Camera CCD fabriqué maison "CAM86"

[pagpatrice]

Bonjour,

 

je ne sais pas si ce post à plus sa place dans la section bricolage ou ici, je laisse donc le soins au modo de modifier si nécessaire.

 

Depuis quelques temps je suis le projet de construction d'une camera CCD basé sur un capteur bien connu, le Sony ICX453AQ, je suis d’ailleurs étonné de n'avoir jamais vu un post sur Webastro à ce sujet.

 

Pour ceux qui ne connaisse pas ce capteur (on ne sais jamais) on le trouve sur les QHY8, mais pas que... C'est un vieux capteur mais il a fait ses preuves, on le trouve aussi sur pas mal de reflex Nikon (D40, D70....) et c'est là l’intérêt, ces boitiers ce trouvent d'occas pour un prix dérisoire.

 

Donc pour en revenir au projet,en espérant ne pas dire trop de bêtise car le Russe est difficile à suivre , c'est M. Rome Gilmanov, un Ukrainien qui est à l'origine de la CAM8 qui a évolué avec la participation d'autres personnes en CAM84/85/85m et la petite dernière CAM86. Si les premières versions fonctionnaient déjà bien, il manquait un système intégré de refroidissement qui devait donc être asservi par une autre interface.

 

Aujourd’hui la CAM86 est dotée d'une puce ATmega 328 qui gère le Peltier en PID, c'est sur que ce n'est pas l'idéal comme gestion mais bon cela permet de contrôler la température assez simplement et le tout dans une boite de 12x6.5x3 cm.

 

Quelques donnée technique (copie de Astroccd):

 

Résolution de l'appareil est de 3000 × 2000 = 6Mpx

pixel carré 7,8 x 7.8um

16bit ADC avec CDS

Couleur RVB Bayer

28,4 mm en diagonale

interface USB 2.0

Le temps de lecture est de ± 2s

Capteur de température

 

 

Le prix de revient est difficile à dire, puisque cela va dépendre du prix d'achat du capteur, du montage (taille peltier, boitier étanche...) et surtout du PCB (moins on en commande plus c'est cher), mais en gros c'est entre 120€ et 180€.

 

Pour exemple je mets mes montants, j'éditerais au fur et à mesure:

 

Composants + boitier 86.83 €

Connecteur pour PCB (pas obligatoire) 7.06 €

PCB (5 pièces) 20 €

Peltier 15X30 6.59 €

DMSO 100 ml (de quoi faire au moins 5 capteurs) 11.95 €

Le capteur ICX453AQ, je l'ai déjà de mon D70 Hypermod

 

TOTAL = 132.43 €

 

 

Les liens qui en parlent :

 

astroclub.kiev, le post original mais en Russe, donc bon courage car la traduction Google fait parfois bien rire.

astroccd.org, le blog du projet (en Russe aussi) vous trouverez les pilotes Ascom, firmwares, Gerber et la notice de montage.

cloudynights, le post relayé en anglais pour CAM84

le schéma

liste composants avec référence Mouser sans le CXD1267. En cas de loupé je ne suis pas responsable donc vérifier avec la liste officielle disponible sur Astroccd.

C15 et C16 ne doivent surtout pas être soudé sinon la Camera ne fonctionnera pas, ils sont là pour faire des tests en cas de problèmes !

C30 OPTION qui est la mise à jour suite à la note de @Pierre_Ch Attention il est polarisé.

DD11 INVERT , c'est un régulateur un poil plus costaud mais attention ses entrée/sortie sont inversé il doit donc être monté vers le bas.

C'est deux dernier composants ne sont pas obligatoire mais conseillé en remplacement des originaux.

firmware2 qui laisse le refroidissement 100% pendant la lecture

Firmware et driver de LUKA IIS (le dernier à jour)

Code source du pilote Ascom ici ou là du Firmware ici et le Viewer

 

Pour mon utilisation je pense que CAM86 est parfaite, c'est pour ça que je me suis (enfin) décidé à rejoindre l'aventure, en plus j'ai déjà le capteur de mon D70 hypermod. Contrairement à la plupart des constructeurs je vais essayer de faire une chambre étanche pour le capteur au lieu de tous mettre ensemble et avoir des problèmes de givre (comme beaucoup). Pour cela j'ai commandé un Peltier de 15x30 qui sera posé directement sur le dos du capteur pour faire en gros un truc comme ça :

 

et la chambre du CCD avec une contenance de 10gr de silicagel, un filetage T2, une valve de ballon de foot pour injecter de l'air sec et une vis de purge qui servira au remplissage du silicagel

 

 

Les PCB sont commandés (5), dés réception je commande les composants, je posterais quelques photos au fur et à mesure de l'avancement.

 

 

 

 

 

Le site qui regroupe les infos en français : DIYCAM

Merci Gilles

 

 

un petit sommaire du post qui permet un accès rapide aux phases importante:

 

La soudure, par quoi commencer

Sérigraphie absente du PCB

La séparation du capteur avec la plaque en alu et quelques jours aprés

Exemple de chambre séparée et de montage

Anneau chauffant du hublot

Image qui doit être obtenu au premier test sans capteur

Problème de bandes verticales à gauche

Bague de tilt

Filtre IRcut

L'installation et programmation

Pannes les plus frequentes

Exemple de montage avec boitier étanche

Pilote linux

Découpe d'un verre pour hublot

Réglage de l'Offset et du Gain

Astuce sur la fabrication d'un doigt en cuivre (Attention danger)

Problème de bandes Horizontales

Attention à la fixation du PCB

Attention au tests de refroidissement

Test d'un peltier double étage

Astuce mise sous vide et remplissage à l'Argon

Autre exemple de raccordement au telescope

Problème de coupure USB avec les PC récent

Problème de trame en diagonale

Le depart de la cam87 par Lordzurp

Modifié 28 janvier 2023 par pagpatrice

[manu33]

On va suivre l'évolution, projet cool !!

 

Manu

[benjamindenantes]

Projet intéressant mais par contre on ne voit pas tes photos.

[pagpatrice]

Projet intéressant mais par contre on ne voit pas tes photos.

 

elle doivent s'afficher maintenant.

[olivdeso]

très interessant.

 

Pour la chambre de la CCD, je pense que la valve de ballon de foot n'est pas une bonne idée. ça marche que si la chambre soit en nette surpression, sinon c'est pas étanche; or la chambre n'est pas élastique comme un ballon. Tu va avoir beaucoup de mal à contrôler la pression; aussi plus de pression = plus de fuites, il faudra recharger souvent la chambre.

 

Fais la chambre le plus étanche possible avec juste une ouverture pour le container de dessicant amovible et ça ira très bien.

[pagpatrice]

très interessant.

 

Pour la chambre de la CCD, je pense que la valve de ballon de foot n'est pas une bonne idée. ça marche que si la chambre soit en nette surpression, sinon c'est pas étanche; or la chambre n'est pas élastique comme un ballon. Tu va avoir beaucoup de mal à contrôler la pression; aussi plus de pression = plus de fuites, il faudra recharger souvent la chambre.

 

Fais la chambre le plus étanche possible avec juste une ouverture pour le container de dessicant amovible et ça ira très bien.

 

J'avais déjà utilisé ce système sur mon Allied Marlin, cela fonctionné assez bien même si effectivement il faut faire attention à ne pas trop monter en pression. Je viens de lancer l'impression on verra bien ce que ça donne, au pire il me suffira d'en imprimer une autre sans la valve (la joie de l'impression 3D).

 

Prochaine étape, le boitier, 2 choix possible:

 

1 - prendre un G106, plaquer sur le coté extérieur la partie chaude du Peltier et ajouter à l’intérieur un refroidisseur alu (comme sur le dessin plus haut).

 

Avantage: boitier Alu, peu de travail

Inconvénient: 2 couches de pâte thermique

 

2 - utiliser un refroidisseur comme façade et imprimer les cotés du boitier qui ce fixeront dessus(je reconnais que comme explication y a mieux).

Avantage: 1 couche de pâte thermique

Inconvénient: plus de travail, moins solide, moins de surface d'échange (ailettes de refroidissement) car le seul modèle que je possède dans la bonne taille et plus ajouré que celui que je pourrais entrée dans le G106.

 

Pour les curieux voici le schéma de la Cam.

Modifié 10 septembre 2016 par pagpatrice

[boss351]

bonjour

 

beau projet ! je suis impatient de lire la suite

[pagpatrice]

La chambre CCD version 1.0 est sortie, un petit coup de lissage pour être sur que les couches soit bien collés ensemble et améliorer l'étanchéité .

 

Le filetage T2 n'a pas posé de problème, le raccord c'est vissé sans problème, j'ai juste laissé un espace de 2.5mm afin de coller un verre, si cela fonctionne correctement je mettrais un filtre en remplacement de celui-ci..

 

[eric30]

Salut Patrice, retour à l'astro ?

[pagpatrice]

Salut Patrice, retour à l'astro ?

 

Salut voisin, c'est vrai que le tube a pris pas mal de poussière, faut dire qu'avec l'augmentation de la PL sur Ales j'étais un peu dégouté, puis une chose et une autre on fait que j'avais dû mettre de cotés.

 

Bon maintenant c'est le retour et comme tu peux le voir avec encore un nouveau projet , et toi ton abris est toujours fonctionnel.

[eric30]

Salut voisin, c'est vrai que le tube a pris pas mal de poussière, faut dire qu'avec l'augmentation de la PL sur Ales j'étais un peu dégouté, puis une chose et une autre on fait que j'avais dû mettre de cotés.

 

Bon maintenant c'est le retour et comme tu peux le voir avec encore un nouveau projet , et toi ton abris est toujours fonctionnel.

 

Content de l'apprendre, oui ca roule pour l'abri, il est ouvert chaque fois que la météo et la santé le permettent.

[benjamindenantes]

De belles pièces que tu nous sort là.

 

Juste une petite remarque:

 

J'imagine que le choix de ce capteur est orienté par le fait qu'il soit très simple a trouver et pas cher du tout. On sait grâce à la QHY9 qu'il est encore très capable mais crois tu qu'il soit possible de faire pareil avec un capteur plus récent?

[pagpatrice]

De belles pièces que tu nous sort là.

 

Juste une petite remarque:

 

J'imagine que le choix de ce capteur est orienté par le fait qu'il soit très simple a trouver et pas cher du tout. On sait grâce à la QHY9 qu'il est encore très capable mais crois tu qu'il soit possible de faire pareil avec un capteur plus récent?

 

Merci.

 

Pour le capteur, je dirais qu'il y a un départ de conversation pour le 493AQA, plus récent, 2 fois moins bruité et encore moins cher puisque certains les ont trouvé à 8$ sur ebay, il y a donc fort à parier que ce soit la prochaine version, il faudra attendre encore un peu...

Modifié 11 septembre 2016 par pagpatrice

[olivdeso]

Concernant la valve, t'en as pas besoin en fait.

"Air sec" on sais pas trop ce que c'est comme gaz. Mieux vaut purger à l'Argon, c'est neutre. L'argon qu'on trouve en magasin de brico va bien, tu peux le faire passer dans du dessicant éventuellement. Pour le remplissage, tu ouvre les 2 trous et tu remplis par un. Ou alors 1 seul trou avec un tuyau d'injection plus petit que le trou. Un seul trou diminue le risque de fuites. Ensuite tu referme ce trou avec ton container de dessicant que tu aura régénéré. En 2h le dessicant aura supprimer le reste d'humidité dans la chambre.

 

Concernant le peltier, il serait préférable de mettre deux étages pour un meilleur rendement. Avec un seul étage tu aura du mal à refroidir assez.

 

Concernant la vitre avant, je te conseillerais d'installer un chauffage avec des petites résistances cms en contant avec la vitre via une feuille thermique.

 

Il faut une vitre assez épaisse. Un filte de luminance Astrodon de 3mm en quartz serait pas mal.

[pagpatrice]

Concernant la valve, t'en as pas besoin en fait.

"Air sec" on sais pas trop ce que c'est comme gaz. Mieux vaut purger à l'Argon, c'est neutre. L'argon qu'on trouve en magasin de brico va bien, tu peux le faire passer dans du dessicant éventuellement. Pour le remplissage, tu ouvre les 2 trous et tu remplis par un. Ou alors 1 seul trou avec un tuyau d'injection plus petit que le trou. Un seul trou diminue le risque de fuites. Ensuite tu referme ce trou avec ton container de dessicant que tu aura régénéré. En 2h le dessicant aura supprimer le reste d'humidité dans la chambre.

 

Concernant le peltier, il serait préférable de mettre deux étages pour un meilleur rendement. Avec un seul étage tu aura du mal à refroidir assez.

 

Concernant la vitre avant, je te conseillerais d'installer un chauffage avec des petites résistances cms en contant avec la vitre via une feuille thermique.

 

Il faut une vitre assez épaisse. Un filte de luminance Astrodon de 3mm en quartz serait pas mal.

 

j'ai eu l'idée de l'argon, je l'avais imaginé en dernier recourt, car jusqu’à présent je n'ai jamais eu de problème avec l'air pour clavier.

 

Pour le Peltier le double étage est effectivement mieux question refroidissement, mais il faut un peu plus de place et plus de puissance, le Peltier que j'ai commandé fait pile la taille du capteur du coup il sera posé en direct dessus, aucun intermédiaire donc aucune perte par contre il me faut bien calculer le refroidissement de la face chaude. En plus ce capteur n'est pas trop bruité donc pas besoin d'avoir un trop gros refroidissement, cela c'était confirmé lors des tests du D70 Hypermod, dans tous les cas dés réception je ferais quelques test car j'ai aussi un Peltier de 40x40 en 60W en stock.

 

Les résistances sur la vitre, j'ai vu ça il n'y a pas longtemps et je dois dire que l'idée est vraiment pas bête, par contre ça demande une ouverture bien plus grande que ce que j'ai prévue, comment calculer la bonne puissance ???

Toujours sur mon Allied j'avais mis un espèce de double vitrage ce qui était très efficace, mais deux épaisseur de verre, donc les deux sont à tester.

 

Tu me dit un verre de 3mm, pourquoi si épais, une raison particulière ?

[olivdeso]

Je te conseille pas l'air pour clavier n'est pas de l'air, mais un hydrocarbure quelconque. (vaut mieux pas le respirer d'ailleurs)

 

En plus ça crachote de temps en temps.

 

L'Argon coûte pas plus cher, plutôt moins. Une bouteille jetable c'est moins de 20eur et ça dure 10 fois plus

Pourquoi le peltier double : QHY a essayer un peltier simple avec ce capteur ou son cousin sur les premières QHY8L, puis est revenu au double étage.

 

Il faut pouvoir refroidir à -20C environ. On gagne peu en dessous avec ce capteur.

 

3mm pour éviter la condensation, c'est ce qu'il y a dans les QHY8/10/12 ça isole. C''était plus fin sur la première QHY8 avec des problèmes de condensation/givrage.

 

Filtre de luminance : pour couper les Ir. Les CCD couleurs avec ce capteur, sont montées avec des vitres Ir cut

 

Sinon double vitrage plus fin mais plus compliqué. C'est ce qui a été fait sur la QHY9 car le simple vitrage fin posait des problèmes. La vitre au format T2 est d'ailleurs dispo en pièces détachée.

 

Ils on ussi ajouter des résistances chauffantes sur la vitre de la chambre du capteur. On trouve ça aussi sur les Atik 4000/11000 et d'autres cameras. Je te conseille vivement de le prévoir; Avec un capteur aussi grand, même si tu ne dépasse pas -20C, ça pose problème sans chauffage dans certains cas.

 

Sinon un 50mm non monté, avec une ouverture de 42mm ça te laisse de la place pour mettre les résistances autour par exemple.

 

 

Edit : des anneaux chauffant QHY en T2 et autre sont disponibles en pièces détachées chez Lunatico.

 

 

Sur ce je vais regarder le schéma et routage, ça m’intéresse...et j'ai quelques notions de Russe

Modifié 11 septembre 2016 par olivdeso

[olivdeso]

Je vois un truc étonnant sur la cam84 : le readout spead est de 2s. C'est trop rapide, ça va faire monter le bruit de lecture. Il faudrait plutôt 10s.

[pagpatrice]

Avec de si bonne explications, tu m'ouvre d'autre idées .

 

Dans mon cas je ne trouve rien de compliqué au double vitrage, je fait peut être erreur mais je pense que je vais partir dans cette direction.

des anneaux chauffant QHY en T2 et autre sont disponibles en pièces détachées chez Lunatico.

 

Si tu as un lien je suis preneur, c'est plus facile que de chercher un truc que je sais même pas à quoi ça ressemble .

 

Sur ce je vais regarder le schéma et routage, ça m’intéresse...et j'ai quelques notions de Russe

 

J'ai posté le schéma plus haut, tu verra qu'il n'a rien de complexe et si tu a des notions de Russe lance toi ça m'aidera à comprendre un peu mieux , commence par le Blog Astroccd c’est un bon résumé des premières version et ça t'évitera de lire les 80 première pages du post .

 

Edit: sur la Cam 86 c'est un peu plus, 2.6 sec et le Peltier est stoppé pendant ce temps pour éviter les parasites, inconvénient il se réchauffe un peu.

Modifié 11 septembre 2016 par pagpatrice

[Tiflo]

La chambre CCD version 1.0 est sortie, un petit coup de lissage pour être sur que les couches soit bien collés ensemble et améliorer l'étanchéité .

 

Le filetage T2 n'a pas posé de problème, le raccord c'est vissé sans problème, j'ai juste laissé un espace de 2.5mm afin de coller un verre, si cela fonctionne correctement je mettrais un filtre en remplacement de celui-ci..

 

En passant, je ne sais pas si c'est juste un proto ou le produit "fini", mais il est inutile d'espérer obtenir une quelconque étanchéité avec du PLA/ABS, pour cela il faut plutôt partir sur du PET (j'utilise du PET marque ICE). Il sort presque liquide de la buse et permet donc une excellente liaison entre les couches (testé sous Hélium, le PLA était une passoire)

 

 

Edit: sur la Cam 86 c'est un peu plus, 2.6 sec et le Peltier est stoppé pendant ce temps pour éviter les parasites, inconvénient il se réchauffe un peu.

Avec un routage propre, des ferrites bien placés et un gros filtre LC à l'entré du Peltier, il ne devrait pas y avoir de parasite à la lecture avec le refroidissement en marche. (du vécu aussi)

 

EDIT :

le Peltier que j'ai commandé fait pile la taille du capteur du coup il sera posé en direct dessus,

Pas une bonne idée question parasite, quelques mm d'alu ou de cuivre sont à prévoir

Modifié 11 septembre 2016 par Tiflo

[pagpatrice]

En passant, je ne sais pas si c'est juste un proto ou le produit "fini", mais il est inutile d'espérer obtenir une quelconque étanchéité avec du PLA/ABS, pour cela il faut plutôt partir sur du PET (j'utilise du PET marque ICE). Il sort presque liquide de la buse et permet donc une excellente liaison entre les couches (testé sous Hélium, le PLA était une passoire)

 

Pour le petit HS, j'avais de gros problème avec mon ancien ABS (pareil une vrai passoire et décollement des couches), depuis que je suis a passé à l'Optimus plus de problème, pas testé avec de l'Helium mais de l'air et de l'eau et aucun soucie, le lissage est plus une sécurité.

J'ai même fait des turbines de pompe immergé et elles tiennent encore, le PET jamais testé il parait que c'est top.

[Tiflo]

L'ABS est infâme à imprimé oui.

Il parait qu'il existe une version beaucoup plus simple, le M-ABS, à voir.

Je commence à jouer avec du HIPS pour remplacer l'ABS, assez simple à prendre en main et il donne un super rendu mat, mais je n'ai aucune idée de l'étanchéité :

 

Menfin, à vérifier au mano, je ne suis pas convaincu que le gaz reste très longtemps.

Modifié 12 septembre 2016 par Tiflo

[Astroghost-Francois]

Suivant la qualité du filament ABS , c'est vrai que ça peut devenir galère a réaliser des pièces parfaites.

 

J'utilise depuis quelques semaines de L'Optimus également, filament bien français , et le rendu est superbe , surtout pour le noir , avec une texture de surface qui ressemble au Carbone XT , un peu mat.

 

http://www.optimusfilament.com/fr/

 

Je devrais recevoir cette semaine des échantillons d'une autre boite Française , http://www.sovb3d.fr/ ,

surtout l'ABS noir et l'alumine pour comparaison

 

François

Modifié 12 septembre 2016 par Astroghost-Francois

[Leimury]

Bonjour,

 

Tu n'as pas pensé à faire sous-traiter l'impression ?

Tu aurais accès à beaucoup plus de matériaux et finitions pour un cout plutôt sympa.

 

Vu le prix du filament et des frais de port il est possible que la sous-traitance t'arrange vraiment.

 

Bon ciel

[pagpatrice]

Suivant la qualité du filament ABS , c'est vrai que ça peut devenir galère a réaliser des pièces parfaites.

 

J'utilise depuis quelques semaines de L'Optimus également, filament bien français , et le rendu est superbe , surtout pour le noir , avec une texture de surface qui ressemble au Carbone XT , un peu mat.

 

http://www.optimusfilament.com/fr/

 

Je devrais recevoir cette semaine des échantillons d'une autre boite Française , http://www.sovb3d.fr/ ,

surtout l'ABS noir et l'alumine pour comparaison

 

François

 

je ne connais pas ce fabriquant, par contre l'Alumine de chez Optimus c'est une vrai bombe, si tu lisse les pièces le résultat est superbe. J'ai eu l'occasion de testé leur PLA avant le lancement et la pareil le translucide donne un effet exceptionnel. Optimus l'essayer c'est l'adopté !

 

Bonjour,

 

Tu n'as pas pensé à faire sous-traiter l'impression ?

Tu aurais accès à beaucoup plus de matériaux et finitions pour un cout plutôt sympa.

 

Vu le prix du filament et des frais de port il est possible que la sous-traitance t'arrange vraiment.

 

Bon ciel

 

L'impression 3d tu peux le comparer à l'Astro, tu achète un peu de temps en temps, suivant tes besoins et après tu as une vrai collection, car le filament tu n'en consomme pas énormément sur une pièce, enfin tout est relatif , je ne connais pas le prix des pro mais une pièce comme la chambre me reviens à 41 centimes alors je pense qu'il sera dur de trouver moins cher, et contrairement à ce que l'on entend souvent dire l'ABS s'imprime sans difficulté juste quelques règles à respecter (comme en astro tu pointe pas sans MES) et tu en fais ce que tu veux, d’ailleurs j'en ai plus baver à maitriser le PLA.

 

Edit : beau boitier Tiflo

Modifié 12 septembre 2016 par pagpatrice

[pagpatrice]

ça y est j'ai reçu les PCB, très bien protégé, la finition a l'air propre, ce soir vérif plus poussé

 

 

 

et commande du reste .

 

PS: je ne veux pas en faire 5 mais c'était le minimum à commander.

[pagpatrice]

 

Ils on ussi ajouter des résistances chauffantes sur la vitre de la chambre du capteur. On trouve ça aussi sur les Atik 4000/11000 et d'autres cameras. Je te conseille vivement de le prévoir; Avec un capteur aussi grand, même si tu ne dépasse pas -20C, ça pose problème sans chauffage dans certains cas.

 

Edit : des anneaux chauffant QHY en T2 et autre sont disponibles en pièces détachées chez Lunatico.

 

 

je pense que c'est ceux la les anneaux que tu parlais.

 

Par contre ils marquent 230 Ohms, donc en 12v comme les Qhy cela fait 0.6W, je trouve ça un peu faible, non ?

 

Dans mon borde...l, j'ai trouvé un peu de constantan, donc j'ai fait 2 petits tests:

 

 

1 avec une résistance de 0.5 W, je ne sentait qu'une très très faible différence de température et 1 autre avec une résistance de 2.4W, là ça chauffe et c'est bien ça le problème, comment déterminer la bonne puissance pour pas que ce soit contre productif ?

Modifié 18 septembre 2016 par pagpatrice

[pagpatrice]

On dirait qu'il n'y a pas beaucoup de spécialiste en chauffage de vitre

[Raphael_OD]

regarde le site audine il y a une page sur le chauffage du hublot de cette dernière.

A+

[pagpatrice]

regarde le site audine il y a une page sur le chauffage du hublot de cette dernière.

A+

 

Cool, merci ils parlent de 2.5W donc je vais rester sur cette valeur.

[Raphael_OD]

Tu devras surement penser aussi à du dessicant ...dans la chambre de ta caméra.

Je suis ton sujet de près toujours sympa de voir un dvp sur une CCD ça manque depuis le projet audine des années 90.Tu comptes faire de ce projet un truc public ?