Réalisation roue a filtre en impression 3D, motorisée et pilotée par microcontroleur Arduino/ESP8266/ESP32

[keymlinux 79]

Bonjour,

Je viens vous proposer les fichiers nécessaires à la réalisation d'une roue à filtre, manuelle ou motorisée, pilotée par un contrôleur Arduino ou ESP8266 ou ESP32 pour la version motorisée

 

La roue existe en 2 versions (avec 2 variantes pour une des versions

1- RF-42 5x1.25pouces

     le boitier de la roue RF-42 dispose en entrée et sortie de filetages M42x0.75

     la roue peut accueillir 5 filtres 1,25 pouces

2 - RF-54 5x2pouces

     le boitier de la roue RF-54 dispose en entrée et sortie de filetages M54x0.75

     la roue peut accueillir 5 filtres 2 pouces

3 - RF-54 8x1,25pouces

     même boitier que pour la roue RF-54 5x2 pouces (seul le support des filtres est différent)

     la roue peut accueillir 8 filtres 1,25 pouces

 

Chapitre 1: Les photos du bricolage

Voici des photos de la version RF-42 5x1.25 pouces avec motorisation que j'utilise régulièrement (pilotée via Kstars/Ekos/Indi,la roue implémente le protocole des roues Quantum ou Optec)

 

En version manuelle, avec une petite trappe pour accéder à la roue et la faire tourner

 

Le support moteur (sans capteur Hall)

 

En version motorisée, la trappe est remplacée par le support moteur (sans capteur Hall)

 

En version motorisée avec le boitier de contrôle (1 port 12V DC pour l'alimentation du moteur, un port USB micro pour le pilotage série)

 

Une vue des différents éléments avant montage de la roue

 

Une vue des elements de la motorisation

 

Si vous ajoutez un capteur Hall, seule la pièce "support haut hall" diffère de la pièce "support haut"

 

Avec le capteur Hall

 

Et avec son "capot" de protection

 

Le modèle de capteur KF-035

IMPORTANT:

- ce capteur dispose d'une LED rouge, il est important de la masquer pour éviter la lumière parasite dans la roue

- lors de son installation sur le support, il faudra légèrement tordre les pattes fixant le composant à sa platine pour l'orienter vers l'aimant à coller sur la roue (aimant neodyme rond, diamètre 5mm épaisseur 1mm)

 

 

Chapitre 2: Les modèles 3D 

Il y a 2 modèles, avec 3 déclinaison en tout

1) Le petit modèle, une seule déclinaison pour 5 filtres 1.25 pouces

  Le boitier dispose de filetages M42x0.75 m sur chaque face

 

2) Le grand modèle, avec 2 déclinaisons, soit pour 5 filtre de 2 pouces, soit pour 8 filtres de 1.25 pouces

Le boitier dispose de filetages M54x0.75 M sur chaque face

 

notez que l'on peut aussi mettre des filtres 1,25 pouces dans la roue pour les filtres 2 pouces (le fichier STL de l'adaptateurs 1,25p vers 2p est fournis)

 

 

Les fichiers STL pour l'impression 3D sont disponibles ici

Roue a filtres RF-42 5x1.25p.zip

Roue a filtres RF-54 5x2p.zip

Roue a filtres RF-54 8x1.25p.zip

ajout des fichiers STL pour les têtes de vis et boulons, pour manipuler les vis sans outils

Tete vis et boulons.zip

Important: les têtes de vis sont une création originale de Xavier DUPONT pour le projet SOLEX, les têtes de boulons sont une adaptation personnelle des têtes de vis.

 

Chacun des 2 modèles peut être actionné manuellement, ou doté d'une motorisation

Pour l'impression en 3D des supports moteurs et du boitier de contrôle, c'est ici

Support moteur pour roue a filtres RF-42 v2.zip

Support moteur pour roue a filtres RF-54 v2.zip

Ces fichiers contiennent aussi le code C à compiler l'avec l'IDE Arduino

 

Chapitre 3: Motorisation, code de programmation et interface de pilotage

Pour la motorisation vous aurez besoin d'un microcontroleur Arduino, ESP8266 ou ESP32, d'un moteur 28BYJ-48 et de son stepper UNL2003 (le tout devrais vous couter moins de 20 euros).

Vous pouvez aussi si vous le souhaitez ajouter un capteur a effet Hall (type KF-035) (on en trouve sur la Zone pour 8 euros les 3...)

 

La roue est pilotable via le port USB du contrôleur, elle implémente selon votre choix par  le protocole des roues à filtres Quantum ou des roues à filtres Optec (nécessaire pour le support de la versions 8 filtres)--> a ce titre la roue a filtres est pilotable via Kstars/Ekos/Indi en utilisant ce driver INDI

 

Avec un microcontroleur ESP8266 ou ESP32 (en lieu et place d'un Arduino tout simple), la roue a filtre  génère également  son propre réseau Wifi (comme une borne)

    SSID réseau: : mls-rf

    password: azerty

    adresse IP de la roue: 10.42.0.1

   joignable en interface web: http://10.42.0.1   ou http://smo-rf.local  via le support du protocole mDNS

En parallèle du mode "borne" la roue peut aussi se connecter à un réseau wifi existant, vous pouvez modifier dans le code les éléments "reseau1", "password1", "reseau2" et "password2", la roue a filtre se connectera à l'un de ces  réseaux, au premier qui accepte la connexion, testés dans l'ordre...

 

Voici quelques copies d'écran du pilotage en mode wifi (désolé j'ai l'habitude de programmer en anglais, comme au boulot, même si mon niveau d'anglais est mauvais ...)

On peut permuter à volonté entre les modes "Dark" et "Light" (par défaut on démarre en mode Dark)

L'écran principal, on choisi le filtre et on valide (submit), la validation entraine le déclenchement du mouvement pour positionner le filtre choisi (les noms des filtres peut être modifié sur l'écran de config)

 

Ci dessous l'écran de configuration pour nommer les filtres et leur attribuer un décalage (offset), qui sera utilisé par Ekos/Indi pour ajouter la mise au point selon chaque filtre (l(offset de focus est disponible ou pas en fonction du protocole choisi pour l'emulation de la roue à filtre)

 

Ci dessous la page de configuration

 

Détail des paramètres:

 - nombre de filtres: accepte les valeurs de 1 à 9, mais en fait on utilise soit 5 soit 8 filtres

 - nombre de "pas par minutes" max lors de la rotation du moteur

 - nombre de "pas" de décalage lors de la detection de la position initiale avec le capteur Hall (permet de légèrement compenser un mauvais placement de l'aimant)

 - nombre de "pas" pour le facteur d'acceleration (utilisation de la librairie AccelStepper)

- nombre de pas pour faire un tour de moteur (habituellement avec un moteur 28BYJ-48 c'est 64)

- nombre de dents de l'engrenage sur l'axe moteur (20)

- nombre de dents sur le tour de la roue (100 pour le petit modèle, 120 pour le grand modele) 

Dans les copies d'écran ci dessus vous voyez les paramètres que j'utilise avec succès.

 

Ci dessous la page pour ajuster la position de la roue (décalage d'ange en degré, pratique en cas de désynchronisation de la position si vous ne disposez pas d'un capteur Hall pour la recherche automatique de la position de départ)) ou recherche de la position HoME (nécessite le capteur Hall)

 

Ci dessous la page pour envoyer manuellement des commandes (celles qui sont habituellement envoyées par le port série, pratique pour tester)

 

Le diagrame de cablage

 

Cordialement, Stéphane

 

 

 

[Ellazanne 2 677]

Conception pointue !

 

Je vais sûrement imprimer une version manuelle pour commencer. Merci pour se partage. Je me pensais peu être en raliser une, de roue à filtes. Je crois que je vais laisser tomber et me laisser tenter par la tienne !