Pour cet exemple, nous prendrons le
cas d’une monture Eq5, équipée de moteurs Nanotecs, et d’une
transmission par poulies/courroies.

L’Eq5 a une couronne dentée en AD (et en DE) de 144 dents.

Les moteurs Nanotecs ont une résolution de 400 pas par tours.

Le réduction choisie pour les poulies est de 1/4 (12 dents et 48 dents).

Du point de vue logiciels, nous aurons besoin de :

config24.exe , le logiciel de paramétrage pour PicAstro ;

TinyBootLoader, le logiciel pour charger les données dans PicAstro (et autres montages fonctionnant avec un bootloader … cf Google )

et la calculatrice :p

Ouvrez config24, c’est là que tout se joue :

Nous avons 6 zones de configuration :

1 – CARACTERISTIQUES « MECANIQUES ».

Fréquence du quartz :
PicAstro à été conçu au début pour fonctionner avec un quartz à 14,7456 MHz.

Une rupture de stock des différents fournisseurs a fait qu’Arnaud
Gérard, le concepteur de PicAstro, à décidé de pouvoir utiliser un
quartz à 15 MHz.
Les programmes sont donc développés désormais pour ces 2 versions de quartz.

Durée d’un tour de vis d’AD :
Pour notre exemple, la couronne dentée de l’Eq5 a 144 dents.
Il faut dont 144 tours de vis sans fin (VSF) pour faire 23h 56 minutes
et 04,09 secondes (durée d’un jour sidérale), soit 86168.09s, qui divisé
par 144, nous donne 598.3617361111111…. secondes.

Nombre de pas par tours :
En fait, c’est le nombre de micropas que fait le moteur par tours de VSF.
Nous avons une réduction de 1/4, et 400 pas par tours.
PicAstro décompose chaque demi-pas en 8 micropas, soit 16 micropas par pas.
Nous avons donc 400 (pas) x 16 (micropas) x4 (réduction) soit 25600 micropas par tours de VSF.

Tranche de PEC (-1) :
Sera développé plus tard

Pas par tranche :
Sera développé plus tard

Période IT (ns) :
L’IT est l’unité de base de temps de PicAstro. Elle détermine la
précision ainsi que la vitesse maximum que PicAstro peut vous faire
atteindre en fonction des paramêtres rentrés ci-dessus (fréquence et
nombre de µpas par tours de VSF).
C’est cette valeur (parmis celles proposées et calculées par config24),
que vous sélectionnez (en cliquant dans la case verte, la liste des
valeur se déroule, de la plus précise, à la moins précise).
A côté, est notée l’erreur de suivi en fonction de la période IT
choisie, la vitesse maxi que l’on peut atteindre, et la période max (en
ms).
Cette valeur d’IT choisie affectera les valeurs de la zone « nombre d’IT entre pas »

Une fois tous les paramêtres entrés, ne pas oublier de VALIDER les changements !

2 – NOMBRE D’IT ENTRE PAS

3 colonnes dans cette zone :
Vitesses de l’axe d’ascension droite ;
Vitesses de l’axe de déclinaison ;
Vitesses du moteur de focalisation.

Pour l’AD et la DE, nous avons V1, qui
est la vitesse de suivi sidéral, paramètrée par défaut. Seule V1AD peut
être changée, ceci dans le cas de monture avec des démultiplications
différentes sur les 2 axes.

V2 est la vitesse utilisée pour l’autoguidage par les logiciels dédiés à celà (Iris, Astrosnap, guidedog … etc …)

V7 est la vitesse maximale, utilisée
pour les déplacements en mode GOTO. 200~250x est une valeur correcte,
surtout par rapport à la santé de la mécanique … même si PicAstro peut
faire mieux

Le fait de cocher les cases « 1/2 » vous
permet de passer du mode demipas à micro pas pour les vitesses V1 et
V2, et inversement pour V7 (A CONFIRMER !!)

La troisième colonne concerne le moteur de focalisation, V1 étant la plus lente, V7 la plus rapide.

3 – NOMBRE DE PAS DE RATTRAPAGE

Afin de « compenser » le backlash des montures, vous avez la possibilité de paramétrer celà.
NB : celà n’a aucune action sur l’axe d’AD.

4 – DUREE DE MAINTIEN

Le moteur de focalisation, 12V courant continu, et géré par impulsions.
La durée de ses impulsions est définie ici (plus elle est longue, moins
le déplacement est précis … il faut trouver le minimum acceptable par
votre moteur, en fonction des vitesses réglées précédement).

5 – DUREE ACCELERATION.

C’est la durée durant laquelle les moteurs passent de V1 à V7 pendant les goto.
6 secondes est une valeur correcte.

6 – PWM.

Ah ah … c’est ici que la qualité du suivi se joue
Chaque demipas moteur est décomposé en fait en 256 micropas, « jalonnés » par 9 micropas
que vous étalonnerez (cf procédure d’étalonnage des moteurs, bientôt en ligne).

Plus les mesures seront précises, meilleur sera le suivi !

Un fois votre configuration effectuée, cliquez sur « sauvegarder », et nommez votre fichier à votre convenance.
Config24 va générer 2 fichiers :

Un fichier xxx.pa2, contenant vos paramètres, et réouvrable avec config24 pour modifications ;

un fichier xxx.hex, hexadécimal donc, destiné à être chargé dans PicAstro …

Pour celà, ouvrez TinyBootLoader :

Vérifiez bien le port com et la vitesse utilisés … Votre PA doit bien entendu être connecté au PC via ce port com

Chargez (‘ »browse ») votre fichier xxx.hex.

Eteignez votre PicAstro, cliquez sur « Write flash », Tiny « attend » votre PicAstro :

Allumez votre PicAstro (vous avez 2
secondes par défaut pour le faire … vite, vite !!), vos paramètres
sont chargés (« write ok »)

(capture à changer /!\)

Voilà … votre PicAstro fonctionne avec vos paramètres …

Pic-astro c’est quoi ?

Vous voici rendus dans une partie du site visant à donner accès aux plus nombreux et aux moins fortunés à un système de pilotage de monture equatoriale allemande basé sur les microcontroleurs PIC, le PicAstro A1. Cette partie comme toutes les autres de ce site est dédiée à ceux qui veulent profiter du ciel sans avoir à vendre leur voiture! Pour un budget inférieur à 150 euros, construisez votre propre système d’autoguidage, Goto, correction périodique et autres merveilles… Encore un très grand merci à Arnaud Gérard pour le développement de ce petit bijou. Vous trouverez dans cette section le manuel de montage complet et les ressources techniques pour construire votre Pic-Astro A1. Nous vous donnons aussi rendez-vous sur astrocoolpix section Pic-Astro A1, l’association et ses astronomes vous accueilleront à bras ouverts et vous guideront.

Pic-Astro : et si votre monture suivait enfin le mouvement de la terre ?

C’est quoi ? Le soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest, il se déplace toute la journée. Sur le même principe, la lune, les planètes et les étoiles ont l’air de se déplacer dans le ciel, à cause de la rotation de la terre. Pour compenser cette rotation, les astronomes utilisent des montures équatoriales motorisées. Le Pic-Astro est un montage électronique dont le rôle est de piloter les moteurs pas à pas qui équipent ce type de monture.

Le projet

Le projet Pic-Astro a été entièrement développé par Arnaud GERARD. Il a été intégré totalement à Astrimage et constitue l’une des plus solides fondations de l’association. Astrimage a développé et fédéré la documentation autour de ce projet afin de le rendre accessible à tous. Pic-Astro A1 est désormais proposé sous forme de kit avec des composants de qualité professionnelle grâce au partenariat développé avec le fournisseur de composants en ligne Gotronic et aux commandes groupées.

Pic-Astro, le système d’entrainement universel

Entièrement configurable, Pic-Astro est capable de piloter n’importe quelle monture utilisant des moteurs pas à pas ! Sans l’ordinateur, le Pic-Astro est capable de compenser la rotation de la terre en toute autonomie. Mais le montage révèle sa vraie puissance quand il est connecté à un ordinateur ou à son petit frère Merop. Il est possible alors à partir d’une étoile connue, de déplacer automatiquement le télescope sur n’importe quel objet du ciel. Pic-Astro est capable de comprendre et d’interpréter le protocole aujourd’hui largement standardisé LX200, il est donc reconnu par la plupart des logiciels de cartographie (Cartes du ciel, The Sky , WinStar, etc … ) Une fois l’objet localisé, on peut l’observer mais aussi le photographier en longue pose. En effet, Pic-Astro permet le guidage, soit à l’aide d’un PC ( Iris, Maxim DL , CCD soft , Astroart , … ), soit manuellement à l’aide des boutons de la raquette ou du joystick du Merop.

Pic-Astro : adaptable sur toutes les montures

Pic-Astro, osez un suivi enfin fidèle au mouvement céleste

Pic-Astro est capable de piloter tous les moteurs pas à pas. Il possède une particularité dans son mode de guidage qui en fait un système d’entraînement hors pair. Cette particularité est appréciée par les astro-photographes qui ont des besoins très pointus. En effet, Pic-Astro découpe chacun des pas moteurs en 256 micro pas linéarisés. Il vous offre ainsi un mouvement d’une douceur incomparable tout en conservant la précision des moteurs pas à pas. Vous pouvez constater la différence par vous-même: Vidéo du fonctionnement d’un moteur en 8 micropas par pas (cas des systèmes du commerce):

video

Vidéo du fonctionnement d’un moteur en 256 micropas par pas avec Pic-Astro:

video

Pic-Astro va plus loin que les micro-pas en vous permettant de les linéariser de manière paramétrable. Ainsi vous pouvez rendre le déplacement entre chaque micro-pas constant et régulier, en adaptant le signal de commande de Pic-Astro à vos moteurs. L’utilisation du système des micropas donne une précision redoutable à Pic-Astro en auto-guidage et de manière générale en Astro-Photographie, grâce à la finesse du suivi. Il en va, de même, pour le Goto à l’erreur de mise en station près…

Fonctionnalités

Parmi les fonctionnalités de Pic-Astro, les principales sont :

 

• Emulation du protocole LX200.
• Vitesses entièrement réglables.
• Paramétrage des moteurs pour s’adapter à tous les types de monture et de démultiplication.
• Autoguidage avancé : traitement optimisé des ordres de guidage, réglage et compensation du backslash (jeux mécanique).
• Linéarisation des micros pas moteurs pour obtenir une rotation sans vibration, ni à-coup.
• Correction de l’erreur périodique.
• Vitesses lunaire, solaire, sidérale.

 

En plus du plaisir de monter le kit vous même, vous aurez un montage aux performances hors du commun, réalisé pour une fraction seulement du prix des systèmes commerciaux. Dans le cas d’une panne éventuelle, Astrimage reste à votre disposition pour vous aider à la résoudre.

Evoluer en toute simplicité

Pic-Astro est totalement évolutif. Comme un ordinateur, vous pouvez mettre à jour son logiciel en toute simplicité : il suffit d’un PC, pas besoin d’un programmateur de microcontrôleurs ou d’outillage coûteux pour réaliser cette opération. Sa configuration,les réglages de tous ses paramètres se fait facilement et rapidement par la même méthode.

Documentation de Montage

Version 1.4 du 02/01/2010. Cette documentation balaie les points suivants :

• Assemblage du PAD
• Assemblage des circuits Pic-Astro A1
• Liaisons avec le PC et les moteurs

 

Elle concerne principalement l’assemblage de l’électronique de Pic-Astro.

Documentation de test et de configuration

Ces documentations balaient les points suivants :

• Tester la liaison série de Pic-Astro
• Tinybld et la programmation de Pic-Astro
• Utilitaires de test Pic-Astro
• Pic-Astro et son logiciel de configuration
• Tests sur la monture

Documentation d’utilisation

Logiciel Pic-astro

Voici la dernière version de Pic-astro V3.0 :

Ici une version plus ancienne, la 2.4

Logiciels pour réglages des micro pas 15/02/08

Une nouvelle méthode et de nouveaux outils pour ajuster encore mieux les µpas.

Ici une version plus ancienne au cas où:

Et la notice :

Intégration de PicAstro au système d’observation

Le but premier de l’interface PIC-ASTRO est de piloter une monture EQ5 équipée de ses moteurs d’origine, désormais compatible avec d’autres montures. L’ensemble en fonctionnement est composé des éléments suivants:

• Une monture équatoriale allemande motorisée par des moteurs pas à pas
• L’interface PIC-ASTRO et sa raquette de commande (PAD)
• Une batterie 12V, alimentation secteur ou autre source d’électricité 12V continu
• Un PC pour utiliser les fonctionnalités de Goto
• Une webcam, un PC équipé d’un logiciel gérant l’autoguidage tel Iris ou une caméra CCD gérant l’autoguidage tel qu’une SBIG ST4 ou STV
• Un câble série croisé ( 3 conducteurs) permettant de relier le PC et l’interface PIC-ASTRO

Evolutions Matérielles

Avec l’adjonction de 2 boîtiers TTL standards l’interface autorise, depuis la version 2, la possibilité de commander les moteurs en micro-pas. Ce mode de fonctionnement permet de lisser la rotation de l’axe des moteurs et ainsi d’avoir un mouvement plus doux. La fonction micro-pas est utilisable avec les moteurs d’origine des montures, dans ce cas, elle ne modifie pas les performances. Les micro-pas sont particulièrement bien exploités avec des moteurs pas à pas puissants (ex. : Nanotec ST4209L1704-A) équipés d’un réducteur de 3 à 4. Ce réducteur peut-être réalisé soit avec des engrenages soit avec poulies et courroie. L’intérêt des courroies étant de permettre la supression des Seuils, cette méthode permet d’obtenir une vitesse de GOTO élevée, cette vitesse étant dépendante du moteur utilisé et de la démultiplication. Selon la configuration cette vitesse peut atteindre 1500x la vitesse sidérale mais, afin de ne pas détériorer la mécanique des montures, il est plus sage de ne pas dépasser les 200x, contre une vitesse maximum d’environ 35x la vitesse sidérale avec les moteurs d’origine. Une seconde évolution est la possibilité d’utiliser une des entrées du microcontrôleur pour synchroniser la PEC.

Fonctionnalités astro

L’interface PIC-ASTRO contrôle les moteurs de comme toute raquette classique de contrôle des moteurs de monture. Axe d’Ascension Droite: le suivi est effectué en permanence par le microcontrôleur de manière à compenser la rotation de la terre, les corrections et déplacements peuvent être effectués par le PAD à diverses vitesses. Axe de Déclinaison: les corrections et déplacements peuvent être effectués par le PAD à diverses vitesses. Moteur de mise au point: un interrupteur permet de faire basculer les fonctions des boutons du PAD entre les déplacements sur les axes d’ascension droite et déclinaison ou la commande du moteur de mise au point. La prise en charge des commandes du protocole Meade LX200 permet de commander le système de manière automatique par un PC ou tout autre dispositif capable de communiquer via un port série RS232. Ce protocole permet de donner divers ordres au PicAstro:

• Déplacements sur l’axe d’ascension droite
• Déplacements sur l’axe de déclinaison
• Commande du moteur de mise au point : certains logiciels d’imagerie savent régler de manière autonome ce paramètre.

La prise en charge de ce protocole ouvre la porte vers des fonctionnalités évoluées de Goto, autoguidage assisté par PC, imagerie CCD assistée etc…

Principes de fonctionnement logiciel

Deux grandes parties sont à séparer dans les logiciels utilisés dans PicAstro : Un BootLoader : C’est un tout petit logiciel qui permet au microcontroleur (le « cerveau » de PicAstro) de se mettre en état de comprendre des commandes qui lui sont envoyées via la liaison série qui le relie au PC, et ainsi de télécharger le logiciel par lui-même. Il ne contient aucune logique propre au fonctionnement de PicAstro. L’intérêt d’un bootloader est de n’avoir à programmer qu’une seule fois le microcontroleur, opération qui demande l’utilisation d’un programmateur. Le logiciel PicAstro : C’est le logiciel de gestion de l’interface par lui-même, qui permet de la faire fonctionner, d’interpréter les commandes LX200, de commander les moteurs etc… Il est adapté sur mesure aux caractéristiques intrinsèques de la monture : nombre de dents de la roue dentée, caractéristiques des moteurs, du système de réduction (engrenages, poulie/courroie). Compatibilité et évolutions Pour des raisons matérielles, le logiciel PicAstro V1.XX n’est pas compatible avec la version 2 de l’interface et inversement. Les logiciels prévus pour la version 2 de l’interface PIC-ASTRO sont compatibles avec les moteurs d’origine des montures, et permettent l’exploitation des évolutions matérielles, à savoir principalement la gestion des micropas.

Quelques plus

Le câblage des moteurs Nanotec

le fichiers excel adapté à l’EQ6 pour adapter les courroies:

source

Synta EQ6, la monture à bricoler!!!

La monture Synta EQ6 est probablement la monture offrant le plus grand potentiel dans les montures d’entrée de gamme du marché. Pour moins de 1000 euros, elle permet notamment de profiter de :

• Capacité de charge de 25 kgs
• Très grande stabilité, très bon trépied télescopique
• Espace de travail exceptionnellement grand pour la motorisation
• Montage sur roulements à billes des axes et des vis sans fin

Et sur les versions récentes:

• Roue dentée en alliage avec vis sans fin en acier -> Meilleur accouplement des deux éléments
• Viseur polaire éclairé (réplique du Vixen), mais avec un réticule très moyen
• Niveau à bulle

L’intérêt qu’elle offre aux amateurs a permis a des entreprises comme celle de Mr Gierlinger (Allemagne) d’offrir des pièces sur mesure telles que roues dentées/vis sans fin permettant de doter l’EQ6 d’une qualité de suivi digne de grandes montures (4000 Euros). Vous trouverez ici les références et méthodes nécessaires pour améliorer cette monture et la pousser à son maximum. Denis

Modification de l’entrainement avec Poulies/courroies et moteurs Nanotec

Cette modification permet une amélioration très importante de l’erreur périodique de la monture, l’amenant sur une qualité et de fluidité de l’entrainement digne des meilleures montures. Les nouvelles séries d’EQ6 étant équipées de vis sans fin en acier et de roues dentées en laiton de bonne qualité les résultats ne se font pas attendre, nous arrivons sur une qualité de suivi très élevé tout en pouvant porter de très fortes charges. La fluidité et la constance de l’erreur périodique, très proche d’une sinusoïde en font une erreur périodique particulièrement bien adaptée à des corrections d’EP et encore plus à de l’autoguidage. Le pilotage des moteurs avec Pic-Astro permet en plus la linéarisation des micro-pas, ce qui ouvre la porte à un mouvement fluide et constant jusque dans les mouvements élémentaires de la monture.

Une EP presque sinusoidale à +-9Arsec PtP… mais mesurée avec une forte turbulence

Changer de moteurs et de système de transmission

Sources d’erreurs d’une monture Les moteurs d’origine, malgré leur prix parfois prohibitifs dans la plupart des cas associés à des blocs moto-réducteurs (ensemble d’engrenages) qui permettent d’adapter la vitesse de rotation du moteur à celle du mouvement sidéral. Toute liaison mécanique par engrainages induit une erreur périodique : si nous considérons un système composé de deux roues dentées comme deux roues à friction de diamètre égal au diamètre primitif de chacune des roues dentées, nous pouvons nous rendre compte des problèmes qui se produisent suivant la précision de la rotondité des deux roues :

Tout se passe comme si la roue passait progressivement du rayon L1 au rayon L2, faisant varier proportionnellement la démultiplication d’un maximum à un minimum, de 1,1 à 0,9 par exemple, et ce de manière périodique puisque le phénomène se reproduira à chaque rotation de la vis, soit une période de 10 minutes dans le cas de la vis sans fin d’une monture de type EQ5/SPDX. Ceci induira de manière périodique des avances et des retards dans la vitesse de rotation transmise, en astronomie ce problème est connu sous le nom d’erreur périodique, il est créé par le système roue dentée/vis sans fin. Dans un système sans friction et sans imprécision autre que l’aberration de rotondité des roues dentées, nous pourrions mesurer une erreur périodique de forme sinusoïdale : 

Cette erreur est tout à fait périodique et donc prévisible. Ceci signifie qu’un système de compensation d’erreur périodique (PEC) serait tout à fait à même de rattraper la variation douce de la vitesse en sortie des deux roues dentées en dosant proportionnellement celle du moteur en entrée. Pour rendre plus réelle cette modélisation d’erreur périodique il convient d’ajouter divers phénomènes qui la rendent de plus en plus aléatoire, et donc de moins en moins prévisible et périodique. En fait tout élément de la chaîne de transmission du mouvement apporte une plus ou moins forte contribution à la déformation de celui-ci. Les principales déformations supplémentaires sont toutefois dues en majeure partie aux blocs moto-réducteurs (boîte d’engrenages) dont les différentes vitesses de rotation, jeux, frottements et surtout vibrations induisent des composantes supplémentaires au mouvement de rotation initial. Voici un exemple d’erreur périodique mesuré sur une monture de milieu de gamme, une Vixen GP-DX dont la mécanique n’a pas été modifiée:

Source : Base de donnée des montures C. Demeautis http://www.astrosurf.com/demeautis/ep/pe.htm

Améliorer sa monture Comme nous venons de le voir, la clé permettant de s’approcher d’un suivi de plus en plus parfait malgré la présence inévitable d’erreur périodique est la reproductibilité de ces erreurs. Un système particulièrement efficace peut apporter des résultats tout à fait exceptionnels à ce type de problèmes : remplacer l’entraînement original par par des moteurs précis, puissants couplés à la vis sans fin par un système de poulies/courroies :

Les moteurs et poulies/courroies de bonne qualité sont relativement onéreux, mais gardez bien à l’esprit qu’un système complet de ce type reste moins coûteux que le système d’origine de motorisation de bien des montures. Les principaux avantages sont :

• Suppression totale des harmoniques de haute fréquence de l’erreur périodique dues aux moto-réducteurs
• Réduction drastique des jeux, ouvrant la possibilité de les compenser précisément par Pic-Astro et offrant la précision nécessaire pour l’autoguidage, les pointages par Goto etc.
• Obtention d’une erreur réellement périodique, très proche d’un modèle théorique et donc très douce. La correction d’erreur périodique devient alors redoutablement efficace.

Voici le résultat obtenu avec ma monture Vixen SP-DX (ancêtre pas si lointaine de la GP-DX, de conception identique) :

Source : Base de donnée des montures C. Demeautis http://www.astrosurf.com/demeautis/ep/pe.htm

Nous pouvons voir sur cet exemple que l’erreur de suivi de la monture n’est plus périodique : même si elle se reproduit toutes les 600 secondes (temps d’un tour de vis sans fin), son amplitude n’est pas prévisible et un système de PEC ne permettrait pas de corriger efficacement celle-ci. Toute la problématique dans le suivi d’une monture équatoriale allemande se résume donc dans les points suivants :

• Le système d’entraînement par vis sans fin / roue tangente induit une erreur périodique plus ou moins douce suivant la qualité des composants mécaniques
• Si cette erreur est reproductible, alors il est possible idéalement de l’annuler par un système de PEC
• Les jeux d’engrenages qui peuvent survenir à tous les niveaux sont des facteurs supplémentaires de détérioration du suivi mais peuvent être aussi une sérieuse entrave au guidage, et à fortiori à l’autoguidage

La clé de la compensation de ces erreurs mécaniques par de l’électronique est la reproductibilité. Exemple d’erreur périodique totalement imprévisible :

Une autre source importante d’amélioration et de lissage du suivi est l’utilisation de Micro-pas, permise par des moteurs de qualité. La motorisation de toute monture équatoriale allemande digne de ce nom se fait par l’intermédiaire de moteurs pas à pas. Ces moteurs ont la particularité de faire tourner l’axe par « pas », donnant au mouvement de rotation une dynamique saccadée semblable à celle de la trotteuse d’une horloge. Ce déplacement saccadé est bien suffisant dans la plupart des cas, mais lors d’une utilisation photographique par exemple il devient crucial d’avoir un suivi qui soit le meilleur possible. Il est alors intéressant de chercher à adoucir ces saccades et dans l’idéal de parvenir à rendre la rotation de l’arbre du moteur régulière. Dans un moteur pas à pas, c’est le champ magnétique qui tourne autour du rotor (partie tournante du moteur), et il le fait précisément par pas. La solution serait donc de rendre ces pas de plus en plus petits en les découpant en demi-pas et pourquoi pas en micro-pas. C’est ce que Pic-Astro fait superbement en ajoutant la cerise sur le gâteau : la linéarisation de ces micro-pas, c’est-à-dire que la quantité de déplacement entre chaque micro-pas (1/16 de pas) est réglable de manière à être toujours la même ! Ceci contribue fortement au lissage de la courbe d’erreur et donc amène la qualité de suivi à un niveau tout à fait exceptionnel. Les moteurs jouent donc bien entendu un rôle crucial dans la qualité du suivi, leurs principales caractéristiques sont les suivantes :

• Nombre de pas par tour. Par exemple 48 pour les moteurs d’origine de la SPDX, 400 pour les moteurs Nanotec qui ont été utilisés pour la transmission par poulie/courroie
• Couple : c’est la puissance du moteur. Plus il est puissant, moins il se laissera ralentir, perturber ou vibrer par de petits défauts de la mécanique.
• Tension/Intensité d’alimentation
• Taille : très important pour l’adaptation sur une monture où l’espace est compté!

Dimensionnement du système Intéressons-nous maintenant à la méthode à suivre pour modifier votre monture. Choix du moteur Les principaux critères à prendre en compte dans le choix des moteurs sont ceux évoqués ci-dessus, mais il est très important de se poser les questions suivantes :

• Quel est l’encombrement maximal que peut supporter la monture pour accueillir les moteurs ? Dans le cas de moteurs d’origine encastrés comme dans le cas d’une monture HEQ5/EQ6 il est possible de modifier le logement des moteurs et de supprimer l’électronique qui sera remplacée (avantageusement !) par Pic-Astro.
• Quel est le couple nécessaire pour votre monture ? Idéalement, plus les moteurs auront du couple et mieux ce sera.
• Quelle est la puissance maximale délivrable par la batterie ou l’alimentation dont vous disposez pendant le temps de vos observations?

Les moteurs Nanotec ST4209-L1704 ont été choisis et testés avec grand succès par nombre d’utilisateurs Pic-Astro. Ils ont permis en conditions de test de faire des déplacements de monture à 1500x la vitesse sidérale ce qui confirme leur couple. Ces moteurs associés à des poulies/courroies ont permis d’obtenir la courbe d’erreur périodique citée en exemple ci-dessus. En pratique ils sont utilisés à 100-200x la vitesse sidérale, ce qui décoiffe réellement par rapport aux 37x max autorisés par les moteurs d’origine. Voici leurs caractéristiques:

Ces moteurs peuvent être commandés directement depuis le site de Nanotec : http://www.nanotec.de Choix des poulies/courroies En ce qui concerne le choix des poulies/courroies, les questions suivantes sont à se poser :

• Quel est l’encombrement maximal que peut supporter la monture pour accueillir les poulies, tout en conservant un maximum de libertés de mouvement et sans risquer un choc susceptible de détériorer les poulies/voiler la vis sans fin.
• Quel est l’entraxe maximal acceptable pour pouvoir positionner à la fois les moteurs et les poulies?
• Quel est le rapport de démultiplication idéal pour utiliser une correction d’erreur périodique avec Pic-Astro?

Le fichier Excel Courroies_V2-1.xls présent dans la partie « Docs. Montures » du site effectuera pour vous une bonne partie des calculs à votre place, laissez-vous guider. 

Réglage de la vis sans fin

Problématique La vis sans fin est l’élément clé de la transmission du mouvement sur une monture équatoriale. C’est d’elle et de ses réglages que vont dépendre les jeux et les erreurs de suivi, facteurs clé notamment en astrophotographie, mais la douceur de leur rotation sera également un élément clé lors de l’utilisation de Goto et des moteurs en général. Certaines montures arrivent du fabricant avec divers défauts de réglage et de graissage, ou tout simplement votre monture se dérègle avec le temps et il est nécessaire de re-régler celle-ci. Cette opération est relativement délicate, aussi la règle d’or est la suivante : si tout fonctionne, ne touchez à rien ! Une fois la vis sans fin de la monture nettoyée et correctement graissée à l’aide de lubrifiants adaptés tels que graisse au lithium, graisse siliconée etc, toute la subtilité du réglage réside dans une problématique simple : Pouvoir appliquer suffisamment de force sur la vis sans fin pour assurer un bon contact avec la roue dentée sans l’écraser. Les conséquences d’un mauvais réglage sont les suivantes : Vis sans fin trop serrée

• Déformation parfois irréversible de la vis sans fin
• Apparition de vibrations de fréquence haute sur l’erreur périodique
• Augmentation de l’erreur périodique pouvant aller jusqu’au double en conséquence de la déformation de la vis sans fin
• Augmentation de la dureté du mouvement de la vis pouvant aller jusqu’à empêcher un moteur même avec un couple très fort de la faire tourner

Vis sans fin pas assez serrée

• Jeux d’engrenages (backlash) pouvant être impressionnants dans l’entraînement
• Jeu sur les axes pouvant permettre de bouger le tube optique à la main sur plusieurs dixièmes de degrés
• Item 3

Le réglage Généralement, votre monture dispose des éléments de réglages suivants :

• 2 vis de serrage de la vis sans fin sur la roue dentée : A1 et A2
• 1 vis de blocage pour les deux précédentes : B
• Un ensemble vis/contre écrou de réglage du jeu latéral : C

La procédure de réglage consiste à :

• Serrer doucement les vis A1 et A2 afin d’amener la vis sans fin en contact avec la roue dentée
• La vis B étant desserrée, vous allez sentir très rapidement une dureté dans la rotation de la vis sans fin, il faut alors serrer la vis B jusqu’à arriver au point où le mouvement revient fluide
• Répétez maintenant les deux premières étapes jusqu’à trouver le point d’équilibre du réglage où le mouvement de la vis reste très fluide tout en se trouvant légèrement au-delà du point où le mouvement était dur (vis trop serrée).
• Serrez la vis C et son contre-écrou de blocage de manière à éliminer le jeu latéral de la vis sans fin. Vous pouvez « sentir » le jeu latéral en touchant l’axe de la vis sans fin et en faisant tourner celle-ci dans un sens puis dans l’autre avec l’autre main.
• Contrôlez le jeu résultant de cette opération en manipulant frein bloqués les axes AD et DE, normalement aucun jeu ne doit être perceptible.
• Contrôlez maintenant les jeux en observant un point fixe à fort grossissement (200x) et en tournant la vis sans fin alternativement dans les deux sens, vous allez pouvoir vous rendre compte de la nécessité ou non d’affiner le réglage.

Note importante : les jeux sont nécessaires dans toute liaison mécanique permettant des axes de libertés (rotation, translation), ne cherchez pas à les éliminer totalement, vous risquez d’endommager votre monture. Exemples de roue dentée et vis sans fin sur une monture Vixen SPDX :

source

Cet article explique comment il a réussi à faire fonctionner ALIGNMASTER avec un PIC-ASTRO.

De prime abord, ALIGNMASTER et PIC-ASTRO sont voués à avoir des problèmes de communication car, comme il apparait sur son écran d’accueil, ALIGNMASTER n’a pas implémenté le protocole LX200 et plante d’ailleurs à la première tentative de connexion.

Comme ALIGNMASTER est vraiment excellent, j’ai cherché à comprendre ce qui se passait à l’aide d’un moniteur de port série et ça a fini par fonctionner de façon fiable.

Mon matériel

• – monture Vixen GP motorisée avec 2 Nanotec
• – Pic-Astro A1 de première génération avec logiciel V2_40D1_15000000Hz
• – Windows 7 64 bits
• – Adaptateur USB/Série Prolific ou FTDI

Voici la procédure de test, à réaliser au chaud chez soi.

Chaque étape doit être franchie avec succès, sinon ce n’est pas la peine de passer à la suivante.

1) Faire fonctionner ALIGNMASTER avec le protocole ASCOM Simulator.

Faire apparaître la raquette virtuelle et bien attendre la fin des déplacements.

Panne possible

Message ASCOM de type « problème de chargement Active X » : plateforme ASCOM non opérationnelle : réparer l’installation de la plate-forme en allant dans le Panneau de Configuration/Désinstaller un programme/Réparer

2) Connecter le PIC-ASTRO, choisir le protocole « MEADE LX200 and Autostar » et le bon port COM.

Cocher « Use sync command » mais pas « Correct axis separately »
Faire « Test » pour connecter la monture, dans le cas ou le setup ne l’aurait pas déjà connectée.

Pannes possibles :

1. ce n’est pas le bon port : cherchez le bon numéro dans « Périphériques et imprimantes »
2. c’est le bon port mais un autre programme l’utilise déjà, peut-être même une instance précédente de ALIGNMASTER : arrêtez les logiciels suspects et relancer
3. problème de protocole ASCOM : réparez l’installation de la plate-forme ASCOM

D’une manière générale, dès qu’il y a un problème, tentez la réparation et relancez ALIGNMASTER depuis le début.

3) Faire « Next »,  choisir un couple d’étoiles, pas trop éloignées l’une de l’autre pour avoir des temps de transit courts, et faire encore « Next »

4) Si vous lancez un « Goto » à ce moment là, la monture risque de partir n’importe où si elle n’a pas été synchronisée au préalable sur une étoile proche.

Donc …, faites malgré tout un « Goto » mais dès que les moteurs ont démarré, arrêtez tout. L’expérience a réussi, vous êtes sur la bonne voie car ALIGNMASTER sait piloter votre monture.
Déconnectez la monture car elle n’est plus utile pour la suite des tests et relancez tout avec seulement le boitier électronique du PIC-ASTRO branché sur le port COM et éventuellement sa raquette.
La LED verte du boitier va nous servir a vérifier que les déplacements ont lieu.

Panne possible :

La monture ne réagit pas : PIC-ASTRO n’a pas compris la commande envoyée par ALIGNMASTER.
Dans son cas c’était parce que son Windows utilisait la virgule comme séparateur décimal au lieu du point !
Assurez-vous que PIC-ASTRO fonctionne bien avec les autres logiciels de « Goto ».
Il est indispensable de trouver la panne sinon ALIGNMASTER ne pourra pas finir son travail dans l’ultime « Goto » qu’il lance en fin de procédure.

5 – Au bout d’un moment le message « Error : ASCOM move not possible Time out waiting for received data »

Le problème ici est qu’ALIGNMASTER attend un accusé de réception du bon achèvement du déplacement, commande (D#) qui n’est pas implémentée dans PIC-ASTRO.
Donc, au bout de 30s exactement, message d’erreur.
Mais c’est une fausse erreur car la monture est bien partie vers sa destination, la LED verte a clignoté.
Notre chance est que cette erreur ne bloque pas le système.
Attendre donc l’apparition du message d’erreur et l’arrêt du clignotement de la LED.

Ce premier « Goto » peut prendre pas mal de temps car, à la mise en route ou après un Reset, PIC-ASTRO considère qu’il se trouve aux coordonnées (0,0). C’est toujours très loin de la première étoile de référence.

6 – Faire « Next » ; ALIGNMASTER synchronise le PIC-ASTRO sur la première étoile.

Il remplace les valeurs stockées dans la mémoire de PIC-ASTRO (0,0 ou autre) par les coordonnées de la première étoile, corrigées par les données de votre site.

7 – Allez chercher la deuxième étoile avec les « moteurs » exclusivement.

Dans notre cas, les moteurs n’étant pas branchés, nous lançons simplement un « Goto ».

Attendre les 30s du message d’erreur ET l’arrêt du clignotement de la LED verte. A priori, ALIGNMASTER considère maintenant que nous sommes centrés sur l’étoile 2. Faire « Next » comme si c’était vrai. ALIGNMASTER fait ses calculs et annonce les écarts en ALT/AZ.

Pannes possibles :

a) Apparition de l’erreur « Error too big, please reduce misalignment to values less than 10deg ! »:

          Le « Goto » n’a pas été lancé

          Vous n’avez pas attendu l’arrêt du clignotement de la diode verte et la monture n’était pas arrivée à destination.

b) Malgré le « Goto » simple, c.à d. sans réajustements au PAD, un écart de quelques secondes d’arc apparaît, ce qui n’était pas le cas avec le simulateur ASCOM. Selon le couple d’étoiles choisi, les erreurs annoncées peuvent atteindre 2 minutes d’arc, mais en général elles sont de l’ordre de +/- 30 secondes.

Ce n’est pas dramatique en soit sauf qu’il ne sera pas possible de faire mieux sur site.
D’où viennent ces erreurs alors que nous sommes dans une situation de quasi laboratoire ?
Une modification des valeurs de rattrapage de jeu n’a eu aucun effet.
Le dialogue sur le port série montre qu’ALIGNMASTER envoie vers la monture  une position donnée (Sr/Sd/MS) ou la synchronise (Sr/Sd/CM) mais, quand la position en mémoire du PIC-ASTRO est lue à l’étape suivante (GR/GD) un écart de parfois 5 minutes est apparu. Par quel mystère ?

8) Un dernier « Next » envoie la monture vers la position permettant le réglage de la mise en station.

Là aussi nous avons droit au message « Time out » mais nous savons maintenant qu’il suffit d’être patient 30 secondes.

D’autres pannes peuvent probablement se produire avec votre matériel.

Si vous souhaitez soulever le capot et suivre le dialogue sur le port COM, « Free Device Monitoring Studio » est gratuit et intuitif.

Bonne bidouille à tous les Picastroïens !

Denis J

Télécharger le  Tuto pour faire fonctionner ALIGNMASTER avec un PIC-ASTRO (904 téléchargements )

Merci à lui pour sa contribution.

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Télécharger l’ Interface bluetooth/RS232 - pdf (200 téléchargements ) – 131 ko

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Attention, c’est tout de même destiné aux as du fer à souder.

Si vous éprouvez des difficultés à utiliser vos anciens matériels série sur XP ou Seven en usb, voici une solution.

Voici un JPG du schéma, la doc du composant utilisé (FT3232RL) est à télécharger à la fin de cet article

Sur le schéma : C4, C7, R4, R7 ne sont pas montés.

Ce composant sort des signaux série de type TTL. Sur le picastro l’auteur a retiré le MAX232 et branché directement les RXD et TXD du chip FTDI sur le Rx Tx du PIC. Ne pas oublier de relier la masse des deux montages ! et attention au croisement des Rx et Tx, c’est toujours une grosse prise de tête.

Les seuls liaisons entre ce montage et le pic astro sont : RXD, TXD, GND (ce chip est alimenté par l’USB, mais le 5V USB ne doit pas alimenter le pic astro !)

Malheureusement ce chip n’est disponible qu’en boitier à pitch fin (pas accessibles aux personnes qui ne savent pas souder…) .

L’idéal c’est d’avoir un PCB pour le souder dessus, sinon ce qui est cool c’est qu’il n’y a pas besoin de grand chose d’autre que ce composant pour que ca marche !

ATTENTION : l’auteur signale qu’ au niveau de la photo du schéma, il faudrait enlever le PN qui n’a rien à faire dessus (c’est une référence de fabrication).

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Télécharger les Drivers XP + doc + schéma adaptateur série/USB (211 téléchargements )   – 1.4 mo

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source

Ce pdf de 12 pages décrit pas à pas comment se fabriquer son pic-astro quand on est un “nul” (un peu comme moi) en électronique.

L’auteur y a fait figurer ses erreurs, ses astuces en résumant la conception de son 1er pic-astro.
Ce document ne remplacera jamais la documentation officielle mais peut encourager les débutants à se lancer dans la construction.

Merci à lui.

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Télécharger La fabrication du Pic-Astro "pour les nuls" - pdf (406 téléchargements )  – 1.2 mo

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source

La non réaction du Pic-astro sur la fenêtre d’Hyper terminal lors du reset qui suit la validation de la chaine de transmission par le port série montre qu’il faut mettre à jour le logiciel.

Il faut donc télécharger [download#1322] – 897 ko car les versions antérieures ne fonctionnent pas bien avec les 2525.

Il faudra également modifier dans l’onglet Options: search delay 60, Timeout 500.

Rappel

Les pic2525 fournis par Astrimage ne contiennent que le loader, il faut charger les programmes de tests par la liaison série. L’explication est que les programmes de tests n’étaient pas compatibles avec le 2525.

Les topics à consulter :

• http://astrocoolpix.net/www/index.php?showtopic=7006
• http://astrocoolpix.net/www/index.php?showtopic=7003