Cam86

Cam86 — первая камера серии cam8x с встроенным микроконтроллером. Микроконтроллер используется для управления вертикальным и горизонтальным драйверами камеры, также в микроконтроллер занимается контролем охлаждения камеры.

cam86-front

cam86

cam86-rear

cam86

cam86_side1

cam86-pcb

cam86_side2

cam86-pcb

Принципиальная схема камеры — http://astroccd.org/wp-content/uploads/2016/09/CAM86-sch.pdf

Gerbers — http://astroccd.org/wp-content/uploads/2016/09/Gerber-CAM86.zip

Список комплектующих — http://astroccd.org/wp-content/uploads/2016/09/list-of-elements-cam86.xls

Прошивки, драйвера, утилиты — http://astroccd.org/driver-downloads/

Комментарий к списку комплектующих и герберам:

  • C15, C16 — не используются, при проектировании использовались в целях отладки.
  • R9 со схемы заменен на чип дроссель DR7 для уменьшения шумов (на маркировке платы и в списке элементов).
  • DR6 — не запаивал — тоже уменьшаются шума.
  • Добавлена возможность на будующее для подключения датчика температуры и влажности DHT22 на 13 pin ATMega328P, соответственно добавлен R9 (на плате и в списке элементов) 10кОм
  • Для подведения к плате 12В и подключения USB разъема, есть посадочное место под вот такие разъемы — раз, два.
  • Номиналы C12-C14 обычно подходят со списка комплектующих, но в некоторых случаях их нужно подбирать чтобы добиться осциллограм ниже.

Осциллограммы работающей камеры:

h1-rs

H1-RS

h2-rs

H2-RS

lh-rs

LH-RS

ck1-ck2

CK1-CK2

wr-ack

WR-ACK

video-rs

Video-RS

in-ad9826-ck1

IN-AD9826-CK1

in-ad9826-ck2

IN-AD9826-CK2

v1-v2

V1-V2

v3-v4

V3-V4

v1-v3-15v

V1-V3-15V

sub

SUB

Рекомендуемая последовательность сборки:

  • Запаять FT2232H и обвязку, проверить определяется ли она компьютером.
  • Запаять все питание, проверить напряжения +3.3В, +5В, +6В, 15В, -8В.
  • Запаять АЦП и ATmega328P, прошить камеру, проверить работу АЦП; можно потыкать пальцем во вход АЦП, на кадре должен проявляться шум.
  • Запаять все остальные компоненты.

Для Cam86 была написана утилита — Cam Programmer AVR utility, с помощью которой можно залить прошивку в микроконтроллер через FT2232H, без использования внешнего ISP программатора.

Отдельно о прошивке камеры:

1) Установить D2xx драйвера для FT2232H.

2) Прошить FT2232H с помощью шаблона cam86.ept . При этом не забыть снять галочку Load VPC в Device manager для cam86.

cam8 в диспетчере устройств windows

cam8 в диспетчере устройств windows

3) С помощью Cam Programmer AVR utility нужно прошить .hex файл и фьюзы для микроконтроллера внутри cam86  (фьюзы достаточно прошить всего один раз!). Делается это следующим образом:

— Запускаем Cam Programmer AVR utility.

— Нажимаем последовательно «open», «Progr enable». Программа должна опознать чип по сигнатуре и должна появиться надпись ATmega328P. Если не появляется — смотрите внимательно выводы MOSI, MISO, CLK, RES по схеме.

— Потом прошиваем фьюзы — нажимаем кнопку «Read Fuses» набираем в окошках соотвестствующие значения как на подсказках. Далее внимательно, на этом этапе можно запороть кристалл, проверяем правильность ввода. Нажимаем «Write Fuses». Фьюзы записываются только один раз!

— Нажимаем «Chip Erase». Должно быть как на приведенной картинке.

cam86-programmer

Cam86 programmer

— Нажимаем «Write PROGR» и находим и зашиваем .hex прошивку. Записывается более 200 блоков.

— Выключаем питание. Далее работаем уже с ASCOM драйвером или Cam View utility.

Типичные проблемы:

  • камера в bin2 снимает, но в bin1 сигнал обрезается АЦП. Скорее всего виноваты некорректные номиналы резисторов R14, R15.
  • в некоторых случая может выгореть транзистор VT1, который управляет элементом Пельтье. Рекомендуется заменить его на более мощный в TO-220.

Все материалы для этого поста надерганы со оригинальной темы на сайте Астрополиса — http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=28929.0

24 комментария на “Cam86”

  • Vit says:

    Не подскажите может есть у кого лишняя печатная плата для данного проекта?
    Для ЛУТ сложновато, а заказывать ради одной штуки — дорого.

    • Alex says:

      Привет Vit,

      через неделю придут 3 платы (из USA). Мне 2 достаточно — т.е. одна лишняя печатная плата есть в наличии. Если плата еще нужна дай адрес — перешлю (адрес на латинице т.к. высылать буду из Германии). Стоимость — 0 руб 0 коп. Платы заказывал на https://oshpark.com по случаю (пересылка в Германию бесплатна).

      Alex

      P.S.: разработчикам огромное спасибо за представленные материалы

  • vakulenko says:

    Лишней платы для cam86 к сожалению нет.

  • josh says:

    Hello,

    It’s not clear what values C12-C14 should be.
    Are they C12 — 300pf, C13-300pf and C14-680pn or C12-30pf, C13-30pf and C14-68pf?

    Thanks,
    Josh

  • vakulenko says:

    Hello,
    Common rule for marking SMD components — ABC= AB*10^C pf for capacitors (or Ohm for resistors).
    C12,C13=300=30*10^0=30*1=30pf, C14=68pf

  • GridWork says:

    Is the source code available for the ATMEGA chip and/or the driver for the CAM86?

  • Виталик says:

    Добрый день.
    Года 3-4 назад собирал аналогичный проект, разве что управление было через Cortex M3 и вертикальный драйвер был собран на двух отдельных микросхемах.
    До конца так и не завершил, хотя фото он снимал.
    Т.к. прошло уже 3-4 года, хочу спросить, актуальна ли сейчас все еще эта ПЗС по сравнению с сравнительно новыми бюджетными зеркалками? ( В плане стоит ли с ней заморачиваться… )
    Спасибо.

  • Sergey says:

    Подскажите, сколько время считывания кадра камер на icx453 и icx493 (в теме на форуме прочитал 3,5секунды)?

    • Sergey says:

      на icx453 1,7сек. Быстрее не получится?

      • vakulenko says:

        Скорей всего нет, а зачем еще быстрее? 2 сек чтение вполне «быстро», китайский аналог QHY8 (на том же ICX453) читает кадр порядка 10 сек.

    • vakulenko says:

      По icx493 не скажу, так как такую камеру не собирал.
      По icx453 считывание кадра по поим измерениям около 2 сек.

  • Laszlo Kis says:

    If i connect a DHT22 it will work automatically and i will see the humidity, or i need to do something to work?

  • raymond says:

    Привет,
    Я хотел бы знать, где купить печатную плату для CAM86.
    спасибо
    луч

  • Laszlo Kis says:

    Dear vakulenko,

    I finished with my cam86 but i have a problem. The minimum ADU is around 8200. I tried many firmwares, with drivers, checked the around AD9826 components. With 0 gain and -127 offset the minimum ADU is the same around 8200.
    I found the C8 in your xls is 1uF but in the ad9826 datasheet it is 0.1uF. Nothing else found. Tomorrow i will change it and look for cold solders or wrong components but if you have an idea let me know.

    Thank you!

  • Анатолий says:

    Добрый день!

    Запаять FT2232H и обвязку, проверить определяется ли она компьютером.
    ==============
    То есть должна определяться при соединении GND и двух дата проводов с портом USB компьютера? Без питания?

  • Vankarem says:

    Hello Valuenko, nice work.
    I wanted to ask you: TEC cooling firmware is implemented on Cam86 and both CCD and TEC works throught the same USB port or TEC need to be implemented separatelly?

    • vakulenko says:

      Hello,
      Cam86 have embedded TEC control, so you need only one USB cable to connect cam86.

      • Vankarem says:

        Correct me if im wrong please; as far as i think i know, the original firmware switchs on/off TEC throught VT1 and some people has modded the firmware to take constant PWM TEC regulation but they have troubles getting some noise pattern on raw output, dont know if they fix that issue but, anyway, VT1 IRFML8244TRPBF has very low power disipation, there is no need to implement a greater Mosfet?

Оставить комментарий