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Bauanleitung TeenAstro 2.4.1 Mini mit 1.3" OLED Display + Tipps + Erfahrungen.

PDF (8,3 MB)

Die Anleitung soll den Bau einer TeenAstro Teleskopsteuerung ohne große Elektronikkenntnisse ermöglichen. Es gibt diverse Varianten mit verschiedenen Bauteilen.

Diese Anleitung gilt für die Variante mit kleinem Gehäuse und 1,3" OLED Display, inkl. WLAN, ohne Steuerung eines Fokussierers.

 

Für die Steuerungen sind diverse Komponenten zu besorgen.

 

Folgende Teile sind zu besorgen:

2,5 mm Schrauben + Muttern

Platinen (evtl. gem. Wiki bestellen oder über TeenAstro-Liste anfragen). Ich habe einen kompletten Platinensatz ( 2 Platinen + gedruckte Abdeckungen für den Handcontroller bzw. das Steuerungsgehäuse) bei Charles Lemaitre gekauft.

Es gibt eine Teileliste von Reichelt. Hier die aktuelle Teileliste Stand 18.09.2019.

 

Teileliste für die Hauptplatine

Artikel Gleichrichterdiode, 1200 V, 6 A, P6 anzeigen. P 600S Gleichrichterdiode, 1200 V, 6 A, P6
Artikel Präz.-Buchsenleisten 2,54 mm, 1X50, gerade anzeigen. MPE 115-1-050 Präz.-Buchsenleisten 2,54 mm, 1X50, gerade
Artikel Modular Einbaubuchse 6/6, schwarz anzeigen. MEBP 6-6S Modular Einbaubuchse 6/6, schwarz
LED 3MM 5V RT LED, 3 mm, bedrahtet, 5 V, rot, 20 mcd, 60°
Artikel Einbaufassung für 3 mm LEDs, Aussenreflektor, chrom anzeigen. EBF A-3 Einbaufassung für 3 mm LEDs, Aussenreflektor, chrom
Artikel Widerstandsnetzwerk, 4,7 kOhm, Sternschaltung, 5Wid./6Pins anzeigen. SIL 6-5 4,7K Widerstandsnetzwerk, 4,7 kOhm, Sternschaltung, 5Wid./6Pins
RAD LXZ 50/100 ELKO, 100 µF, 50 V , 105 °C
Artikel Uhrenquarz, Metallgehäuse, 1,15x1,15x4,7mm, 12,5pF anzeigen. 32,768 MS5V-12,5 Uhrenquarz, Metallgehäuse, 1,15x1,15x4,7mm, 12,5pF
Artikel Stiftleisten 2,54 mm, 1X50, gerade anzeigen. MPE 087-1-050 Stiftleisten 2,54 mm, 1X50, gerade
Artikel nicht mehr lieferbar anzeigen. DC BU 072761 Einbaubuchse Flachkontakte, Ø außen: 6,3 mm, Ø innen: 2,5 mm
Artikel Sechskantmutter M8x0,5 anzeigen. SKM M8 Sechskantmutter M8x0,5
Artikel SAL M8x1, 4-pol, Einbaubuchse anzeigen. SAL8 FK40 SAL M8x1, 4-pol, Einbaubuchse
Artikel USB-Einbaubuchse, Serie B, gew., Printmontage anzeigen. USB BW USB-Einbaubuchse, Serie B, gew., Printmontage
Artikel Sicherungshalter, 5x20mm, max. 10A-250V anzeigen. PL OGN-22,5 Sicherungshalter, 5x20mm, max. 10A-250V
Artikel Lithium-Knopfzelle, 3 V, 180 mAh, 20,0x3,2 mm anzeigen. BR 2032 Lithium-Knopfzelle, 3 V, 180 mAh, 20,0x3,2 mm
Artikel Knopfzellenclip für Ø 20 mm, Print anzeigen. KZH 20P Knopfzellenclip für Ø 20 mm, Print
Artikel DC/DC-Wandler TSR-2, 5 V, 2000 mA, SIL anzeigen. TSR 2-2450 DC/DC-Wandler TSR-2, 5 V, 2000 mA, SIL
Artikel Teensy 3.2, USB anzeigen. TEENSY 3.2 Teensy 3.2, USB
Artikel Präz.-Buchsenleisten 2,54 mm, 1X05, gerade anzeigen. MPE 115-1-005 Präz.-Buchsenleisten 2,54 mm, 1X05, gerade
Artikel Präz.-Buchsenleisten 2,54 mm, 1X14, gerade anzeigen. MPE 115-1-014 Präz.-Buchsenleisten 2,54 mm, 1X14, gerade
Artikel Alu-Designgehäuse, 114 x 91 x 53,5 mm, IP64 anzeigen. FR 80 42 100 ME Alu-Designgehäuse, 114 x 91 x 53,5 mm, IP64
Artikel D-SUB-Buchse, 9-polig, gewinkelt, RM 9,4 anzeigen. D-SUB BU 09EU D-SUB-Buchse, 9-polig, gewinkelt, RM 9,4
Artikel Wippschalter, 1x Aus, schwarz, I-O anzeigen. WIPPE 1901.1103 Wippschalter, 1x Aus, schwarz, I-O
FM-A 180U 50 Elko radial, 180 uF, 50 V, 105°C, low ESR
RND 170-00074 RND 170-00063 Sicherung Glas, bulk (lose), 5x20mm, 5A, flink        


 

Teileliste für den Handcontroller

1/4W 4,7K Widerstand, Kohleschicht, 4,7 kOhm, 0207, 250 mW, 5%
X7R-5 10N MLCC 10N, 100V, RM5, X7R, 10%
Artikel Drucktaster 0,7A-250VAC 1x (Ein) Ø19/15,2mm ws Faston anzeigen. RAFI 300.205 Drucktaster 0,7A-250VAC 1x (Ein) Ø19/15,2mm ws Faston
Artikel Drucktaster 0,7A-250VAC 1x (Ein) Ø19/15,2mm sw Faston anzeigen. RAFI 300.104 Drucktaster 0,7A-250VAC 1x (Ein) Ø19/15,2mm sw Faston
Artikel Drucktaster 0,7A-250VAC 1x (Ein) Ø19/15,2mm rt Faston anzeigen. RAFI 300.301 Drucktaster 0,7A-250VAC 1x (Ein) Ø19/15,2mm rt Faston
Artikel Multi-ABS-Gehäuse, 112 x 62 x 31 mm, IP 54 anzeigen. 1591BBK Multi-ABS-Gehäuse, 112 x 62 x 31 mm, IP 54
Artikel Sechskantmutter M8x0,5 anzeigen. SKM M8 Sechskantmutter M8x0,5
Artikel SAL M8x1, 4-pol, Einbaustecker anzeigen. SAL8 FS40 SAL M8x1, 4-pol, Einbaustecker
Artikel SAL M8x1 - 4-pol, Verbindungsleitung, 1,5 m anzeigen. SAL8 RK41,5 SAL M8x1 - 4-pol, Verbindungsleitung, 1,5 m

 

 

Teileliste für Stromversorgung mit 12 Volt, mit Bananenstecker und Hohlstecker für den Anschluß der Steuerungsbox

Artikel-Nr.: HS 25-9
Hohlstecker im stabilen 6-kant-Kunststoffgehäuse

Artikel-Nr.: BUELA 20K RT
Bananenstecker, 4 mm, rot

Artikel-Nr.: BUELA 20K SW
Bananenstecker, 4 mm, schwarz

 

 

Folgende Teile/Kabel sind aus der Elektronik-Krabbelkiste

  • Kabel für div. Verbindungen

 

Folgende Dinge sind durchzuführen:

Die Platinen für die Steuerung und den Handcontroller sind mit den Bauteilen und Buchsenleisten zu bestücken. In das Gehäuse für den Handcontroller sind Bohrungen für den seitlichen Druckknopf (13mm) , die Anschlussbuchse  (6 - 8 mm) für das Verbindungskabel zwischen Handcontroller und Hauptsteuerung und optional 2 Löcher für eine Befestigungsschlaufe anzubringen. Weiterhin sind die 2 Treiberbausteine, der Wimos WIFI-Chip und der Teensys Mikrocontroller mit PIN-Stiften zu versehen.

Folgende Arbeiten sind durchzuführen:

  • Handcontrollergehäuse vorbereiten
  • Die 2 Treiberbausteine TMC5160 sind zu modifizieren
  • OLED Display vorbereiten
  • Wimos vorbereiten
  • Teensys 3.2 modifizieren
  • Steuerungsplatine bestücken
  • Hauptplatine bestücken

 

Modifikation des TMC5160 Treiberbausteins:  siehe auch Wiki

Der kleine Widerstand (in SMD-Bauweise) an Position R2 muss entfernt werden und an die Position R1 angelötet werden, d.h. der Widerstand wird abgelötet und an Position R1 wieder angelötet. Dies ging noch ganz gut, aber das Anlöten des SMD-Bauteils habe ich nicht hinbekommen.

Leider habe ich einen dieser Miniwiderstände verloren und musste daher an R1 einfach die beiden Lötpunkte verbinden. Dies ist laut dem Wiki kein Problem.

Tipp: Die Verbindung kann mit einem sehr kurzen Kupferdraht oder per Lötzinn hergestellt werden.

 

Widerstand an Position R1 auflöten:


OLED Display:

4er-Buchsenleiste anlöten. Ich habe die PIN-Stifte direkt angelötet, dies hat sich später als nicht so praktisch erwiesen.

4 Kabel mit PIN-Stiften an beiden Enden erstellen. Diese Kabel dienen als Verbinder zwischen dem OLED-Display und dem Handcontroller. Dadurch gelingt der Zusammenbau leichter, wenn die Kabelverbindung zum Display nur nach eingesteckt werden muss.

 

Wemos D1 WIFI-Chip:

Mein Chip wurde ohne angelötete PIN-Stifte geliefert. D.h. es müssen PIN-Stifte angelötet werden damit der WIFI-Chip in die "Fassung" (Buchsenleisten) auf der Handcontrollerplatine gesteckt werden kann.

 

Teensys vorbereiten:

1. Uhrenquarz (32.768 kHz, 12.5 pF) einlöten. Die Polung ist egal, der Quarz ist bipolar.

2. Trennen der Verbindung beider Lötpads mit einem Messer. Damit wird die 5V Stromversorgung von der Micro USB-Buchse unterbrochen, da der Mikrocontroller extern versorgt wird.

3. 2 Kabel mit Stiftleisten an D+ bzw. D- anlöten. Diese 2 Kabel werden später auf der Hauptplate aufgesteckt ( D+ auf D+, D- auf D-)

4. Stiftleisten anlöten

 

Tipp:

zu 1:

Der Uhrenquartz ist sehr klein und hat kurze Anschlüsse. Ich habe den Quartz zuvor mit Uhu an der richtigen Position angeklebt und dann erst die Lötpunkte gesetzt. Mit einer Lupe kann man den Quartz besser sehen und beim Festkleben entsprechend positionieren.

zu 2:

Mit einem Multimeter nachmessen ob die Verbindung getrennt ist.

 

Platine Handcontroller:

1. 4,7 kOhm Widerstände einlöten

2. Die 100 nF Kondensatoren einlöten. Die Polung ist egal, sie sind bipolar.

3. Buchsenleisten für den WIFI-Chip anlöten

4. weitere Buchsenleisten anlöten

  • 4er-Leiste für Verbindung zum OLED-Display
  • 3er-Leiste für Masse + 3,3 Volt
  • 6er-Leiste für Anschlüsse der Richtungs- bzw. Fokussiertaster
  • Alternativ auch als 7er-Leiste, ein Kabel der Shift-Taste muss an die Position "s" verbunden werden
  • 1er-Leiste an 3,3 Volt für Anschluss der Shift-Taste (im Bild unten nicht ersichtlich)

 

Tipp:

Ich habe die Buchsenleisten in einem ersten Schritt mit einem kleinen Klecks UHU-Klebstoff auf der Platine befestigt, da beim späteren Anlöten die Platine zum Löten umgedreht wird und die Buchsenleisten nach unten zeigen.

Die Buchsenleisten des WIFI-Chips ebenfalls zunächst mit UHU-Klebstoff fixieren. Dabei ist es praktisch, wenn der WIFI-Chip bereits mit den PIN-Stiften versehen ist und auf die Buchsenleisten aufgesteckt ist.

 

5.  An die Shift-Taste 2 Kabel anlöten. Am Ende der beiden Kabel jeweils einen PIN-Stift anlöten. Ein Kabel wird an eine Buchse mit 3.3 Volt aufgesteckt, das andere Kabel an die PIN-Buche an der Position "s" (siehe Beschriftungen auf der Platine).

 

6. Die Taster N, S, W, E alle miteinander verbinden. Hier wird eine Leitung mit 3,3 V angeschlossen. Dieses Kabel geht an einen 3,3 Volt Anschluß.

Zwischen den beiden Kontakten (je Schalter, im Bild ist einer rot markiert) muss keine Verbindung gelötet werden.

Jetzt ein Kabel für jeden einzelnen Taster anlöten. Länge mind. 10 cm. eher etwas länger.

7. Die Taster für den Focuser (F + f) beide miteinander verbinden und ein zusätzliches Kabel für Masse (GND) anlöten. Dann ein Kabel für jeden einzelnen Taster anlöten (im Bild grün + gelb)

8. Die Kabel von den Tasten N, S, W, E, F, f an eine 6-er Stiftleiste anlöten. Diese Stiftleiste wird später auf die 6-er Buchsenleiste gesteckt.

9. Die Kabel für Masse (GND) und 3,3 V an einer 2-er Stiftleiste anlöten und auf die Buchse stecken.

10. Die 4 Kabel für das Display wurden schon vorher angefertigt (siehe OLED-Display). Nun das Kabel an der Buchsenleiste am OLED-Display und auf der Platine des Handcontrollers einstecken.

11. Kabel der Anschlussbuchse an die Platine löten

    Handcontroller                        Hauptplatine

    Masse  (GND)       ->                Masse (GND)

    5 Volt                    ->                5 Volt

    Tx                         ->                Rx

    Rx                         ->                Tx

 

Hauptplatine:

Generell gilt:

Ich habe die Buchsenleisten und andere Bauteile oftmals zuvor per UHU-Kleber fixiert und später dann angelötet.

1. Wiederstandsnetzwerk anlöten

2. Buchsenleisten für TMC5160 anlöten

 

3. Batteriekontakt (quadratisches Pad) mit einer dünnen Schicht Lötzinn versehen (etwas weniger als im Bild), damit die Batterie nachher auch Kontakt hat. Ansonsten wird die Uhr des TeenSys nicht weiterlaufen. Dann den Batterieclip anlöten.

 

4. Buchsenleisten für Teensys + Anschluss D+/D- anlöten

 

5. Kondensatoren anlöten. Hierzu müssen die Anschlusskontakte entsprechend gebogen werden, damit der Einbau der Platine in das Gehäuse gelingt bzw. genügend Platz für die TMC5160 Treiberplatine und den Batterieclip bleibt.

6. Stiftleisten in die Buchsenleisten für die TMC5160 Treiberplatinen einstecken und die TMC5160 Treiber anlöten. Die Treiberplatinen können danach wieder ausgebaut werden (vorsichtig aushebeln).

 

7. Kondensator, ST-4 Anschlussbuchse und Gleichrichterdiode anlöten

8. Sicherungshalter und 9-Pin SUB-D Buchsen anlöten

9. USB-Buchse, Stromanschluß und TSR2-2450 DC/DC Wandler anlöten. Beim DC/DC Wandler auf die Polung beim Einbau achten! Der weiße Punkt markiert den 12-Volt Eingang.

Die 2er-Buchsenleiste nicht einbauen. An diese Anschlüsse wird die rote LED angeschlossen. Besser etwas längere Kabel an die LED anlöten, da die Kontakte vom Hauptstromschalter sehr nahe an diese Kontakte kommen. Vom Hauptstromschalter kommen 12 Volt, d.h. bei Kontakt mit den LED-Anschlüssen, wird der Teensys zerstört. Alternativ isolierte Steckerkabel am Hauptstromschalter verwenden.

 

10. LED-Halterung  + LED einbauen, Anschlußkabel für LED etwas länger lassen und an Anschlußkontakte der LED anlöten. Im Internet nachlesen, welcher PIN der LED der Pluspol bzw. Minuspol ist.

Beim Zusammenbau werden die Anschlusskabel direkt auf die Platine gelötet. Keine PIN-Stifte und Buchsenleisten verwenden -> Kurzschlussgefahr mit Hauptstromschalter.

Anschlußkabel für Hauptschalter anlöten. Evtl. fertige Anschlußkabel nehmen oder für Isolierung zum LED-Anschluß sorgen.

 

Kabel der Anschlussbuchse an die Platine löten

    Handcontroller                        Hauptplatine

    Masse  (GND)       ->                Masse (GND)

    5 Volt                    ->                5 Volt

    Tx                         ->                Rx

    Rx                         ->                Tx

 

 

11. Anschlusskabel des Hauptschalters anlöten

 

Tipps:

Die TeenAstro-Mini benötigt 9-Pin Sub-D Stecker für den Anschluss irgendwelcher Motoren. Die Original FS2-Kabel passen evtl. mangels Platz nicht.

Ich empfehle etwas mehr Buchsenleisten und Stiftleisten als in der Teileliste im Wiki aufgeführt zu bestellen.

 

Firmware aufspielen:

USB-Kabel mit PC verbinden. Unter Windows 10 wird der Teensys wohl automatisch erkannt und ein entsprechender Treiber installiert, damit der Teensys per COM-Port angesprochen werden kann. Unter Windows 7 gibt es einen Treiber damit dies funktioniert. ->

Mit der Anwendung TeenAstroUploader die Firmware für die Steuerung hochladen.

Den Wimos WIFI Chip ausbauen, per Micro-USB-Kabel anschließen und mit der Anwendung TeenAstroUploader die Firmware dafür hochladen. Siehe auch Wiki.

 

Beim Einschalten blinkt die rote LED zuerst ein paar Mal schnell, leuchtet ca 1 -2 Sekunden und erlischt dann. Der TeenSys leuchtet mit einer orangenen LED. Am Display sollte die Versionsnummer erscheinen und dann die aktuellen Koordinaten wo die Montierung (virtuell) steht.

Der WIFI-Chip spannt ein WLAN mit Namen "TeenAstro" auf. Das Kennwort lautet "password". Dies kann über den eingebauten Webserver geändert werden. Der Webserver antwortet auf die IP-Adresse: 192.168.0.1

Alle Parameter können über den Webserver oder manuell über die Steuerung geändert werden.

Der ASCOM-Treiber benötigt mindestens ASCOM 6.2.

 

1. Einschalten