新エンコーダの実験

木曜に届いたのは多摩川精機のロータリーエンコーダ。オンライン販売のアウトレットで安かったので購入した。すぐに使う予定はないのだが、次のDSC（HPのやつもあるのだが）に使う予定だ。
型番はOIH35-2048P6-L6-5V、2048P/RもありDSCに使うと8192Ticsになる。1000P/Rのものもあったが先週は売り切れだった（今見たら販売しているようだ）。

A/B相以外にゼロ点だけではなく120度の絶対値までわかる信号があり、しかもRS422のコモンモード出力のため信号線のため倍の12本と電源・GNDで14本も線が出ている。A/Bの正相と電源・GNDの4本のみDSC-03基板に接続し、動作させてみた。やはり予想通り。ゆっくり回転する分には正常に動作するが、少し高速で回すとエラーが発生する。DSC-03基板のサンプリング周波数に対し、A/B相の入力信号が速すぎるのだ。4秒で1回転よりも速いとエラーが出る感じだ。まあ、でかい望遠鏡用であればそんなに早く回せないので問題ないと思うが、今後改善しようと思う。
割り込み処理時間を短縮し、サンプリング周波数を上げるのはかなり限界に近いので、クロック周波数を上げる必要がある。PIC16F88は内部クロックを８MHｚにできるので倍速は簡単だ。それ以上だと外付けクロックが必要になるが20MHzのオシレータをつければ、5倍のサンプリング周波数になる。

コメント 8

KATSU さんはじめまして。
”DSCの作り方”に引かれて流れ着きました。以来記事を熟読させていただいています。わたしもKATSU さん式のＤＳＣを作ってみようと検討しているのですが、”PIC16F88は内部クロックを８MHｚ”化というのは、回路変更を伴うのでしょうか？ＰＩＣ全然知らないので・・・また、高速化版を公開されるおつもりはあり増すでしょうか？
by シュレディンガー猫 (2009-02-12 18:04) 

シュレディンガー猫さん、こんばんは。
８MHｚ対応は、回路変更は必要ありません。ソフトも少しだけの変更で対応できると思うので、実験してみて良好であればなるべく早く公開します。
基板の方も外部クロックに対応できるように書き換えるつもりですが、こちらは時間がちょっとかかるかもしれません。
何か問題があったらコメントお願いします、できるだけ対応したいと思います。
by KATSU (2009-02-13 00:08) 

KATSUさん、ありがとうございます。
私の場合、日本電産ネミコンの2500Ｐ/Ｒ・オープンコレクタ出力ＡＢＺ相のエンコーダーが手元にありますので、これを活用したいと思っています。KATSUさんの回路の場合、ＰＩＣライタ不要でＵＳＢ接続なので、いいことずくめですね。自力で開発する能力が無いので、KATSUさんのオリジナルをコピーさせていただければと思っています。とりあえず架台（経緯台）にエンコーダーを取り付ける工作を進めておきますので、よろしくお願いします。（笑）
内部でどのような処理が行われているのか分かりませんが、自作経緯台などの場合、方位軸・高度軸の直交精度充分でないと、導入精度に影響するのでは・・・設置時の架台の水平出しも重要そうですね。
それとも、何かの工夫で補正してしまっているのでしょうか？
色々と期待していますので、ご活躍をお祈りいたします。

by シュレディンガー猫 (2009-02-16 23:12) 

シュレディンガー猫 さん、こんばんは。
オープンコレクタのエンコーダを使用する場合は、プルアップ抵抗の選択に注意してください。抵抗値が大きいとケーブル容量との組み合わせで立ち上がり時間・立下り時間が長くなってしまうので問題が出てしまいます。（ただし、小さくしすぎるとドライブ能力の問題が出ますが。。。）
現行のファームでサンプリング時間が125u秒で、記事に書いたように4秒/1回転はちょっと大袈裟かも知れませんが部分的な角速度が速くなるとエラーをおこし、誤差を生じてしまいます。現在の見込みではクロックを8MHzにすることはほとんど問題ないようです。また割り込み処理の実行時間自体のクロック数も減らせそうなのでサンプリング周波数を50u秒程度にはできそうな感じです。もうしばらくお待ちください。
方位・高度軸の直行性、水平度も重要なはずですが、Cartes du cielではエンコーダのセッティングに2starアライメントを要求しているので、何らかの補正をしていると思っています（補正をしないのなら1Starで充分なはずなので）。アライメントをする星をうまく選べばその間の対象物の誤差は少ないと考えられます。
いままでの工作ではそれほど精度の高い物は作っていないので、検証はできていません（何らかの原因でDSCだけで必ずセンタに導入できるわけではありません）。ただ、PC画面から視野内にある特定可能な天体から、実際のずれの予測ができるのでその近辺の対象の導入は非常に優しくなると思います。
by KATSU (2009-02-19 01:02) 

KATSUさん、おはよう御座います。
アップ・ダウンパルス変換やアップ・ダウンカウンタは使わないのですか？
その分、嵩張ってしまいますが。。。
by ジーク (2009-02-19 06:20) 

ジークさん、こんばんは。
CPLDとかFPGAを使えば、verilogとかを使って、簡単な記述で結構小さなロジックで入ってしまうと思います。ディスクリートで組むのは時代錯誤的ですし、このようなまじめな方法は、だんだん実業に近くなって楽しくないので、しばらくはこのままPICだけでなんとか頑張りたいと思います。（実用的に問題ないところまでいけると思っています）

by KATSU (2009-02-20 01:45) 

KATSUさん、こんにちは。
勿論、CPLDやFPGAを使うことになりますね。

>だんだん実業に近くなって楽しくないので

仰るとおりで、これだと真面目すぎてチャレンジがないですが、エンコーダを使った時点で真面目領域に入り込んでしまっているような気もします．．．（＾＾）
by ジーク＠A国 (2009-02-20 05:24) 

ジークさん、こんばんは。
A国ですか、いいですね。

う～ん。書き込みをどうするかが面倒ですね。個人じゃライターを買うのはちょっと難しいし、会社で書き込むのは反則な気がします。PICのプログラムでJTAGをつかっえばICSPできそうですが、かなり気合を入れないと。。。

by KATSU (2009-02-21 04:32)