Cam10. Описание.

Основное назначение cam10 — камера для гидирования. Камера построена на ч/б сенсоре MT9M001C12STM. Схема очень простая, всего 4 микросхемы, включая сенсор, доступна для повторения.

QaUdBO2_KoQ

Сенсор MT9M001C12STM. Внешний вид. Фото sentimentalbob.

RzQ90Za0BVM

Сенсор MT9M001C12STM. Внешний вид. Фото sentimentalbob.

Даташит на сенсор: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2014/12/MT9M001_DS_MONO_K.pdf

Некоторые характеристики камеры:
— сенсор ч/б MT9M001C12STM 1280*1024 пикселей, размер пиксела 5.2 микрон;

— 8 бит выход, не используется 2 младших разряда для упрощения схемы;

— выдержка 0.001..2с (аппаратная для камеры), 0.001-30с (с использованием ASCOM драйвера, большая выдержка получается путем сложение субэкспозиций меньших 2с);

— биннинг 1×1; 2×2; 3×3; 4×4 (средствами ASCOM драйвера);

— время чтения кадра 150 мс, tчт=150+t выдержки.

Плата разведена под алюминиевый герметичный корпус g104.

IMG_2675

Плата камеры cam10. Снимок grim.

IMG_2674

Плата камеры cam10. Снимок grim.

IMG_2676

Плата в корпусе, cam10. Снимок grim.

IMG_2678

Cam10. Снимок grim.

IMG_2677

Крышка cam10. Снимок grim.

Печатную плату для камеры можно выкачать здесь: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2014/12/cam10_pcb.zip

Принципиальную схему скачать можно здесь: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2014/12/CAM10_sch.pdf

Перечень комплектующих: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2014/12/list_of_elements_cam10.zip

Порядок сборки камеры — для начала рекомендуется запаять FT2232HL и обвязку.

Далее подключить к ПК и запрограммировать. Методика описана здесь. Только шаблон стоит использовать для cam10 — http://astroccd.org/wp-content/uploads/2014/12/cam10ept.zip Далее запаиваем оставшиеся комплектующие и проверяем работу.

Фото с подписанными деталями в камере cam10.

IMG_0257

Cam10. Фото с подписанными деталями. Cнимок grim.

IMG_0258

Cam10. Фото с подписанными деталями. Cнимок grim.

Актуальная версия программы для управления cam10 с исходниками: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2015/03/cam10_view1.zip

Выводы:

— у сенсора очень большой темновой ток. Его можно конечно вычесть, но все- же все – же. Темновые кадры:

1с — http://astroccd.org/wp-content/uploads/2014/12/1000ms-dark.fit

2с — http://astroccd.org/wp-content/uploads/2014/12/2000ms-dark.fit

— у сенсора неравномерность чувствительности по пикселям. Выражается это тем, что 4 соседних пикселя (квадрат 2*2) имеют разный offset. Для компенсации этого в описании приведен «уровень коррекции черного» для 4 соседних пикселей. Оптимальные значения для для угловых пикселей получаются в 17 единиц. Все компенсируется, но… это зависит от усиления!. Т.е. если изменить усиление, то эти значения коррекции другие, что объясняет схема ниже.

signal path

Выдержка из datasheet’а сенсора.

Изменив усиление, мы вынуждены подбирать новые значения offset.

— диапазон выдержек сверху ограничен длительностью строки умноженной на константу, в данной реализации получается чуть больше 2000 мс. Для увеличения выдержки нужно оперативно менять тактовую частоту сенсора, что невозможно без усложнения схемы.

— не удалось до конца победить горизонтальные полосы, скорее всего дело в внутренней схемотехнике сенсора, но нет 100% уверенности. Полосы нерегулярны, при усреднении пропадают.

— по умолчанию, когда регистры инициализируются после сброса сенсора — получаемое изображение зеркальное, что не соответствует даташиту,  но это обходится в процедуре подключения камеры.

— чувствительность сенсора оказалась примерно на уровне CCD аналогов.

Все фотки надерганы с темы http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=28929.0.

Или предоставлены в личной переписке.

Авторство проекта – grim.

Отдельное спасибо за фотографии grim и sentimentalbob.

Update from 24/02/2015

Обнаружен баг в схеме, который приводил к нестабильной работе камеры (не считывались пересвеченные кадры, общая нестабильная работа). Из-за логических гонок сигналов PI и LV формировался один паразитный импульс записи WR# в строке.
Из-за этого в каждой строке было 1281 пикселей вместо положенных 1280. При проектировании
это должным образом не изучалось и списалось на специфику чипа. Некоторые платы формировали
этот пичок не всегда.

Исправляется ситуация так:

1. Режется дорожка, которая идет от 31 вывода сенсора PI на 5 вывод DD5.3.
2. На вывод 5 DD5.3 подается проинвертированный сигнал PI, прошедший через DD5.4 как показано на исправленной схеме: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2015/02/CAM10_sch2.pdf

Измененная программа: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2015/03/cam10_view2.zip
Это все можно сделать на тонких проводах МГТФ. Пример — на фото ниже.

cam10_pcb_correction

Cam10, исправление.

Update from 02/03/2015

К, сожалению, последняя модификация, как оказалась не спасла в полной мере от паразитного «пичка». Теперь он впереди LV — наблюдается по положительному фронту. Поэтому… Нужно еще немного переделать схему. На вход 9-10 DD5.4 нужно подать частоту с выхода 3 DD5.1. Фото ниже:

cam10_pcb_correction2

Cam10, второе исправление.

 

Новая схема: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2015/03/CAM10_sch3.pdf

Новая программа: http://astroccd.org/wp-content/uploads/2015/03/cam10_view4.zip

Актуальная версия ASCOM драйвера для cam10 c последним исправлением.

Пример снимков, полученных при помощи cam10: http://astroccd.org/gallery/

13 комментариев на “Cam10. Описание.”

Оставить комментарий