porém funcional, o trabalho será menor. 

No meu caso eu montei a versão Arduino+RAMPS 1.4 que é a mais fácil de montar e permite inúmeros recursos, adicionei um módulo RTC, um bluetooth, um buzzer e um driver para motorizar o focalizador, além de uma fonte interna e sistema de acionamento; esta montagem deu um pouco mais de trabalho devido aos recursos incorporados, mas funciona muito bem.

OnStep com Arduino+RAMPS 1.4 e alguns módulos.

Caixa que criei em ACM para acomodar o arduino e os conectores.

A outra versão que montei foi a PCI com o STM32F103C8T6 Blue Pill, que é um microcontrolador com capacidade de processamento 4,5x mais rápida do que o Arduino Mega 2560, porém ele não possui memória EEPROM sendo obrigatório a instalação de um módulo RTC, além disso inseri um módulo wifi ESP-01 (programar este módulo deu mais trabalho que gravar o STM32). Esta versão é um pouco mais complicada e ainda está em fase de testes, caso opte por ela esteja ciente disso.

PCI que criei para o STM32F103C8T6.

Caixa para acomodar o circuito e os conectores.

Pequeno circuito para programar o módulo wifi ESP-01.

Outro aspecto que me atrai no OnStep é a possibilidade de trabalhar com os drivers mais avançados para motor de passo, como os dispositivos da Trinamic cujos drivers permitem interpolar os micropassos trabalhando com mais suavidade e resolução. Tudo isto se deve ao contínuo processo de desenvolvimento deste sistema, eu mesmo já reportei alguns problemas que foram corrigidos pelos desenvolvedores em prazo inferior a dois dias.

Geralmente o material sobre esta ferramenta é apresentado em inglês, estando todo o conteúdo necessário disponível na página do próprio desenvolvedor.

Alguns links interessantes para quem deseja estudar mais sobre o OnStep:

Página Oficial:

http://www.stellarjourney.com/index.php?r=site/equipment_onstep

Na próxima publicação pretendo fazer um resumo sobre as aplicações.

Abraços e até a próxima!!