Die Steuerung II

Schuljahre 2003 - 2005

Auch wenn man es soweit gebracht hat, dass eine Technik einmal grundsätzlich "läuft", so entstehen doch bald Vorstellungen und Wünsche sie zu verbessern. So stellte es sich recht bald heraus, dass die Genauigkeit, mit der unser Motor die verschiedenen Horizontebenen auf den korrekten Winkel einstellte, recht bescheiden ausfiel. Hinzu kam, dass ein Motor in der astronomischen Uhr gebraucht wurde. Also haben wir umgeplant: der Horizontmotor kam in die Uhr und ein Schrittmotor, der noch im Vorrat war, wurde zur Steuerung der Horizontebene eingesetzt. Dazu mußte allerdings ein neues eigenes Getriebe gebaut werden. Tobias, Florian und Sebastian haben sich hier die Arbeit geteilt.

Die Spannungszuführung für den Lupenmotor und für das zentrale Licht erfolgte über die untere durchbohrte Achse mit einem Kabel. Während des Einsatzes der Tagesdrehung lies sich selbstverständlich nicht verhindern, dass sich dieses Kabel verdrillte und man zwischendurch immer mal wieder diese Verdrillung durch entsprechende Vor- oder Rückwärtsdrehung aufheben mußte. Deshalb wurde angestrengt über eine Lösung dieses Problems nachgedacht. Kurt und Yannis haben einen Powersupply über Schleifkontakte entwickelt, der nach mehreren Anläufen inzwischen zuverlässig arbeitet.



Schleifkontakte aus einem abgesägten Dübel, abgesägtem Messingrohr und vier kleinen Schlüsselringen. Sie sind im Holz gut versteckt. Nur die Drähte kommen heraus und bringen den Strom hinein.

Und unten sieht man, was dieser Strom alles steuern muss.

Die Umbauarbeiten der Motoren hatten entsprechende Konsequenzen auf die hard- und softwaremäßige Steuerung vom Computer bzw. auf die Handsteuerung. Soll der Schrittmotor die Horizontebene in angemessener Zeit drehen, so muss dort mit der schnellsten für den Motor erreichbaren Schrittfolge laufen. Das wiederrum bringt den Rechner ans "Schwitzen", vor allem wenn er über Multitasking noch andere Aufgaben wie beispielsweise das Einschalten der drei Diaprojektoren:

oder das simultane Wechseln der Dias an den drei Projektoren erledigen soll.

Pascal hat hierzu die programmiertechnisch elegante Lösung geliefert. Diese ist allerdings nur unter Linux lauffähig. Also machte sich die AG daran, sich auf Linux einzuarbeiten. Der Quellcode zu diesem Programm war sehr gut von Pascal auskommentiert, so dass es Marc und Alex auch gelang, die Handsteuerung, die Pascal nicht in sein Programm eingearbeitet hatte, nachträglich zu implementieren.

Es mag zunächst widersinnig klingen, dass eine Handsteuerung programmiert werden muss. Damit hat es aber seine eigene Bewandnis. Die Schrittfolge der Rechteckspannung, die ein Schrittmotor benötigt, läßt sich nicht von Hand erzeugen. Aber die parallel Schnittstelle verfügt auch über Inputleitungen. Das Konzept ist so, dass über eine der Inputleitungen dem Rechner mitgeteilt wird, dass der Motor drehen soll und über eine zweite Inputleitung sagt man ihm auch in welche Richtung. Über doppelte Wechselschalter legt man von außen die entsprechenden Inputpins high oder low. Die Schaltung ist - wie die nebenstehende Skizze zeigt - recht einfach.

Nachdem die Steuerungsprogramme unter Linux liefen, mußten auch die Vorführungprogramme an Linux angepaßt werden. Um die entsprechenden Skripte haben sich Kitti, Katharina und Lisa gekümmert. Auch mußten die Sounddateien für den Einsatz unter Linux umgewandelt werden. Dabei haben Maxi und Nicolai mitgeholfen und schließlich hatten wir am Ende des Schuljahres wieder Vorführungen in Klasse 11 Physik.

Eine weitere Neuigkeit wirft ihre Schatten voraus: Der indirekt beleuchtete Horizont!

Katharina, Lisa und Kitti haben nach einem "360°" Foto, das den Rundumblick um die Schule zeigt, diesen Horizont auf den Durchmesser unserer Kuppel angepasst und eingebaut. Es fehlt noch, dass die indirekte Beleuchtung vom Rechner aus gedimmt wird. Die Platine ist bereits gelötet, aber das Dimmerprogramm ist noch nicht auf Linux umgestellt. Dafür kann man den Blauen aber schon sehr gut erkennen!

Der größte Teil der oben gezeigten Elektronik steckt in diesem Steuerpult.