Projekt
Aufgabenstellung
Trotz immer größerer Teleskope der Fachastronomen können Amateurastronomen auch mit kleinen Geräten wertvolle Beiträge für die Wissenschaft liefern (z. B. Entdeckung von Kometen und Supernovae, Überwachung von Planeten, veränderlichen Sternen und Asteroiden). Die moderne Technik (z. B. CCD- und CMOS-Sensoren in Verbindung mit geeigneter Bildverarbeitung, dem sog. „Lucky Imaging“) erlaubt es den Amateuren, Ergebnisse zu bekommen, die noch vor einigen Jahren den Fachastronomen vorbehalten waren. Für die Anwendung dieser „Lucky Imaging“-Technik ist eine perfekte Fokussierung unbedingt erforderlich. Bei den kleinen Amateurfernrohren ist eine manuelle Scharfstellung mit mechanischen Erschütterungen verbunden, die die genaue Fokussierung massiv erschweren. Eine Motorisierung (Schrittmotor) und kabellose Steuerung ermöglichen eine sehr genaue und schwingungsfreie Scharfstellung. Durch Messung der Temperatur und Verwendung eines geeigneten Computerprogramms kann auch der Temperaturdrift der Fokuslage kompensiert werden. Zudem können die Fokuslagen für verschiedene optische Zusätze abgespeichert und automatisch angefahren werden.
Blockschaltbild
Realisierung
Ein Schrittmotor wird an einen Motortreiber angeschlossen und mittels PWM-Signal vom Mikrocontroller angesteuert. Als Schnittstelle zwischen Mikrocontroller und Endgerät (Computer, Smartphone, Wii Remote) wird eine Bluetooth-Drahtlosverbindung verwendet. Die grafische Benutzeroberfläche für den Computer wird in Visual Studio in der Hochsprache C# entwickelt. Eine Android-App ermöglicht die Fokussierung mittels Smartphone. Eine Mikrocontroller- und Hauptplatine werden selbst entwickelt.
Ergebnisse
Das User-Interface zum Steuern des Fokussierers mittels PC, sowie die Android-App wurden fertiggestellt. Die Hardware für die Steuerung wurde entworfen und Leiterplattenlayouts dafür erstellt. Die gesamte Hardware wurde in ein eigenes Gehäuse eingebaut, am entsprechenden Fernrohr installiert und erfolgreich getestet.