Teleskopsteuerung mit dem iPhone / iPad / Android

Southern Stars bietet mit SkySafari eine wirklich nette astronomische App an, die überdies auch gleich für das iPhone und iPad (Universal-App) oder für Android - Geräte zu haben ist. Die Versionen Plus und Pro können sogar zur Steuerung des Teleskops verbinden. Die Liste der unterstützen Steuerungen ist erfreulich lang, und der Funktionsumfang ordentlich: So kann die Software gleich die aktuelle Uhrzeit und Position in die Steuerung schreiben (abschaltbar), die aktuelle Position des Teleskopes am Himmel wird in die Karte eingeblendet und die Position im auswählbaren Format angezeigt. Per Pfeiltasten kann das Teleskop manuell gesteuert werden, und natürlich: Man markiert ein Ziel in der Karte, tippt auf die "goto"-Taste, und das Teleskop fährt die gewünschte Position an. 

Per Kompass und Gyro gesteuert, zeigt die Karte auf Wunsch auch die ungefähre Richtung an: hällt man das iPhone also irgendwo in den Himmel, sieht man den passenden Kartenausschnitt. Suchfunktion, Sternenkatalog und natürlich auch ein Nacht-Modus (rot eingefärbte Anzeige) runden das Paket ab. Der Preis der "Plus"- Version ist erträglich, die "Pro" - Version hingegen schlägt schon ordentlich zu - der Gegenwert stimmt aber.

Wenn es jedoch daran geht, die Software mit der Steuerung zu verbinden, dann wird es unangenehm teuer: Angeboten wird eine Kabel-Lösung für knapp unter 100€, die nicht wirklich begeistern kann, hängt man doch wieder am "Nabel" und - zumindestens bei den "i"-Geräten blockiert der serielle Adapter auch noch den Systemport, so dass man nicht einmal darüber aufladen kann. Wesentlich netter ist die WiFi-Option, ein Seriell/USB-zu-WLan Adapter, der dann auch eine drahtlose Steuerung ermöglicht - mit knapp 180€ ist man dabei. Für das iPhone ist das Zubehör unter "SkyWire", "SkyFi" oder "SkySeek" erhältlich.

Ein näherer Blick auf diesen WLan-Adapter lässt die Vermutung aufkommen, das dort ein kleines Linux werkelt, und auch die Einstellungen in SkySafari verlangen eine IP-Adresse und einen Port. Da war doch was...

Und richtig: der ein oder andere Router oder AccessPoint lässt sich mit einer feinen Firmware bestücken. Open-WRT oder auch DD-WRT sind da die Verdächtigen. Wenn man also noch einen alten Router oder Accesspoint im Schrank einstauben lässt, oder alternativ den Kauf eines sehr günstigen Gerätes (z.B. TP-Link) in Erwägung zieht, dann kann man auf den beiden Seiten einmal die Geräte-Datenbank durchwühlen und findet dann schnell heraus, ob das Gerät der Wahl auf die neue Firmware umrüstbar ist, und ob im Gerät ein serieller Port vorhanden ist, der für den Anschluss der Teleskopsteuerung herhalten kann. Ich habe im Fundus noch einen Linksys WRT54GL aufgetrieben, aufgerüstet mit ein paar Kleinteilen für ein paar € erfüllt dieser nun den gleichen Zweck wie der kostspieligere Original-Sender. Zudem wird er - genau wie meine Steuerung - mit 12V versorgt, was den Anschluss and den "dicken Akku" ermöglicht, der auch die Steuerung versorgt.

1) Einspielen der Firmware

Ich habe mich für DD-WRT entschieden und für den WRT54GL die nötigen Firmware-Updates besorgt. Da das jffs - Filesystem benötigt wird, muss hier das "Mini-Generic" - Image geladen werden, was sich gleich über das Web-Interface des WRT54GL einspielen lässt. Nach ein paar Minuten meldet sich das Gerät dann auch mit einer neuen, umfangreichen Weboberfläche. Als Grundkonfiguration nimmt man die üblichen Einstellungen vor: eine feste IP-Adresse, Wlan verschlüsseln, etc. Für den nächsten Schritt muss noch unter "Administration" das "JFFS2" aktiviert werden. Der Router sollte danach neu starten.

2) Ein wenig Software für die serielle Schnittstelle

Ser2Net erledigt den Transport der seriellen Daten über das Netzwerk. Die drei Dateien aus dem Archiv transportiert man z.B. mit WinSCP sehr bequem  in das /jffs/tmp - Verzeichnis des Routers. Mit Putty loggt man sich nun auf dem Router ein, wechselt in das /jffs/tmp-Verzeichnis und installiert die Software mit:

ipkg install libncurses_5.6-1_mipsel.ipk
ipkg install ser2net_2.3-1_mipsel.ipk
ipkg install netcat_0.7.1-1_mipsel.ipk

 Die Fehlermeldungen werden dabei großzügig ignoriert. Nun muss noch die Config-Datei angepasst werden. Diese befindet sich nach der Installation in /jffs/etc und heisst ser2net.conf. Hier kommentiert man mit dem # alle Zeilen aus und fügt folgende hinzu:

3001:raw:600:/dev/tts/1:19200 NONE 1STOPBIT 8DATABITS -XONXOFF -LOCAL -RTSCTS

 Für: Port 3001, 1. serieller Port, 19200 Baud, keine Parität, 8 Daten und ein Stopbit.

In der Weboberfläche des Routers fügt man nun unter "Administration -> Commands" noch folgende Zeile hinzu:

/jffs/usr/sbin/ser2net -c /jffs/etc/ser2net.conf

Diese als "Save Startup" abspeichern. Damit startet ser2net automatisch beim einschalten des Routers mit. 

3) serielle Schnittstelle

Der Router verfügt über zwei serielle Schnittstellen, die jedoch TTL-Kompatibel mit 3,3V arbeiten. Die übliche RS232-Schnittstelle wünscht sich jedoch deutlich höhere Spannungen, daher muss nun doch noch etwas gebastet werden. In der Routerdatenbank von OpenWRT finden sich zu den meisten Geräten auch die Pinbelegungen der seriellen Schnittstellen, sowie kurze Anleitungen für den Umbau. Im Falle des WRT54GL finden sich hier Schaltplan und Pinbelegung. Die Schaltung funktioniert auch für alle anderen Geräte: Die Widerstände R1/R2 und R3/R4 bilden einen Spannungsteiler für die Umsetzung von 5V auf 3,3V (nicht nötig, wenn der Port auf dem Router bereits mit 5V arbeitet). Der MAX232 benötigt nur ein paar Kondensatoren und baut sich damit die üblichen Spannungen für die RS232 - Schnittstelle, es wird nur eine 5V-Versorgung benötigt, die sich doch zumeist auf der Platine des Routers abgreifen lässt.

4) der Test

Ist alles zusammengesteckt und gestartet, verbindet man nun das iPhone/iPad mit dem Wlan des Routers. In SkySafari trägt man nun unter "Teleskopsteuerung" die IP-Adresse des Routers und die Port-Nummer des ser2net (hier: 3001). Falls nötig, muss noch die Steuerung auf die nötige Baud-Rate eingestellt werden (hier 19200 Baud). Ein Tipp auf "Connect" im SkySafari liefert den Beweis: ser2net scheint ausserordentlich kompatibel zu den wertvollen Original-Adaptern zu sein :) Die Losmandy Gemini - Steuerung funktioniert jedenfalls auf Anhieb und ohne mucken: Ort, Zeit und Zeitzone werden korrekt in die Steuerung geschrieben, das Fadenkreuz der Teleskop-Position erscheint in der Karte und wird aktualisert, Goto und manuelle Steuerung klappen prima.