Contrôleur de dôme fait maison

[rpineau]

Je me suis fait mon propre contrôleur de dôme et voulais poster le lien au cas ou ça peut intéresser quelqu'un :
https://rti-zone.org/astro_dome_control.php

 

La page est en Anglais.. désolé

 

Rodolphe

 

[phila]

Bonjour Rodolphe,

C'est super et m'intéresse beaucoup.

Étant à la recherche d'un tel système depuis longtemps pour ma coupole mais étant dissuadé par les prix proposés pourriez-vous me dire combien il faut compter en moyenne pour monter une telle interface ? Est-ce compliqué à monter ?

 

Vous remerciant,

Philippe

[rpineau]

Salut Philippe

Je vis au USA donc je vais donner les prix en $ comme j'achète sur mouser.com USA, mais ca se traduis facilement en €

il y en a environ pour $120 de composant pour la partie électronique (y compris le module XBee and l'Arduino DUE) pour faire tourner le dome. Faut ajouter le prix d'un bon moteur pas-a-pas et la boite de reduction pour avoir assez de force pour faire tourner le dome (coupole).

La platine (PCB) elle me est pas couteuse et j'en ai un dizaines pas utilisé encore (je les commande par 10 et ca me cour $50 en moyenne).

Si tu ne compte pas utiliser pa partie ethernet, tu peux construire la carte sans les composants pour cette partie et n'utilisé que la connection USB (Série). Le firmware détecte automatiquement quand le composant réseau est absent.

Coté assemblage, il y a des composant monté en surface dont soit faut avoir un petit four a refusion est préférable ( genre ca : https://www.amazon.fr/VEVOR-Refusion-Température-180x235mm-Circuits/dp/B08CD78RWB/ ) mais c'est faisable a la main si tu est bon a la soudure

 

Il faut aussi trouver un bonne courroie genre T10 ou T20 avec un roue cranté de diamètre suffisant pour mettre sur le moteur+boite de réduction. Et un bon controlleur de moteur pas-a-pas. En fonction du voltage que nécessite le moteur (12V, 24V, 48V ..) il te faudra le petite convertisseur que j'ai sur la page pour alimenter l'électronique en 12V car l'Arduino support un max de 16V en entré. Si le contrôleur de moteur pas-a-pas et le moteur sont en 12V, la carte peut alimenter le controlleur pas-a-pas directement.

La puissance du moteur est a déterminé en fonction de la force requise pour faire bouger ton dome. Un amis qui a un Exploradome utilise un moteur NEMA 24 avec un couple de 4Nm et un e boite de réduction de rapport 15:1 donc pour un couple maximum de 60Nm au niveau de l'axe. 

 

Coté couroies, pas mal de personne utilise des couroie san fin T10 ou T20 avec un roue cranté de 44 (T10) ou 22 (T20) dents :

https://www.beltingonline.com/t10-standard-breco-open-length-timing-belt-1739?zenid=3pahmsgpj9rbc7d0s4t81o0664

https://www.beltingonline.com/44-tooth-t10-pulley-al40t10-4998?zenid=3pahmsgpj9rbc7d0s4t81o0664

 

Su tu veux aussi automatiser le cimier il faut la 2eme carte avec la aussi un contrôleur de moteur pas-a-pas, moteur, boite de reduction, roue cranté et courroie ou chaine... et batterie , system de charge ... 

La carte pour le cimier avec tout les composant reviens a environ $70  composant plus la platine (genre $5).

 

Je dirais en gros qu'il est possible de faire le tout pour moins de 500€

 

Rodolphe

 

Petite chose a noté : je n'ai fait que le plugin X2 pour TheSKyX.. donc si quelqu'un veux utiliser mon contrôleur avec ASCOM ou INDI .. quelqu'un devra écrire les drivers.. (je fait pas de dev pure Windows... 🤮 .. et j'utilise pas INDI..).

 

[phila]

Salut Rodolphe,

Je te remercie beaucoup pour toutes ces explications hyper complètes ! Il va falloir que je prenne mon temps maintenant pour décortiquer et comprendre correctement l'ensemble pour ne pas faire d'impair. Je me permettrai de te contacter si je pars dans cette direction. En effet, je suis encore sur la partie mécanique de la rotation. Le cimier est électrifié et fonctionne parfaitement même s'il reste de petites modifications à réaliser mais ce sera sur une autre période. 

La coupole tourne pour le moment en manuel. Je dois finir la mise à niveau des galets qui ont bougé depuis l'installation du dôme il y a deux ans. Ils n'ont pas bougé beaucoup mais suffisamment pour me retrouver avec un point dur. La coupole est posée sur une structure maçonnée. C'est une coupole assez âgée que j'ai entièrement restaurée, ce n'est pas une Exploradôme. Au départ elle n'était pas conçue pour être motorisée mais avec un peu de travail c'est possible. Je bloque sur le choix de la puissance des moteurs et sur le système de pilotage. Je n'arrive surtout pas à me décider. Je veux pouvoir l'utiliser de l'intérieur, du rez de chaussée et de chez moi. Donc ce système me parait parfait.

Merci beaucoup et bonne fin de journée,

 

Philippe

[rpineau]

Salut Philippe.

Effectivement trouver le bon moteur, surtout pour du moteur pas-a-pas, n'est pas toujours évident.

Si tu as accès a un dynamomètre tu peux déterminer la force nécessaire (en Newton) pour faire bouger le dome. Un fois cette valeur connue, en fonction du rayon de la roue cranté utiliser pour l'entrainemen,t tu peux determiner le moment de force (en Nm) nécessaire pour faire bouger le dome et donc te done une valeur en dessous de laquelle le dome ne bougera pas ( T = F.r , T =Torque , moment en Francais, F = force en newton pour faire bouger le dome, r = rayon de la roue en mètre).

Si le dome est lourd... il faudra surement passer a un moteur pas-a-pas au format NEMA 34 et avec une alimentation 48V avec un moment au alentour de 13 Nm et metre une boite de réduction d'au moins 10:1 ( la plupart de ces boite de reduction supporte jusqu'a 90Nm, soit 900Kg.m).

N'hésites pas si tu as d'autre question.

 

Rodolphe

 

 

[22Ney44]

Il y a 9 heures, rpineau a dit :

90Nm, soit 900Kg.m

Bonjour,

 

90 Nm ça fait 9,17 kgm, il faut diviser par environ 10 le Nm pour le convertir en kgm, pas multiplier !

 

Il y a 11 heures, phila a dit :

Je bloque sur le choix de la puissance des moteurs

 

Ce n'est pas tant la puissance, qui est minime dans cette exploitation, que le couple qu'il vous faut connaitre, en particulier le couple de démarrage de rotation de la coupole.

Si vous n'avez pas de dynamomètre voici une méthode simple pour déterminer le couple minimum pour faire tourner votre coupole :

 

Si à ce jour c'est une manivelle, cette mesure sera plutôt facile, si c'est une roue, il vous faudra fixer dessus provisoirement un bras passant par le centre de la roue et parallèle à son plan :

 

Vous préparez un récipient pouvant contenir 2 à 3 litres de liquide.

 

Vous mesurez la longueur de votre bras de manivelle en mètres  = Lm

 

Placez votre bras de manivelle à l'horizontale (important) et accrochez y à l'extrémité le récipient vide.

 

Versez doucement le liquide dans le récipient juste jusqu'à ce que la manivelle commence à bouger sous le poids de l'eau. Si après avoir rempli votre récipient de liquide et que le dôme n'a pas bougé, doublez la longueur du bras sur la manivelle ou de la roue et recommencez la mesure.

 

Une fois que le dôme a bougé, pesez le récipient avec son contenu = Pf  en kgp

 

Maintenant multipliez Pf par la longueur Lm du bras de manivelle en mètre, vous obtenez le couple résistant de votre toit roulant en kgm. Multipliez par 9,81 pour l'obtenir en Nm.

En multipliant le couple minimum par 1,5 vous aurez le couple d'exploitation confortable, c'est ce couple que vous devrez avoir en sortie de démultiplicateur.

 

Prévoyez aussi sur votre électronique de commande, une rampe croissante d'envoi des impulsions jusqu'à la valeur de vitesse de rotation de la coupole, ainsi qu'une rampe de décroissance au moment de l'arrêt. Cela évitera les coups de bélier dans la mécanique au démarrage et à l'arrêt et adoucira les phases de transition de la vitesse..

Pour l'électronique je vous invite à vous inscrire au club arduino du forum,  https://www.webastro.net/clubs/23-astronomie-avec-arduino/ , si nécessaire des spécialistes vous aideront à adapter le travail déjà réalisé par @rpineau à votre besoin.

 

N'hésitez pas à poser des questions si ce n'est pas clair.

 

Ney

[rpineau]

Oui.. diviser par 9.81 (donc 10).. désolé de l'erreur ... je devais avoir la tête ailleurs (N = mg ).

Mon contrôleur fait l'accelération et decelération donc c'est deja pris en compte

Bonne méthode pour trouver le couple minimum

Merci.

Rodolphe

 

[phila]

Bonsoir,

 

Merci beaucoup pour vos explications qui me permettent de mieux appréhender le projet de motorisation. La coupole est posée sur des galets qui sont fixés sur le support béton. La jupe de la coupole recouvre le tout mais j'ai un accès.

Je vais essayer de réfléchir à un moyen de calculer ce couple minimum car il va m'être difficile de pouvoir actionner un des galets. Je n'ai pas de prise sur eux. Il faudrait que je puisse vous en photographier un. Je commence toutefois à avoir une idée (attention, je ne suis pas mécanicien 😉 mais j'arrive à "bien" bricoler si j'ai ce qu'il me faut.)

Je vais rendre visite au groupe arduino et m'y inscrire. Je ne pourrai qu'apprendre ce qui est une bonne chose de toute façon.

Merci à vous deux,

Philippe

D'ailleurs auriez-vous l'adresse d'un bon site pour avoir une vision synthétique sur les systèmes Arduino ?

Merci beaucoup,

Philippe