Dratlose Handbox für Gemini 1

Die Gemini 1 - Steuerung besitzt in ihrer alten Version eine sehr simple Handbox zur Steuerung. Das Display befindet sich in der Box am Teleskop. Das macht die Bedienung manchmal etwas mühsam - vor allem wenn nach den Jahren die Taster in der Hanbox zu prellen anfangen.

Für die Gemini 1 gibt es auch eine "Deluxe Handbox" mit integriertem Display, das seitlich angeschlossen wird. Das Kabel ist weden der vielen Leitungen dick und nicht allzu lang, die Folientasten sind im Dunklen auch nicht gut ertastbar...

Mir schwebte nun eine drahltose Handbox vor. Mit noch ein paar Extra-Features. 

Die Handbox

Die Handbox wird mit einem LiPo - Akku betrieben. Geladen wird der über einen USB-Anschluss. Der Akku hält bei "normaler" Nutzung ca. 20h - braucht man die integrierte Rotlicht-lampe nicht zu häufig auch länger. 

Funktionen:

Oben links: Rotlichtlampe an/aus

Oben rechts: internes Menü, Einstellungen der Displayhelligkeit, Rotlicht-Lampenhelligkeit und einiger Funktionen des Controllers.

Pfeile: die Richtungstasten

Mitte: der "Menü" - Button der Gemini-Steuerung

Die Hanbox wird über einen ESP32 betrieben, der bereits einen Akkuanschluss mit Ladefunktion mitbringt (WeMos Lolin32). Die Datenübertragung erfolgt über Bluetooth Low Energy (BLE). FÜr die Display-Aktualisierung werden Notifications verwendet. Das drückt den Energiebedarf deutlich - der größte "Stromfresser" ist die Displaybeleuchtung. Die wird jedoch per PWM gedimmt, und da für den Betrieb in der Nacht kaum Helligkeit benötigt wird, ist dann auch hier der Energiebedarf sehr übersichtlich.

Der Controller

Der Controller wird auf den Erweiterungssteckplatz der Gemini gesteckt und bezieht daher auch seine Energie. An der Unterseite gibt es zwei Buchsen für den Anschluss von LEDs. Diese können über die Hanbox ein- und ausgeschaltet werden und sind per PWM dimmbar. Ein Anschluss versorgt die LED im Polsucher, im Anderen steckt grade ein "quck+dirty" Bündel von hellen, roten LED für ein wenig Licht in der Nacht. Ebenfalls angeschlossen wird die RS232-Schnittstelle der Gemini 1. 
 

Der Erweiterungssteckplatz kann in zwei Modi betrieben werden: Als "Hanbox-Anschluss". In diesem Fall wird die SPI-Schnittstelle des Displays sowie die Logic-Leitungen der 5 Tasten am Port abgebildet. Alternativ gibt es den "Erweiterungs-Modus", hier werden die Display-Leitungen durch eine zweite RS232-Schnittstelle ersetzt. Der "Erweiterungsmodus" klingt im ersten Moment verlockend, hat aber einen Nachteil: Das Display der Gemini bleibt dann schwarz. Bei neueren Modellen der Gemini ist das herzlich egal, denn es ist kein Display mehr in der Steuerung verbaut. Nun, bei mir gibt es noch eins, und ich finde es durchaus nützlich... deshalb habe ich mich für den ersteren Modus entschieden.

Der ESP32 - SOC im Controller wertet die SPI-Schnittstelle der beiden 8-Stelligen Displaybausteinen aus, übersetzt das Ergebnis (einschließlich Steuerkomanndos wie "Display löschen") in eine Zeichenkette und sendet diese bei Änderungen per Bluetooth Low Energy Notify (BLE) an die Handbox. Die Aktualisierungsrate liegt beim 200ms. Es geht auch häufiger, aber bei 200ms funktioniert auch schon der "Lauftext" der Gemini auf der Handbox ruckelfrei, daher ist schneller gar nicht nötig und würde nur am Akku zerren.

Zusätzlich betreibt der ESP32 auch einen Bluetooth-Serial Dienst, der die RS232-Schnittstelle auf der Frontseite per Bluetooth verfügbar macht. Die RS232 des Erweiterungsports steht ja wegen der gewählten Display-Funktion nicht zur Verfügung, daher muss ein extra Kabel helfen. 

SkySafari

Ursprünglich sollte der Controller auch einen WLan-Zugang zur Verfügung stellen, um die Goto-Steuerung mit SkySafari (oder Ähnlichem) zu ermöglichen. Das führte jedoch zu einigen Problemen, das sich beim ESP32 die gleichzeitige Verwendung von WiFi und Bluetooth etwas schwierig gestalten - es gibt nur einen gemeinsamen Controller+Antennensatz. Dabei findet dann ein Multiplexing statt, was immer wieder zu "Hängern" in der Übertragung führte. Noch dazu verhällt sich SkySafari über diese Schnittstelle etwas zickig, was in Kombination mit dem ESP32 dann doch zu einem schwer zu stabilisierenden Verhalten führte. 

Die Android-Version von SkySafari kann aber auch eine über Bluetooth verbundene, serielle Schnittstelle nutzen (die IOS-Version kann dies leider (noch) nicht). Auch ist der gleichzeitige Betrieb von Bluetooth Low Energy und Bluetooth Serial problemlos möglich (Voraussetzung: aktuelle Tool-Chain, die gleichzeitige Nutzung wurde erst im letzten Jahr fehlerfrei). 

Nun kann mein Tablet (M5, Android 9) SkySafari Pro über Bluetooth mit der Gemini 1 verbinden und das GoTo steuern. Die Reichweite ist mit > 20m im Freien vollkommen ausreichend.