Sumerian Alkaid 250mm - Projet Push-To - adaptation encodeurs

[keymlinux]

Bonjour,

 

Après mon précédent bricolage pour adapter l'Alkaid sur une monture équatoriale, voir:

 

...vu qu'en ce moment j'ai un peu de temps de libre (comme nous tous...), je viens vous présenter ici la réalisation d'un système PushTo avec encodeurs et son intégration sur mon Alkaid (mais c'est adaptable sur vos Dobsons...)

 

Ce premier "post" présente surtout le choix des encodeurs et les travaux réalisés pour les fixer sur l'Alkaid (pour rappel un Dobson de type Strock)

Un futur post présentera plus en détail la partie électronique (Arduino, module gps, module bluetooth, lecteur de carde SD) et la partie développement logiciel qui l'accompagne...

 

Tout d'abord, pour ceux qui ne savent pas ( mais ils devraient être peu nombreux sur ce forum 🙂 )

  - Un Push-To c'est une aide pointage d'objet dans le ciel

  - Contrairement au Goto il n'y pas pas de moteurs, le pointage reste "manuel" (on pousse le tube avec les bras)

  - Avec le GoTo vous selectionnez un objet dans une base de données et Go, la monture y dirige le tube

  - Avec le PushTo vous selectionnez l'objet et le dispositif vous indique dans quelle direction et de combien de degrés vous devez tourner le tube a droite/gauche (Azimuth) et haut/bas (declinaison)

  - Goto et PusTo ont en commun de nécessiter une mise en station préalable du telescope

 

Pour les montures Goto, la plupart des magasins d'astro et sites web spécialisés en proposent, à tout les prix. Pour les PushTo, il y a des produits commerciaux existants, mais plus rares.

Parmi les plus connus:

        - Nexus DSC d' Astrodevices https://www.astrodevices.com/Products/NexusDSC/index.html

        - Argo Navis de Wildcard Innovations http://www.wildcard-innovations.com.au

        - Sky Commander de Sky Engineering http://www.skyeng.com

        - EZ-PushTo de Romer Optics https://romer-optics-llc.myshopify.com/products/ez-push-to-kit-for-brands-of-dobsonian

Il y a aussi des alternatives plus orientées "open source" comme le projet Stellarduino (https://github.com/caseyfw/Stellarduino) sur lequel je me suis appuyé pour le developpement de mon PushTo "perso"

 

Le but du projet:

  - réaliser un PushTo de A à Z (même si je ne suis pas contre l'idée de réutiliser du code existant pour me simplifier la vie, un bon informaticien restant un informaticien fainéant)

  - pour la partie réalisation des boitiers et de la fixation sur le Dobson, utilisation d'une imprimante 3D

  - pour la partie "calculateur" utilisation d'un Arduino, avec ecran LCD, clavier de saisie, encodeurs, et facultativement de module GPS, module bluetooth, module RTC et lecteur de carte SD

  - tout réaliser avec un budget matériel de 100 euros environ (même si ma principale motivation ce n'est pas le budget, c'est le fun de réaliser sois même...)

  - les encodeurs et leur fixations, ainsi que le boitier de contrôle doivent êtrs légers, tenir dans un petit sac à dos (avec les oculaires), et le PushTo doit pouvoir être alimenté par une simple pile 9V (pour ne pas avoir à trimbaler une batterie de bagnole 😱)

  - partager les modèles 3D, les plans et le code informatique avec la communauté pour que chacun puisse réutiliser librement

 

Concernant les encodeurs, mon choix s'est porté sur le modèle AMT 102 de CUI https://www.cuidevices.com/product/resource/amt10.pdf, des encodeurs de faible encombrement ayant une résolution de 2048 pulsations par tour (8192 avec la quadrature). A 25 euros TTC pièce ils représentent la moitié du budget (vu qu'il en faut 2)i acquis chez Mouser (https://www.mouser.fr/ProductDetail/CUI-Devices/AMT102-V?qs=WyjlAZoYn533PQfgnorrMg%3D%3D)

 

La rotation des axes du telescope sera transmisie aux encodeurs avec une démultiplication 1:4 via des poulies et une couroie (poulies 60 et 15 dents, du type GT2 largement utilisées sur les imprimantes 3D donc faciles à trouver pas trop cher dans le commerce, encore moins cher chez ali le rapide...). La démultiplication porte la résolution à 32768 pulsations par tour, mais non, soyons sérieux, nous n'obtiendrons pas une résolution au pointage de 39" d'arc, en effet nous seront limités par les jeux mécaniques, l'orthogonalité des axes AZ et ALT du télescope, la qualité de la mise en station, l'erreur de mesure des encodeurs, etc...

 

Donc on doit réaliser les éléments suivants:

  - Boitier pour l'encodeur d'Azimut avec ses 2 poulies

  - Sa fixation au fond du rocker du dobsoni (attention contrainte forte, seulement 20 mmm entr ele fond du rocker et la cade du miroir primaire !)

  - Boitier pour l'encodeur de Declinaison avec ses 2 poulies

  - Sa fixation "dans le vide" sur l'axe de rotation (sur un strock cet axe est dans le vide contrairement aux Dobsons traditionnels)

Optimisations/Contraintes:

  - si possible utiliser le même design de boitier pour les 2 encodeurs

  - je m'interdit de percer quelque trou que ce soit dans l'Alkaid, il faut utiliser les trous présents d'origine !

 

En plus des pièces imprimées en 3D, les supports utiliserons des tasseaux en bois de 21x21mm

  - en bois car je ne suis pas outillé pour travailler l'alu ou autre métal (déjà qu'avec le bois j'ai du mal...)

  - il n'y a pas de contrainte forte sur ces supports, du tasseau de 10x10mm suffirait, on a pas besoin de 21x21mm mais c'est de la recup, c'est ce que j'ai utilisé pour des étagères de placard...

 

Les Modèles 3D (tous modélisés sur Tinkercad, ils y sont en libre accès)

  La modélisation des boitiers pour les encodeurs: Boitier Encoder

 

  La modélisation des pièces pour l'axe AZ Fixation Boitier Encodeur

 

  La modelisationi des pièces pour l'axe ALT Support Axe Encoder

 

  La modélisation du boitier de contrôle qui va contenir l'arduino et les modules Boitier Push-To

 

 

Et pour terminer les photos...

 

note: a venir, la partie Arduino, avec le détail des matériels (lcd, GPS, ...) ,  le schéma de câblage, les sources du code ..

 

Cordialement, Stéphane

 

Le boitier pour l'encodeur et les poulies:

 

 

La fixation pour l'axe AZ

note: le filetage présent ici est une rare partie non réalisée par mes soins mais issue d'une contribution externe

 

La fixation pour l'axe DEC (support du boitier encodeur, fixée au rocker)

 

.La fixation pour l'axe DEC (support de l'axe, qui pivote avec le tube)

 

Et maintenant le montage final sur le Dobson

 

L'encodeur de l'axe AZ au fond du rocket

 

Visible ci dessus, le seul dégât collatérale subit par l'Alkaid, lorsque j'ai enlevé le "scratch" qui gênait pour positionner le boitier encodeur, la peinture est venue avec la colle...

 

Le boitier de contrôle qui contient l'Arduino, l'écran, le clavier...

 

Modifié 18 mars 2020 par keymlinux
Correction typo + ajout photos

[alinthda]

Il y a 1 heure, keymlinux a dit :

Tout d'abord, pour ceux qui ne savent pas ( mais ils devraient être peu nombreux sur ce forum 🙂 )

Ben moi je savais pas! Je ne connais pas le monde du dobson, merci pour ma culture perso 😁

 

Sinon super projet, maîtrisé de A à Z de tous les éléments de la chaîne, c'est impressionnant.

Pour l’Arduino le code est fait maison? tu pars sur quel langage?

 

Comment as-tu fait pour déterminer le centre pour l'encodeur le l'axe l'altitude? Désolé si c'est une question bête, je n'y connais rien en monture dobson, je suis curieux 😄

 

[keymlinux]

Bonjour,

 

Concernant l'Arduino (qui est un microcontroleur avec peu de memoire et de capacité de calcul), le développement se fait en Langage C (on peut aussi faire du C++). Le nécessaire pour developper est téléchargeable directement sur le site (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)

 

Il existe en standard tout un tat de librairies pour gérer l'écran LCD, le lecteur de carte SD, le clavier, les encodeurs, et pour la partie "astronomie" je m'appuie sur deux librairies spécialisées développées par Sebastien Marchand (https://github.com/MarScaper).

La librairie "Ephemeris" qui permet tout un tas de choses dont le calcul des coordonnées des planètes et la conversion de coordonnées AltAz vers Equatoriales (et réciproquement) , et la ibrairie SkyCatalog, permettant de gérerr facilement une base de données d'objets connus (Messier, IC, NGC, Etoiles)

 

Pour la partie mise en station avec 2 étoiles j'utilise la méthode de Toshimi Taki avec calculs de matrices, tels qu'implémenté dans le code du projet Stellarduino (https://github.com/caseyfw/Stellarduino). Pour la methode Taki voir le PDF matrix_method_rev_e.pdf

 

Pour ce qui est de la determination du centre pour l'encoder de l'axe d'altitude:

La partie mobile (cage du miroir primaire et tubes) de l'Alkaid repose sur 2 "haches" (les formes en arc de cercle visibles sur les photos) sur lesquelles se font la rotation en altitude. Pour chercher le centre de ces arcs de cercles, j'ai reporté leur forme sur un carton, puis on prend chaque fois 2 points sur l'arc (ces 2 points étant reliés par une "corde"), avec un compas on identifie la bissectrice de la corde, et en le faisant plusieurs fois ces bissectrices se croisent au centre de l'arc de cercle (dans mon cas le rayon du cercle est de 25cm) . La méthode plus imagée sur le site https://openclassrooms.com/fr/courses/816675-la-geometrie-plane/814410-tp-constructions-a-la-regle-et-au-compas mais on trouve d'autres exemples sur le web

 

Cordialement

[alinthda]

Merci pour toutes ces infos. La dernèree fois que j'ai utilisé un arduino c'était pour transformer de l'IR en RF. Il me semble que c'est du python.

 

Mais bref bon boulot, bonne continuation

[zorgdotnl]

Du beau boulot!

Bravo

[Le Den]

Heureusement j’étais assis, si non je serai tombé ! Quel travail ! quels calcul, plans conception... j’ose à peine imaginer les heures passées. Pour avoir adapté l’Ez Push To sur mon Dobson j’ai déjà cogité alors toi ! Chapeau bas. Je part tout relire et essayer de comprendre.

Felicitations Denis.

Modifié 22 mars 2020 par Le Den

[Patcubitus]

Eh ben di don!

Dire que j'ai galéré pendant plus de 6 mois avec mon moteur Nema 

Et une très belle finition! Bravo 

 

Pat

[Astrokor]

Bonjour

 

bravo pour cette réalisation !

c'est pour tagger ce post dont je vais très certainement m'inspirer ...

 

AK.