Главной функцией системы управления телескопом является наведение его на объекты наблюдений. Точность, оперативность, надежность выполнения этой функции - один из важнейших параметров телескопа. Штатная станция приводов наведения телескопа по экваториальным координатам (ССП а и ССП 5) телескопа АЗТ-22 (ЛОМО, 1995 г.), в последствии РТТ150, управлялась вручную с помощью электромеханических реле и сельсинов. Первая версия системы управления телескопом (в том числе и приводами) была основана на промышленном компьютере IPC610 (уровень управления «железом» в режиме жесткого реального времени), а терминал наблюдателя - это персональный компьютер под ОС Windows. Эта система работает на телескопе с 2004 года и основным ее недостатком является необходимость связи функциональных слотов промышленного компьютера с устройствами телескопа очень большим числом кабелей, которые испытывают многократные изгибы при прохождении через токопереходы. Это может приводить и приводит к обрывам линий связи и, кроме того, во время грозы на них наводятся ЭМ импульсы, что вызывает выход из строя управляющих слотов. И, наконец, самое главное - в зависимости от внешних условий (сезонные изменения температуры) изменяется динамика работы приводов телескопа. Скомпенсировать эти изменения можно программным путем, изменяя алгоритмы разгона и торможения. Поэтому на основе современной микроконтроллерной техники было принято решение создать новую распределенную систему управления телескопом и функционально завершенный модуль управления приводами телескопа.
Таким образом, целью моей работы является разработка устройства управления приводами телескопа РТТ150.
Для реализации поставленной цели необходимо было сделать следующее:
1. На основе изучения и анализа существующего устройства позиционирования трубы телескопа, разработать блок-схему и алгоритм работы нового устройства.
2. Выбрать для реализации нового устройства инструментальную основу, микроконтроллеры из имеющихся на рынке и удовлетворяющих поставленной задаче.
3. Создать имитаторы датчиков угла поворота, модуля тактирования и АЗТ-сервера на основе микроконтроллеров.
4. Используя выбранную инструментальную основу (Keil, IAR Embedded Workbench и Atmel Studio 7.0) разработать программный код и с помощью имитаторов выполнить отладку устройства.
В результате работы, было сделано следующее:
1. Разработаны блок-схема и алгоритмы устройства наведения привода телескопа.
2. В соответствии с блок-схемой скомпоновано устройство управления приводом на основе микроконтроллеров с архитектурами: AVR и ARM.
3. Для имитации датчиков угла поворота, модуля тактирования и АЗТ-
сервера разработаны соответствующие устройства на основе
микроконтроллерных модулей AS-MegaM, Arduino Uno и Arduino Due.
4. Для реализации алгоритмов работы приводов разработано программное обеспечение устройства привода наведения.
5. С помощью имитаторов выполнена отладка программного обеспечения.
1. Гумеров Р.И., Хамитов И,М., Пинигин Г.И. ТЕЛЕСКОП РТТ150 В МЕЖДУНАРОДНЫХ ПРОЕКТАХ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ МАЛЫХ ТЕЛ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ // Ученые записки КФУ. Физикоматематические науки 2013 том155 N1- Казань: КФУ, 2014, -14 стр. свободный. Яз.рус. - Режим доступа:
http: //dspace.kpfu.ru/xmlui/handle/net/19969.
2. Гумеров Р.И. РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕСКОПА РТТ150, 11 с.
3. П. П. Редькин. 32/16-битные микроконтроллеры ARM7 семейства AT91SAM7 фирмы Atmel. Руководство пользователя. - М.: Издательский дом «Додэка - XXI», 2008. - 704 с.
4. Казанский федеральный университет. Институт физики. [Электронный ресурс] Гумеров Р.И. «Программируемые микроэлектронные системы. Лабораторный практикум. Часть II. 32-разрядные микроконтроллеры. Руководство.» - Казань: КФУ, 2014, -62 стр. - Режим доступа: http://kpfu.ru/physics, свободный.
5. Н. Королев. «32-рязрядные микроконтроллеры Atmel: практика работы» [Электронный ресурс] // Электроника и НТБ. - 2009. - №4. - Режим доступа: http://www.electronics.ru/journal/article/216 (дата обращения
11.10.2017)
6. Н. Королев. «32-разрядные ARM7 микроконтроллеры Atmel» [Электронный ресурс] // Компоненты и технологии. - 06.2006. - №1. - Режим доступа: http://www.as-kit.ru/articles/2006_06_KiT_arm7.pdf (дата обращения 9.10.2017)
7. Справочник по электронным компонентам [Электронный ресурс]. Микроконтроллер семейства AT91 на основе ядра ARM Thumb. Режим доступа:
http: //www.gaw. ru/html .cgi/adv/ic/Atmel/micro s/arm/AT91SAM7X256_128.h tm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус. (дата обращения 22.04.2018)
8. Справочник по электронным компонентам [Электронный ресурс]. ATmega128, ATmega128L. свободный. - Загл. с экрана. - Яз.рус. Режим доступа: http: //www.gaw.ru/html .cgi/txt/ic/Atmel/micros/avr/atmega128. htm (дата обращения 15.03.2018)
9. Сайт паяльник [Электронный ресурс]. Keil uVision, Загл. с экрана. - Яз.рус. Режим доступа: http://cxem.net/software/keil.php_(дата обращения
27.02.2018)
10. Сайт компании «Microchip» [Электронный ресурс]. SAM3X / SAM3A Series, DATASHEET, 1459 с., свободный. - Загл. с экрана. - Яз.англ. Режим доступа: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel- 11057-32-bit-Cortex-M3-Microcontroner-SAM3X-SAM3A_Datasheet.pdf (дата обращения 20.04.2018)
11. Сайт компании «Analog Devices» [Электронный ресурс]. ADuCM360/ADuCM361 Hardware User Guide, 177 с., свободный. - Загл. с экрана. - Яз.англ. Режим доступа:
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data- sheets/ADuCM360_361.pdf _(дата обращения 23.02.2018)
12. Википедия [Электронный ресурс]. Цифро-аналоговый_преобразователь. Загл. с экрана. - Яз.рус. Режим доступа:
https://rn.wikipedia. о^^кНЦифро-аналоговый_преобразователь_(дата обращения 3.04.2018)