Februar bis Mai 2014: Bau der neuen WiringBox II
 
Für die neue WiringBox II (erweiterte Kabelkiste) habe ich mir eine um einiges grössere Kunststoffbox mit Klappdeckel besorgt als diejenige der bisherigen WiringBox.
Zu den bisherigen Anschlüssen sind einige neue dazugekommen, vor allem im Hinblick auf die Astrofotografie, welche zusehends immer mehr Elektronik voraussetzt.

Dazu gehören neu:
 Neu sollen die meisten Anschlüsse für 12V Versorgung und USB Datenaustausch aussen an der WiringBox II einsteckbar sein. Das bedingt aber geschützte Steckanschlüsse mit wasserdichten Abdeckkappen. Dadurch muss die WiringBox, ist sie erst einmal installiert, nicht mehr andauernd auf- und zugemacht werden, was auch das Eindringen von Feuchtigkeit auf ein Minimum reduziert.

Box:
Als erstes habe ich der RAKO Kunststoffkiste mit den Abmessungen 400x300x220mm 30mm hohe Kunststofffüsse verpasst, damit sie nicht direkt auf dem Wiesenboden steht. Die gleichen Füsse habe ich übrigens schon bei der PowerBox (zentrale 12V Stromversorgung) verwendet. Die neue Box wird im Gegensatz zur Vorgängerin nicht mehr am Teleskopstativ befestigt, wo sie eine zu grosse Windempfindlichkeit hatte und auch die Erschütterungsgefahr beim Bedienen und Umstecken zu gross war, sondern am Boden unter dem Stativ positioniert.



12V Versorgungen:
In die Kunststoffbox habe ich einen Zwischenboden eingebaut, unter welchem die 12V Leistungsversorgung über einen Fastonverteiler verkabelt wird, nachdem die Zuleitung von Haspel durch einen grossen Klappferritfilter geführt wird. Am Fastonverteiler sind alle 12V Steckdosen angeschlossen, ein 4-fach Steckverteiler in der Box und zwei Doppeldosen auf der Rückseite der Box.

 An den internen 12V Anschlüssen über den 4-fach Verteiler könne folgende Geräte angeschlossen werden:
 An den externen 12V Anschlüssen über zwei Doppeldosen werden folgende Geräte bei Bedarf angeschlossen (ohne die Box zu öffnen):
Wechselspannungsversorgung:
Ein 130VAC/1200Hz Inverter liefert die Versorgungsspannung für den Flat-Field Generator. Diese hohe Wechselspannung wird über eine verschliessbare CA-Dose auf der Rückseite der Box zur Verfügung gestellt. Der mit 12V betriebene EL-Inverter befindet sich in der Box, wo er vor Feuchtigkeit geschützt ist.

 Datenanschlüsse:
Über die Datenanschlüsse (USB3.0-fähig) werden alle steuerbaren Geräte zentral mit dem Netbook PC verbunden.

Am internen USB Hub:
 An den externen USB3.0 Dosen auf der Rückseite werden folgende Geräte bei Bedarf angeschlossen (ohne die Box zu öffnen):
 Layout:
Sämtliche Komponenten innerhalb der Box sind entfernbar bzw. können leicht ausgewechselt werden, denn die meisten sind mittels Klettverschlüssen befestigt. Einzige Ausnahme ist der 4-fach Verteiler für 12V, welcher auf einer Einschubschiene eingerastet ist. So können innert kurzer Zeit alle Komponenten, ohne eine einzige Schraube zu lösen, entfernt werden. Dann kann der Zwischenboden hochgeklappt werden, um an die darunter liegenden 12V Anschlüsse und den grossen Faston-Verteiler zu gelangen. Momentan nicht benötigte Verbindungsleitungen können im aufgerollten Zustand mit Klettverschlüssen fixiert werden (RS232 Verbindung zum Handheld Terminal der Montierung, USB Anschluss des GPS-Empfängers).
Die 5m langen Zuleitungen vom Arbeitsplatz (12VDC von der PowerBox und USB3.0 vom Netbook PC) können auf Haspeln an der Innenseite des Deckels aufgerollt werden.


USB3.0  Verteilung:
Die 5m lange USB3.0 Verbindung vom Netbook PC wird auf einen 4-fach Hub geführt. Dieser wird von einem 5V-Regler zusätzlich mit Spannung versorgt und ermöglicht es dadurch, jeden der vier USB Anschlüsse mit bis zu 1A zu belasten, falls angeschlossene Geräte über USB versorgt werden müssen. Drei der vier USB3.0 Anschlüsse sind auf die dichten USB Dosen auf der Rückseite der Box verkabelt. Diese USB3.0 Dosen sind mit wasserdichten Schutzkappen ausgestattet.



Inverteranschluss:
Der Inverteranschluss ist mit mit einem 2-poligen Trennstecker ausgestattet, welcher es erlaubt den Inverter aus der Box auszubauen (Klettverschluss) ohne die Verdrahtung am der CA-Buchse zu lösen.



Diese CA-Buchse ist mit einem wasserdichten Schraubdeckel verschlossen.
Blockdiagramm der Verkabelung in der Box:


Rotlicht:
Obwohl ich die helle rote Kontroll-LED des 4-fach Verteilers zugeklebt habe ist es wegen der relativ hellen Digitalanzeige des Ladekontroll-Voltmeters und der in dessen 12V Stecker eingebauten roten LED immer noch sehr hell in der Box. 



Steckt man aber  die Ladekontrollanzeige aus so erzeugt die umgebaute 12V Rotlicht-Leuchte ein sehr angenehmes, nicht blendendes Licht und die Helligkeit ist ausreichend, um sich im Stockdunklen in der Box zurecht zu finden. Es gibt noch eine zweite Ladekontrollanzeige in der PowerBox weshalb die Ladekontrollanzeige in der WiringBox II nicht zwingend benötigt wird und sich den Anschluss mit der Rotlicht-Leuchte teilen kann.




Arbeitslicht weiss:
Als Arbeitslicht zum Aufräumen nach einer Beobachtungsnacht habe ich eine ausziehbare LED Stablampe erworben, welche mit ihren 30 LEDs (3x10 in Reihen) und den zusätzlichen 6 Front LEDs genügend weisses Licht liefert, um auch alle Gegenstände wieder zu finden. Mit ihrem internen Lion-Akku funktioniert sie stundenlang autonom und kann über einen 12V Stecker jederzeit an der WiringBox oder an der PowerBox oder PowerBank wieder aufgeladen werden. Es gibt dazu auch einen Ladeadapter für Netzspannung.


 

7. März: Die neuen 12V Buchsen sind da:
Endlich sind die zwei wasserdicht verschliessbaren 12V Doppeldosen eingetroffen. Nun müssen sie nur noch eingebaut und verkabelt werden, dann stehen vier zusätzliche 12V Anschlüsse auf der Rückseite der WiringBox II zur Verfügung für Astrokamera (Kühlung), Motorfokus (Antrieb) und zwei weitere in Reserve.




26. April: Montage der externen 12V Anschlüsse:
Um die zwei Doppelsteckdosen für die externen 12V Anschlüsse zu montieren, musste ich entsprechende rechteckige Öffnungen mit der Stichsäge und die Rückwand der Kunststoffbox sägen. Die Montage erfolgte dann mit rostfreien M3 Senkschrauben. Die Doppelsteckdosen mussten über Kopf montiert werden, damit man ohne Probleme an die Laschen der wasserdichten Abdeckungen kommt.




28. April: Verkabelung der externen 12V Anschlüsse:
Als Letztes habe ich nun auch noch die vier externen 12 V Anschlüsse für Astrokamera, Motorfokus, Arbeitslicht und Reserve verkabelt. Allerdings musste ich dazu den internen Faston-Verteilerblock noch um 90° gedreht montieren, weil sonst für die doch sehr massiven 12V Steckdosen (Zigarettenanzündergrösse) nicht genügend Platz vorhanden war.



Für das Akku betriebene weisse Arbeitslicht ist eine direkte Lademöglichkeit innerhalb der WiringBox II vorhanden und der Ladevorgang kann ohne das Lösen der Transportsicherung erfolgen. Wenn alle internen 12V-Dosen anderweitig belegt sind kann die Ladung des Arbeitslichts jederzeit auch über eine der externen 12V-Doppeldosen erfolgen.



Gesamtansicht der definitiven Anordnung aller Komponenten in Inneren der neuen WiringBox II, von denen alle ohne Werkzeug aus- und eingebaut werden können. Mit einer Ausnahme (4-fach Verteiler) sind alle mit Klettverschlüssen montiert. Der 4-fach Verteiler hat aus Stabilitätsgründen eine Einschubbefestigung auf festgeschraubter Montageplatte.




12. Mai: Neubeschriftung aller Anschlüsse:
Beschriftung der USB3.0-Anschlüsse im Inneren der WiringBox II. GPS und die Fernsteuerung der Montierung (mit NexRemote) teilen sich nun einen USB-Anschluss und können wahlweise benutzt werden.
Der dadurch frei gewordene USB-Anschluss wird später für die Steuerung des Motor-Fokus im Autofokus-Betrieb genutzt.



Gesamtansicht der beschrifteten Steckeranordnung aussen auf der Rückseite. Diese Anschlüsse werden in der Regel nur für die Astrofotografie benötigt.



Anschlussbelegungen (siehe Anschlussdiagramm):

FF-Generator       130VAC für den Flat-Field Generator für die Erfassung eines 'Flat' (weisses Referenzbild) mittels flacher Weisslicht-Lampe.

RGB-Kamera       USB Farb CCD-Kamera für die Deep-Sky Fotografie oder Farbige Videokamera für die Planetenfotografie (Versorgung via USB).
SW-Kamera         USB Monochrome CCD-Kamera als Leitkamera für das Autoguiding (Versorgung via USB).
Motor-Fokus         USB Automatische Fokussteuerung zur temperaturkompensierten Fokussierung oder Autofokus mittels Bildanalyse (via USB).

12V Power 1        12VDC Versorgung für  Aufladung des weissen LED-Arbeitslichtes.
12V Power 2        12VDC Versorgung für Polsucherbeleuchtung.
12V Power 3        12VDC Versorgung für den Schrittmotor des Motor-Fokus.
12V Power 4        12VDC Versorgung für die Kühlung der Farb CCD-Kamera.

Einsatz:

 Für einen 'normalen Beobachtungsabend' genügt es die internen Anschlüsse zu verwenden (1 - 4).
Für eine 'Fotonacht' mit den Astrokameras im Einsatz werden zusätzlich die externen Anschlüsse verwendet (5 - 11).
  1. Zuleitung ab 12V Haspel abwickeln (5m) und mit der PowerBox verbinden.
  2. USB Haspel abwickeln (5m) und mit dem Netbook verbinden.
  3. Versorgung für die Montierung ab 12V Haspel abwickeln (max.10m) und mit der Montierung verbinden.
  4. RS232 Datenkabel mit dem NexStar Handheld Terminal der Montierung verbinden.
  5. USB Datenkabel mit der Astrokamera verbinden (z.B. Color CCD Kamera ATIK 383LC+).
  6. USB Datenkabel mit der Leitkamera verbinden (z.B. SW CCD Kamera ALccd5V). Die Leitkamera wird über USB mit 5VDC versorgt.
  7. USB Datenkabel mit der Motorfokus-Steuerung verbinden.
  8. Autoguiding-Kabel (ST4) von der Leitkamera mit der Montierung verbinden.
  9. 12V Versorgung mit der Astrokamera verbinden (Color CCD Kamera). Die 12VDC werden vor allem für die Peltier-Kühlung verwendet.
  10. 12V Versorgung mit der Motorfokus-Steuerung verbinden (die 12VDC werden für den Antrieb des Schrittmotors benötigt).
  11. 130VAC Versorgung mit dem Flat-Field Generator verbinden (wird nur für die Flat-Aufnahme benötigt).
Gesamte Verkabelung für die Astrofotografie in Feldbetrieb:
Die hellblau unterlegten Komponenten sind neu dazugekommen.

Verkabelung für die Astrofotografie im Sternwartenbetrieb:
Beim Betrieb auf der Sternwarte kann die zentrale 12V Stromversorgung (Batteriespannung) von einem Schaltnetzteil für Kühlboxen am 230VAC Netz bezogen werden und die PowerBox mit dem Akku oder die PowerBank wird nicht benötigt. Der Schaltwandler für das Netbook (Ladebetrieb) wird dann an einer der 12V Doppeldosen eingesteckt. Der Vorteil dieser Betriebsart ist, dass man nur ein einziges Verlängerungskabel für die Netzspannung braucht.