Focalisation Motorisée à commande informatique

Je suis parti de la même électronique que pour la roue à filtres. Serge Deconihout a réalisé l’interface mécanique.

Le principe de cette focalisation est très simple :

- Commande uniquement par informatique.

- Electronique la plus simple possible.

- Point de référence sur le télescope afin de pouvoir toujours retrouver une même position.

- Compatible RS232 (en standard) et I2C afin de pouvoir la piloter via Ethernaude.

- Résolution et puissance suffisantes pour réussir une focalisation sans réducteur par commande du bouton de mon télescope. 

- Rattrapage du jeu intégré en cas d’inversion du sens de focalisation.

- facile à réaliser. Composants disponibles chez les revendeurs classiques.

Limitation : Ne sera pas capable de déplacer les focalisations qui demandent beaucoup de puissance sans utiliser un réducteur.

Les premiers essais sur le ciel ont été effectués début mars. Quel confort, plus de problème de jeu, le point de focalisation est retrouvé chaque nuit, même si le bouton a été déplacé à la main lors d'une maintenance par exemple. Les distances de déplacement du miroir sont parfaitement quantifiables.

Description :

Un capteur inductif est utilisé comme détecteur du point de référence. Il utilise le dessous du barillet comme surface à détecter.
On observe très facilement la position du capteur sur la photo n°3.

Le moteur pas à pas de 200 pas par tour, commande le bouton via deux roues dentées. Le rapport de réduction est de 1/1.
 Le pas de vis du bouton est de 1mm par tour soit une résolution de 5µm par pas moteur.

L’électronique de commande se trouve dans le boîtier visible au dessus de la motorisation MCMT.

Principe de fonctionnement : Au moment de l’alimentation de la foc., le moteur est commandé pour trouver la position de référence détectée grâce au capteur inductif. L’initialisation a eu lieu. Par la suite, il suffit de demander au moteur de se positionner sur une valeur de pas. Si la valeur est supérieure à la valeur courante du moteur, le moteur avance simplement jusqu'à la position demandée. Si la valeur est inférieure à la position courante, le moteur déplace le miroir jusqu'à la position choisie, puis continue dans le même sens de X pas en fonction d’une valeur d’offset qui doit être supérieure au jeu mécanique. Enfin le sens de rotation est inversé pour refaire le même nombre de pas dans le sens normal de focalisation et permettre ainsi de rattraper le jeu, et terminer la focalisation toujours dans le même sens.

Electronique :

 

Le schéma est disponible au format PDF.

L’ensemble du routage est sous format Protel. Le C.I. est simple face. La carte a une forme arrondie sur un côté… en fait, c’est la même carte que pour la roue à filtres… et la roue à filtres est ronde.

Il y a très peu de composants importants: un capteur inductif, un moteur pas à pas 200 pas/tour, un PIC 16F873, un Max232, et un driver de moteur pas à pas UNC5804B.

 

Used    Part Type                        Designator                Footprint 

==== ============================= ==========

2        1N4148                             D6 D11                    diode0.3  

1        2.2k                                   R5                            AXIAL0.3  

3        10k                                    R4 R6 R8                 AXIAL0.3  

5        10µF 25V                          C10 C11                   RB.2/.4   

                                                   C12 C13              

                                                   C14                   

2       15nF                                 C1 C2                         RAD0.1    

1       20Mhz                               Q2                              XTAL1     

2       CON3                               J2 J5                           SIP3      

1       CON5                               J1                               SIP5      

1       HEADER 7                       JP2                             SIP7      

1       MAX232                          U4                               DIP16      

1       MC78L05ABP(3)             U7                               TO-92B    

1       PIC16F873-20/JW(28)     U3                              DIP28-300 

1       RES1                                 R2                              AXIAL0.3    Voir schéma.

4       SR104                               D1 D3 D4  D5            diode0.3                   

1    UCN5804B(16)                   U2                               DIP16

 

Capteur inductif Télémécanique ref : XS1N05PA310 disponible chez RadioSpare ou tout autre capteur PNP capable de fonctionner sous 5v.

Moteur pas à pas Sanyo Denky 1.2A 6 fils taille 42 par exemple de type 103H5209-440. On trouve ces moteurs sur le catalogue Farnell.

 

Implantation :

 

Le CI fait 72mm * 48mm. Il est identique à celui de la roue à filtres motorisée.

 

Programme pour le PIC :

 

Je livre pour info. la toute première version du code mais elle est en cours d’évolution. En particulier pour la gestion du bus I2C… et le format de communication va être modifié. Il faut juste que je trouve un peu de temps pour terminer proprement cette partie.

Par la suite je terminerai le code et la page web de la roue à filtres afin d’être compatible I2C.

Le code actuel ne fonctionne qu’en RS232, par contre il a le grand avantage de pouvoir piloter très simplement la foc. Via l’Hyper terminal de Windows par exemple.

 

J’utilise un bootloader afin de pouvoir mettre à jour le programme du PIC via la RS232. Il est disponible à cette adresse.

Il suffit de programmer une fois pour toutes le PIC avec le programme bootloader et par la suite, tout chargement où mise à jour du code interne du PIC se fera par la RS232 par utilisation d’un petit programme fonctionnant sous Windows.  C’est très pratique et cela me permet dés maintenant de vous donner un code qui n’est pas fini mais quand même fonctionnel.

C’est très simple et très confortable de mise en Œuvre. J’ai fait un fichier ZIP qui contient les informations nécessaires à cette opération.

 

Pour le code du PIC dans sa version 1.0, j’utilise un compilateur C nommé CCSC… il vaut ce qu’il vaut… pas mal de bug de compilation, mais à force de travailler avec, je me suis habitué à ses défauts!... en les détournant.

Je ferai un descriptif des commandes pour la version définitive du code. Mais si des personnes sont intéressées, les ordres de Commandes sont très simples et je peux rapidement faire un descriptif.

 

Laurent Bernasconi       Le 15/03/2003