Carte postale étoilée depuis le col de Gleize

Aller, hop! Il est temps de former la génération suivante! Il n’y a pas de temps à perdre! En voiture avec papa… ;)

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Platine d'adaptation EM10/trépied Meade

Suite à l’acquisition d’un trépied Meade, voici quelques photos de la réalisation de la platine d’adaptation Taka/Meade. Tout d’abord, les photos de l’existant…

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A partir de là, le modèle 3D a été réalisé par mes soins sous OpenSCAD en prenant les cotations au pied à coulisse sur la monture et le trépied…

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Puis la fabrication a été laissée au bon soin d’un ami disposant d’une imprimante 3D (25h d’impression tout de même! Merci Richard! :) )…

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Avancement de l’impression...

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Et voici la platine finale mise en place sur le trépied Meade...

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Installation de la monture: comme papa dans maman… :)

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Pas de doute, ça a de la gueule… :)

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Reste à prévoir la tige filetée de remplacement de l’écarteur d’origine. Elle viendra solidariser la monture avec le trépied en passant par le trou central du dessous.

Si cette platine vous intéresse, j’ai mis le STL à disposition sur thingiverse.com…
>>>> Adapter for Takahashi Mount with Meade Field Tripod <<<<

Un nouveau pied, c'est le pied!

Un peu en aparté de mon projet d’électronique, mais toujours dans l’idée d’améliorer mon EM10, un pied d’LX 200 va venir remplacer le trépied bois d’origine qui commence à accuser un peu d’âge. Reste à fabriquer une adaptation pour l’embase et le tour sera joué…

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Merci au passage à mon copain Fabrice qui m’en a fait cadeau! Un trépied massif flambant neuf dans son emballage cela ne se refuse pas! :D

Premier ciel pour l'EM-10 Arduino Takahashi

Et c’est parti pour un premier ciel étoilé. Aperçu du proto avant remontage avec en prime la puce GPS…

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Mise en place des moteurs au fond du logement de la monture...

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Le prototype à l’oeuvre sous les étoiles...

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Le bon vieux CN-212 semble apprécier son nouvel habit lumière… ;)

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En prime une vidéo de démonstration…

https://www.youtube.com/watch?v=LHpEZYp4NEY

La monture prend vie...

Les briques commencent à s’emboiter petit à petit pour faire prendre vie à la monture. La conception de l’interface graphique devrait ainsi à terme donner le jour à une nouvelle librairie Arduino baptisée ScreenView et destinée à la gestion de l’affichage.

Voici les premières captures officielles…
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Et une mini vidéo…

https://www.youtube.com/watch?v=h8L5rXhS2R0

La maquette de travail ressemble à ceci...
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Avancée du cablage du proto V1...

Ce soir c’était mise au propre du proto V1 pour le préparer à une vraie soirée d’observation:
- perçage de quelques trous dans le support afin de passer des serre-câbles et fixer le câble de la manette.
- fixation du Arduino avec des visseries qui vont bien.
- coup de cutter sur l’Arduino Mega afin de couper la liaison vers le polyfuse (alimentation 5v) de l’entrée USB.
- repiquage de l’alimentation 5v sur le régulateur UBEC du circuit de puissance.
- câblage d’un interrupteur marche/arrêt.

Pour le proto, je préfère garder un cordon d’alimentation et le repiquer sur le régulateur 5v plutôt que de câbler le arduino directement dessus. Je peux ainsi travailler sur le Arduino en le branchant à une simple alim 5v (vu qu’il n’y a plus d’alimentation par USB) sans alimenter les moteurs lorsque ce n’est pas nécessaire aux développements.

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Installation d'un Arduino Mega et d'un LCD

On se rapproche un peu plus de la configuration finale avec l’installation d’un Méga histoire d’avoir assez de ressources mémoire pour tester toutes les librairies nécessaires au projet et notamment Ephemeris. J’en ai profité pour y installer mon écran tactile TFT de test. Ce sera l’occasion de voir ce que je peux en tirer…

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Sega c'est plus fort que Taka...

Petit hack du moment: transformation d'une manette de jeux vidéo en raquette de commande pour le proto Arduino de mon EM-10...
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Pour les amateurs du genre, le code est dispo sur mon github. Plus de détails ici…

Librairie Genesis Gamepad...
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L'analyseur de précision de moteur pas à pas est au taquet!

A force de persévérance et d’optimisations, l’analyseur de précision de moteur pas à pas dépasse maintenant largement mes espérances. Pour rappel, voici la mire et ses 5 points de contrôle...

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A titre d’illustration, voici les graphiques X/Y de l’évolution de la position de l’étoile noire centrale (cerclée en rouge dans l’analyseur) sur une période de rotation complète de la mire…

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L’effet de sinusoïde est ici tout simplement lié au fait que mon « étoile noire » n’est pas parfaitement centrée sur l’axe moteur. Lors d’une rotation complète, elle oscille donc en horizontale et verticale car elle tourne autour de l’axe avec une amplitude max de l’ordre de 3,5 pixels si on ne prend pas en compte la dérive (le pied photo qui se tasse légèrement notamment en vertical sur le second graph). 3,5 pixels, c’est ridicule me direz vous et cela donne un très bon ordre de grandeur de la précision atteinte. On peut estimer le bruit résiduel à environ 0,05 pixel à peine!

Une fois toutes les positions des mires précisément analysées sur un peu plus d’une période, l’idée est d’analyser la variation de la position angulaire des mires externes par rapport à la vitesse de référence théorique (25Hz soit en sortie d’axe moteur 0,75° de déplacement chaque seconde). Et voici le résultat brute pour mon moteur…

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Erratique? Pas tant que cela et même loin s’en faut. Pour s’en convaincre, exportons les données vers l’analyseur d’erreur périodique PECPrep…

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Et là: magie du spectacle. L’analyse de fréquence détecte et supprime toutes les fréquences. L’erreur résiduelle relève de l’encéphalogramme plat… :)

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Notre signale mesuré est donc parfaitement reproductible. Cerise sur le gâteau, reprenons la table d’engrenages que j’avais calculé il y a quelques semaines…

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Calculs périodes engrenages EM10 Takahashi

En y regardant de plus près, presque toutes les fréquences proposées par PECPrep sont clairement identifiables à la seconde près par rapport à ma table…

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Voilà qui valide on ne peut mieux le concept de l’analyseur!

Dans les faits, l’analyseur va être un outil particulièrement précieux pour la mise au point de l’algorithme de correction d’erreur périodique avec le Arduino. Je pourrais ainsi contrôler la qualité du correcteur sur des données réelles sans sortir de chez moi. :D

Idéalement, il serait même intéressant de pouvoir faire cela en temps réel et non sur une séquence vidéo enregistrée. A méditer pour les prochaines nuits blanches…

Dans le colimateur de l'analyseur...

Elle m’aura donné du fil à retordre mais voici la sous période d’1,28 min qui apparait en lissant la vitesse angulaire instantanée…
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Encore quelques détails à améliorer mais cela valide l’analyseur de précision. Le concept fonctionne pas mal. Dommage que le 5D Mk III monte très vite en température et génère un bruit de lecture marqué même à 100Iso. Cela limite la précision des mesures. Avec une vraie CCD le principe deviendrait redoutable.

L'analyseur de moteur pas à pas livre ses premiers chiffres...

Les premiers chiffres de l’analyseur commencent à tomber et c’est plutôt très encourageant sur les premiers jeux de test avec l’électronique USD d’origine en vitesse sidérale. Sur une échantillonnage de 10 minutes à 30 img/s, les estimations de l’algorithme sont:
  • Période de rotation de la sortie moteur: 7,98min (7min 59s) soit 9,98min/dent au niveau de la vis roue dentée de 144 dents)
  • Fréquence des pas moteur: 25,063Hz en Fullstep.
  • Vitesse angulaire du télescope (tenant compte de la démultiplication supplémentaire de 0,8 et de la roue dentée de 144 dents): 15,04’’/s.
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Conclusion rapide: ça cartonne! La vitesse sidérale est quasi parfaite.

Seule ombre au tableau pour le banc d’essai, les vibrations du moteur viennent noyer la précision de mesure sidérale instantanée…
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Ce qui me fait dire que ce n’est pas du bruit lié à l’analyse c’est que, quand on y regarde de plus près, ce fameux « bruit » est identique pour chacune des 4 mires périphériques. Je pense que le passage en micropas 1/16 avec la nouvelle électronique devrait solutionner cette incertitude.

Chose intéressante tout de même, le repère centrale rouge semble moins impacté. Du fait de son léger décentrage, ses positions x/y génèrent une légère sinusoïde qui semble laisser entrevoir les « crans » d’une sous période...
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Avec un peu de chance, il s’agit de la fameuse sous période d’environ 1,28m que j’ai imputé à l’engrenage 4 de la démultiplication.

Enquête à suivre.

Ebauche d'analyseur de précision de moteur pas à pas

L’analyseur de précision de moteur pas à pas avance. L’idée est donc de mettre en place une mire sur l’engrenage en sortie de moteur pour contrôler la régularité de la rotation.

Le moteur et sa mire sont mis en place sur un meuble avec un éclairage…
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Dans l’axe à quelques mètres, je mets l’appareil photo en mode vidéo RAW sous Magic Lantern. Je réalise une vidéo sur un peu plus d’un tour complet d’engrenage (période de 8min dans mon cas).
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La vidéo RAW MLV est ensuite transférée sur le Mac et convertie en mov sans perte avec le logiciel MLVToMovie que j’ai codé il y a quelques temps pour faire de l’imagerie planétaire.

Reste à analyser la vidéo. J’ai travaillé aujourd’hui sur le suivi des « étoiles noires «. - Ouha!!! Ca claque dit comme ça!!! :D - Il reste à extrapoler les données pour déterminer la vitesse de rotation à un instant t.
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L’ébauche du logiciel en action avec incrustation en « presque » réalité augmentée…


La suite au prochain épisode. Je vais faire dormir un peu les neurones pour ce soir.

Platine de test de précision de moteur pas à pas

Petite surprise du jour, un ami m’a imprimée une platine de test en impression 3D en PLA… :)
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Voici le résultat...
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Le concept est totalement inspiré d’une expérience menée par DBlatte (Christophe), pour caractériser la précision de ses moteurs pas à pas, et présentée sur le forum d’astrosurf…
De la précision des moteurs pas à pas

Reste à y coller une mire d’étoiles, mettre en place un setup de prise de vue et le traitement des données qui va bien derrière. :)

Accélération/décélération: Sinus or not Sinus?

Maintenant que je dispose d’une manette de contrôle digne de ce nom, je vais pouvoir travailler sur les phases d’accélération. Dans l’immédiat, j’ai retenu trois modes d’accélération à étudier.

Soit t un nombre réel compris entre [0,1] représentant le temps d’accélération.
La réponse f(t) est un nombre réel compris entre [0,1] qui représente la vitesse du moteur en pourcentage.

Le graphique ci-après montre:
  • Une accélération linéaire.
  • Une accélération sinusoïdale parfaite.
  • Une accélération sinusoïdale partielle.

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La vitesse par accélération linéaire vaut:
f(t) = t
C’est la forme la plus simple. L’accélération est une simple fonction linéaire sur toute la plage. L’accélération est donc constante…
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La vitesse par accélération sinusoïdale complète vaut:
f(t) = (sin(t*pi-pi*0.5)+1)*0.5
L’accélération est douce au départ, maximale en 0,5 et vient se radoucir sur la fin...
accel-sin1

La vitesse par accélération sinusoïdale partielle vaut:
f(t) = sin(((2*t+1)*pi-pi)*0.25)
L’accélération est maximale au départ et vient se radoucir ensuite...
accel-sin2

L’idéal va être des les mettre en oeuvre sur le terrain pour voir le ressenti en terme de confort d’utilisation.