Motorisation de télescopes
NGC7000.COM
BUT DU PROJET
Motoriser une monture de télescope pour la rendre capable de faire de la photographie astronomique
en montant soi-même des pièces mécaniques et électroniques disponibles sur le marché.
HISTORIQUE
Depuis quelques années, j'ai entrepris le projet d'imaginer un système ouvert de motorisation et de pilotage de télescope qui pourrait être reproduit, modifié et adapté pour s'appliquer à plusieurs situations et plusieurs modèles de télescopes. Ce système ouvert est basé sur la plateforme ARDUINO et sur une puce microcontrôleur, nommée SKYPIKIT, qui fait une grande partie du contrôle en hardware pour accomplir toutes les tâches complèxes de pilotage d'une monture de télescope, ce qui simplifie énormément la conception électronique et la programmation des autres composantes du système.

NIVEAU DE COMPÉTENCE
Pour être reproduit ou adapté, ce projet requiert des connaissance de base en programmation comme par exemple avoir déjà utilisé un ARDUINO ou compatible. On demande aussi des connaissances de base en électronique pour être capable de monter un circuit à partir de schémas, d'utiliser correctement un fer à souder et un multimètre. Les plus avancés pourront même aller plus loin en modifiant le projet selon leurs besoins.


CONTENU DU SITE
Dans ce site, j'ai essayé de mettre si possible toute la documentation nécessaire pour que d'autres personnes puissent reproduire le projet ou le modifier et l'appliquer à divers modèles de télescopes. Tous les documents d'information sont en format PDF et il y a aussi divers fichiers contenant des applications et des exemples de programmes.

Pour avoir une bonne idée du projet, consultez d'abord le document "Présentation du projet" puis les autres documents au besoin.

Je vous recommande d'enregistrer ces documents dans votre ordinateur si vous prévoyez les consulter plusieurs fois, et de les visionner avec Acrobat Reader plutôt qu'avec un explorateur Internet pour pouvoir y naviguer plus facilement.

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PRÉSENTATION DU PROJET

Ce document est une présentation générale du projet.

On y donne les renseignements nécessaires pour que le lecteur puisse avoir une bonne idée des particularités de ce projet et de ce qui pourrait le distinguer d'autres projets de motorisation de télescopes.

On recommande de lire ce document avant d'aborder les autres documents de cette page.

  CALCULS ET CHOIX DES MOTEURS ET DES ENGRENAGES

DOCUMENT PDF version 2017.12.18

La première chose que vous devez connaître avant d’aller plus loin dans le projet est de savoir comment choisir le moteur et les engrenages qui vont donner les bonnes vitesses pour faire le suivi des astres à la vitesse sidérale et pour faire un déplacement rapide pendant un GoTo.
MOTORISATION D'UNE MONTURE EQ3

DOCUMENT PDF version 2017.06.05
Manuel technique et guide d'assemblage.
Monture originale : petite monture portative avec un seul moteur pas-à-pas sur l'axe d'ascension droite, sans possibilité de GoTo ni de guidage automatique.

Modifications :
- ajouter un moteur sur l'axe de déclinaison;
- ajouter la possibilité de GoTo et de guidage automatique pour astrophoto longue pose;
- peut être contrôlée avec un ordinateur sur lien USB avec la plateforme ASCOM;
- pourra être contrôlée avec une tablette ANDROID par lien Bluetooth;
- tension d'alimentation de 12 volts (adapteur, power pack ou automobile);
- calculs pour les choix du moteur et des engrenages;
- liste des pièces mécaniques et électroniques.
- construction de la boîte de contrôle et de la manette simple;
- tests du circuit et tests d'autoguidage;
- ajustement des paramètres de contrôle pour piloter le télescope, avec ASCOM ou autre.

Programmation du ARDUINO pour le EQ3 : télécharer le croquis SkypikitEQ3.INO
MOTORISATION D'UNE MONTURE LOSMANDY G11

DOCUMENT PDF version 2017.07.25
Manuel technique et guide d'assemblage.
Monture originale : monture Losmandy G11 usagée avec deux moteurs pas-à-pas, sans possibilité de GoTo ni de guidage automatique.

Modifications :
- remplacer les moteurs par des moteurs CC avec encodeur;
- ajouter le contrôle du moteur d'un porte-oculaire;
- ajouter la possibilité de GoTo et de guidage automatique pour astrophoto longue pose;
- peut être contrôlée avec un ordinateur sur lien USB avec la plateforme ASCOM;
- pourra être contrôlée avec une tablette ANDROID par lien Bluetooth;
- tension d'alimentation de 12 volts (adapteur, power pack ou automobile);
- calculs pour les choix du moteur et des engrenages;
- liste des pièces mécaniques et électroniques;
- construction de la boîte de contrôle et de la manette simple;
- tests du circuit et tests d'autoguidage;
- ajustement des paramètres de contrôle pour piloter le télescope, avec ASCOM ou autre.

Programmation du ARDUINO pour le G11 : télécharer le croquis SkypikitG11.INO
  MOTORISATION D'UN PORTE-OCULAIRE

Document à venir sur la motorisation d'un porte-oculaire.

Il y aura éventuellement divers projets de motorisation, dont le plus simple avec seulement un ARDUINO et un blindage (shield) contenant un SKYPIKIT et un driver de puissance.

D'autres, plus complexes, sont intégrés au contrôleur de la monture, comme on peut le voir dans le document sur la motorisation de la monture Losmandy G11.
  LA BOÎTE DU CONTRÔLEUR

La partie électronique du projet est contenue dans un boîtier en ABS.

Pour simplifier le montage et éviter les risques d'erreurs, les circuits sont montés sur des cartes de circuits imprimés portant les noms des Pléiades.

Les sections suivantes présentent les descriptions et les guides de montages de chacune des cartes.

L'assemblage général du boîtier est expliqué dans les documents qui décrivent la motorisation des montures EQ3 et G11.
CARTE ALCYONE-2

DOCUMENT PDF version 2017.07.05

Blindage ARDUINO et alimentations.
Manuel technique et guide d'assemblage et de tests pas-à-pas.

Cette carte contient les circuits d'alimentation et les régulateurs pour fournir les voltages requis par le ARDUINO et le bus I2C amplifié.

Elle contient aussi les connecteurs pour le ARDUINO, le module Bluetooth (optionnel), la manette simple, le booster I2c et les commutateurs du boîtier.
CARTE ELECTRA-2

DOCUMENT PDF version 2017.08.14

Carte mère et alimentations.
Manuel technique et guide d'assemblage et de tests pas-à-pas.

Cette carte contient les régulateurs pour fournir les voltages requis par les cartes MEROPE-2 ou TAYGETA-2.

Elle contient aussi les connecteurs pour ces cartes MEROPE-2 ou TAYGETA-2, et le connecteur de la caméra d'autoguidage.
CARTE MEROPE-2

DOCUMENT PDF version 2017.06.14

Carte contrôleur de moteur servo CC avec encodeur.
Manuel technique et guide d'assemblage et de tests pas-à-pas.

Cette carte contient tous les circuits pour contrôler un moteur CC avec encodeur.

On y trouve le SKYPIKIT, le driver de puissance de moteur CC TB6612 de Polulu, le booster I2C et les connecteurs nécessaires.

CARTE TAYGETA-2

DOCUMENT PDF version 2017.06.25

Carte contrôleur de moteur pas-à-pas.
Manuel technique et guide d'assemblage et de tests pas-à-pas.

Cette carte contient tous les circuits pour contrôler un moteur pas-à-pas.

On y trouve le SKYPIKIT, le driver de puissance de moteur pas-à-pas TB4988 de Polulu, le booster I2C et les connecteurs nécessaires.
LE MICROCONTRÔLEUR SKYPIKIT

DOCUMENT PDF version 2017.12.22

Manuel technique et guide de l'utilisateur. Document détaillé sur le fonctionnement et l'utilisation de la puce SKYPIKIT.

Description des broches. Caractéristiques. Description de l'interface I2C.
Liste des commandes et format du protocole SKYPIKIT.
Contrôle de divers modèles de drivers de puissance de moteurs.
Autoguidage avec la méthode On-camera et avec PulseGuide.
Les interrupteurs limites, le signal Index et le signal Sensor.
Exemples de programmation du ARDUINO et du logiciel d'astronomie.

Télécharger le croquis ARDUINO minimal SkypikitMinimal.INO
  L'APPLICATION SKYPIKIT MOTOR TESTER TUNER

Le programme Windows "SKYPIKIT MOTOR TESTER TUNER" sert à tester le fonctionnement d'un moteur et à trouver les bons paramètres pour un contrôle optimal :
- permet d'ajuster les paramètres de la communication USB;
- permet de tester différentes fréquences de requêtes d'états sur le lien I2C;
- permet d'ajuster et tester tous les paramètres du contrôleur : suivi sidéral, déplacements rapides, autoguidage, gains proportionnel-intégral, etc.;
- donne un graphique d'analyse de la vitesse et de la position en fonction du temps, dans le système de référence fixe et dans le système de référence sidéral;
- calcule la précision du moteur pour le suivi : déviation pic à pic, écart type...;
- aide aussi à faire les calculs pour choisir les moteurs et la bonne démultiplication des engrenages.

GUIDE DE L'UTILISATEUR PDF version 2018.01.18

  LE DRIVER SKYPIKIT FEX

Ce programme remplace temporairement un pilote ASCOM SKYPIKIT.
Un pilote ASCOM pour les montures modifiées avec ce projet sera disponible au printemps de 2018.

En attendant, ce programme agit comme un pilote ASCOM mais fonctionne seulement avec le logiciel COELIX, version LITE (gratuite) ou version APEX.

Le programme SKYPIKIT FEX et le document qui le décrit seront disponibles en février 2018.

Il y a aussi comme projet de pouvoir utiliser un pilote ASCOM existant MEADE ou CELESTRON pour contrôler les montures skypikitisées. Il faudrait alors simplement modifier le croquis dans l'ARDUINO.

MOTORISEZ VOTRE TÉLESCOPE
POUR FAIRE DE LA
PHOTOGRAPHIE ASTRONOMIQUE


par Jean Vallières       MAJ 2018.01.18
Application SKYPIKIT MOTOR TESTER TUNER 1.0.1
DOCUMENT PDF version 2018.01.19