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Motorisation du foyer d'un Celestron 11

Mis à jour: 14 avril 2001
Photo de Claude Boivin Par Claude Boivin

Depuis que j'avais motorisé mon Celestron 11 et que je pouvais maintenant le contrôler à distance depuis mon sous-sol de maison tout baignait dans l'huile. Mes soirées d'astronomie se passaient toujours au chaud et je pouvais même vaquer à d'autres occupations en même temps Ahhhh! C'était le bonheur total!

Mais tout bonheur a ses limites et après plusieurs soirées je m'aperçut qu'il manquait encore une chose à ce bonheur.

Les propriétaires de télescope de type Schmidt Cassegrain doivent savoir de quoi je parle. Oui c'est bien ça: Le foyer se perd durant une soirée d'observation. Pourquoi se perd-t'il? C'est bien simple cela est dû au fait que pour effectuer la mise au point c'est le miroir principal qui se déplace au lieu d'un petit oculaire dans le porte oculaire.

Donc, vous pouvez vous imaginer la problématique de faire le foyer lorsque les commandes sont dans la maison et le télescope dehors. Vous allez me dire d'utiliser un ordinateur; à l'extérieur pour effectuer la mise au point; bien en fait c'est exactement ce que je faisais. Mais cela pose des problèmes lorsque dehors il fait -28°C. L'ordinateur est plus capricieux et pour le bonhomme ce n'est pas drôle non plus. Bizarre: Plus il fait froid, plus la mise au point est longue à faire. Je ne sais pas pourquoi, c'est sans doute la loi de Murphy qui nous rattrape dans ces conditions.

Après mure réflexion, la solution ne fut pas très longue à trouver: Il me faillait motoriser la mise au point du foyer et ce, depuis mon sous-sol bien naturellement.

Mais comment motoriser un tel dispositif? J'avais bien sur mon ancien Meade LX5 un motofocus, mais je ne l'aimais pas vraiment et comme preuve, je ne l'ai jamais utilisé car je ne savais jamais au départ à quelle vitesse il était réglé et il n'arrivait pas toujours à faire tourner le bouton en question.

Avec l'aide d'un ami technicien en électronique et maniaque des moteurs pas à pas, soit Pierre Verreault, mon voisin d'en face, celui-ci me suggéra justement ce genre de moteur.

Après maintes recherches et des essais, mon choix s'arrêta sur un petit modèle qui vaut à peine 5.00$ Can acheté il y a deux ans et qui vient avec une boîte d'engrenages. Il permet un mouvement extrêmement fin à peine perceptible et aussi un mouvement très rapide de l'ordre d'un tour du bouton par seconde. Ce petit moteur de seulement un pouce de diamètre étant muni d'une telle boîte, ceci lui done une force des plus surprenantes et plus que suffisante pour mes besoins.

Ceux qui connaissent un peu le fonctionnement des moteurs pas à pas bipolaires savent qu'il ne suffit pas seulement d'alimenter ce moteur avec une batterie ou une source de courant direct pour le faire fonctionner. Malheureusement il nous faut un petit circuit intégré qui va contrôler les pas du moteur bipolaire (voir en annexe deux articles sur ce processus)

Aussi, une fois ce montage réussi , il nous faudra maintenant fabriquer un autre circuit (oscillateur) qui lui, contrôlera la fréquence des pas. C'est ici que nous pourrons faire varier la vitesse du moteur. Puis il restera à mettre en place un régulateur de courant afin de bien contrôler l'alimentation du système. Une fois ces trois étapes réalisées le montage de tout ceci se fera sans grande complexité.

Conclusion:

Depuis que j'ai motorisé mon la mise au point du foyer, il m'est maintenant possible de le refaire sans être obligé d'aller dehors et de perdre du temps précieux dédié à l'astronomie! Je me suis rendu compte que je peux m'appliquer davantage à la mise au foyer la plus précise possible. En fait je ne me rappelle pas avoir mis autant de soin à la faire quoique à mon avis durant certaines soirées passées, j'ai tout de même réussi de très bonnes mises au foyer, mais cela ne durait pas très longtemps, seulement le temps de quelques poses.

De plus j'ai conçu la manette de contrôle afin de pouvoir l'utiliser soit dans la maison soit dans l'observatoire et je crois bien que durant l'été ou je ferai de l'astronomie à partir de l'observatoire (oui ça me manque un peu) j'utiliserai mon système car en plus d'être aussi précis que mes doigts cela n'induit pas de vibrations dans le télescope comme lorsque fait manuellement. Pour ceux que cela intéresse, suivent la liste des pièces nécessaires à ce projet tout simple ainsi que les étapes de montage avec des photos et diagrammes montrant les circuits et les pièces à assembler.

Remerciements:

Je tiens tout particulièrement à remercier mon ami Pierre Verreault pour sa participation et surtout son aide technique dans la réalisation de ce projet.

Image 1

Électronique

Pour ceux qui seraient intéressés soit par l'électronique derrière ce système ou qui seraient désireux de se fabriquer ce système, voici le circuit imprimé et ses composantes. Vous remarquerez que sur le circuit imprimé vous avez la possibilité d'un courant de maintien que nous n'avons pas ajouté car vraiment pas nécessaire pour nos besoins. Sur l'une des broches du coté gauche du circuit vous pouvez lire CLOCK; C'est ici que le signal de l'oscillateur devra entrer afin de régler la vitesse de rotation du moteur pas à pas. Une suggestion d'oscillateur pourra etre retrouvée dans les shémas plus loin.

Image 2 Image 3 L'image 2 (à droite) est le circuit imprimé actuel pour ceux désireux de construire le système.

L'image 3 (à gauche) est le montage maison réel que j'ai utilisé. Contrairement à ce que l'on peut voir sur l'image 1 la régulation du courant n'y est pas incluse, mais à part cela ils sont identiques.

Oscillateur

Cette section est principalement pour l'amateur désirant en connaître un peu plus sur la relation entre les différentes composantes du circuit.

Voici les shématiques du montage global et plus particulièrement de la fonction de l'oscillateur.

Shéma 1: Vue  d'ensemble du montage

Shéma 2: Oscillateur

 

Image 4

Manette de contrôle

Sur l'image 4 nous apercevons à gauche l'alimentation de 12 Volts d'une puissance de 5 Watts. Puis à droite, la manette de contrôle d'une dimension de 4 pouces par 7 pouces et qui comprend le LED rouge qui nous indique le nombre de pas du moteur en clignotant. Quant au potentiomètre, il nous permet de régler de façon très précise la vitesse de rotation du moteur et ce, naturellement avec l'aide du LED. Puis finalement, l'interrupteur trois positions que nous avons seulement à pencher soit vers la gauche ou la droite pour pouvoir faire tourner le moteur pas à pas d'une coté ou de l'autre.




Image 5 Sur l'image 5, nous apercevons le connecteur RJ45 qui nous permet de nous relier au moteur. Je recommande à ceux qui voudront se fabriquer ce système d'utiliser un connecteur de fiche téléphonique plutôt que le RJ45 car, la seule raison pour laquelle j'ai utilisé ce type de connecteur était le fait que j'avais entre la maison et mon observatoire un câble réseau que je n'utilisais pas. Une autre raison pour utiliser une fiche de téléphone c'est que le système ne requiert que quatre fils. Il est préférable pour une plus grande flexibilité d'utiliser un connecteur femelle sur la manette et un mâle sur le moteur car cela vous permet de vous brancher dans l'observatoire ou dans la maison sans avoir à traîner un long fil de branchement.

Image 6 Sur les images 6 et 7 nous apercevons l'intérieur de la manette.

Image 7

Image 8

Moteur pas à pas

L'image 8 nous donne une idée de la dimension réelle du moteur avec sa boîte d'engrenages ainsi que la lamelle de métal trouée qui va nous permettre de fixer le moteur au télescope. Il faut noter ici que nous devons placer à l'extrémité du moteur, sur son axe de rotation, une roulette du même diamètre que le bouton de focalisation du télescope. Ceci permettra de fixer facilement le moteur au bouton de focalisation avec l'aide de ruban gommé.

Image 9 Les images 9 et 10 nous montrent une façon dont il est possible de fixer le moteur au télescope. Avec l'aide d'un collet de six pouces de diamètre, serrer autour de la bague centrale du télescope et en utilisant la section du collet qui dépasse, vous pliez de façon à ce qu'il soit dans le bon angle pour ensuite le visser sur le moteur. Puis pour terminer le tout, avec du papier collant gris vous fixez le bouton du moteur sur la roulette de la mise au point du télescope.

Divers

Image 10 ***** Tutoriel sur les moteurs pas à pas: http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/index.html Ce tutoriel explique clairement le fonctionnement des moteurs pas à pas. Document essentiellement en anglais.

Voici quelques adresses pour trouver les composantes électroniques:
http://www.jameco.com/ http://www.e-sonic.com/index.html http://www.newark.com/

Références du contrôleur de moteur bipolaire:
Électronique pratique No: 198
Décembre 1995 page 431


Ici dans l'atelier de Pierre le travail de conception et de soudure s'effectue.

Image 11
 

Image 12
On peut lire sur ses visages la satisfaction du travail une fois terminé et surtout en état de fonctionnement.

Si vous éprouvez des difficultés, vous pouvez communiquer avec moi!



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