ISS tracker

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Projet réalisé par Fma38.

Suspendu, pour cause de saloperie de régulateur 5V qui a claqué, et balancé du 12V en sortie :o/ Résultat : 1 ESP8266, 1 servo, 1 laser et 1 driver moteur cramés ! Les merdes chinoises à 3 balles, ça revient cher...

ISS tracker 0.png

Présentation

L'idée n'est pas nouvelle, et cette forme non plus. Je suis récemment tombé sur ce projet de lampe dans un globe terrestre qui fait également office de tracker ISS, via un pointeur laser. J'aime beaucoup l'idée, et mon projet reprend une grande partie de celui-ci.

La différence, c'est qu'au lieu de faire tourner le laser pour changer la longitude (axe yaw), je compte faire tourner le globe. Il y a 2 avantages : d'une part le point lumineux reste en permanence visible, à l'avant ; d'autre part le globe peut tourner à l'infini, sans être obligé de revenir en arrière, puisqu'il n'y a pas de souci de câble qui s'enroule.

Mécanique

Le globe

J'ai trouvé chez Nature et Découvertes le globe terrestre parfait : il s'agit d'un petit (24cm) globe motorisé, donc déjà prévu pour tourner. Certes, la motorisation n'a pas d'intérêt, mais du coup, il y a tout ce qu'il faut pour pouvoir la refaire très simplement. Il suffit de couper les entretoises servant de support à la motorisation initiale.


Globe-terrestre-rotatif-52150100 2.jpg Globe-terrestre-rotatif-52150100 7.jpg


Axe yaw

C'est l'axe qui gère la longitude. Il est basé sur un petit moteur pas à pas Nema 8. Un petit pignon imprimé en 3D entraîne une roue plus grande, elle-même solidaire du globe.


ISS tracker 1.png


Le guidage en rotation du globe est réalisé par un tube en alu de diamètre 16mm extérieur et épaisseur 1mm, tournant dans une bague imprimée (en PLA pour l'instant, sans doute refaite en filament IGUS Iglidur par la suite). Cette bague est solidaire du globe, et insérée en force dans le tube à sa base.

L'entraînement de la sphère est réalisée par une roue dentée, par l'intermédiaire de 2 petits pions diamétralement opposés. Un petit coup de lime cylindrique dans le cylindre de la sphère permet d'engager ces pions et d'assurer la transmission du couple.

ISS tracker 4.png

Axe pitch

C'est l'axe qui gère la latitude. Ici, un simple servo de modélisme suffit : la station ISS est en effet sur une inclinaison de 51,65°, donc sa latitude varie entre -52° et +52 environ.

ISS tracker 2.png


J'utilise un Goteck GS-9025MG, initialement acheté pour piloter les volets d'un drone sphérique (qui fut un epic fail, mais très fun, hein Xav' ?).

Base

En guise de pieds, j'ai imprimé un morceau de la station ISS !


ISS tracker 3.png

Électronique

Le pilotage est réalisé par un ESP8266, un Lolin Wemos D1 mini pour être exact.

L'alimentation sera réalisée par un transfo 5V externe, donc le câble passera dans le tube de la rotation yaw.

Axe yaw

Le moteur pas à pas est piloté par un module type StepStick à base de Trinamic 2100 : ce chip permet un pilotage très silencieux, et fonctionne bien à très basse vitesse, comme c'est le cas ici, contrairement aux chips plus standards utilisés sur les imprimantes 3D.

Un microswitch sub-miniature sert de homing, pour caler le zéro sur le méridien de Greenwich. Une autre solution est de faire faire ce zéro par l'utilisateur à chaque allumage : on positionne le laser à la latitude de Greenwich, on le fait clignoter pour attirer l'attention, et l'utilisateur a 30s pour faire tourner le globe jusqu'à ce que le laser tombe sur Greenwich. Passé ce délai, on considère qu'on est à la longitude zéro, et on commence le tracking.

Axe pitch

Rien de spécial à ce niveau, le servo est piloté directement par le D1 mini.

Laser

J'utilise un petit laser 5mW de chez Adafruit, acheté il y a pas mal de temps pour faire un projecteur mural (autre projet abandonné).

Logiciel

Gestion des coordonnées

Concernant la partie gestion des coordonnées, j'ai repris le code du projet d'Antoine Seveau, sur Instructables.

Les coordonnées sont récupérables via ce site. Cela retourne des données JSON sous la forme :

{
  "iss_position": {
    "longitude": "-69.7698",
    "latitude": "-20.0456"
   },
   "message": "success",
   "timestamp": 1576659474
}

Axe yaw

Le moteur pas à pas de l'axe yaw (longitude) est piloté via la librairie FlexyStepper.

Axe pitch

Le servo de l'axe pitch (latitude) est piloté via la librairie standard Arduino.

Code

Cliquer sur le bouton à droite pour faire apparaître/disparaître le code...

TODO

Liens