ENCORE UN CONTRÔLEUR DE MOTEURS D'ANTENNES

OBJECTIF

Ce dernier contrôleur "low-cost" permet d'assurer le contrôle en azimut et en élévation d'antennes VHF et UHF pour le tracking EME ou satellite.

Il reprend un certain nombre de développements réalisés en collaboration avec F1OAT, F1HDI et F5DJL en particulier sur le capteur absolu d'élévation "solid-state".

C'est à la demande de Bernt DL7HR et de Gunther DL4MEA que j'ai finalisé ce petit contrôleur.

Synoptique

Le système de contrôle reprend le capteur décrit sur les pages pécédentes

Nous avons donc pour l'élévation un capteur absolu qu'il suffit de fixer sur les antennes par un calage à zéro degré de site.

Pour les informations d'azimut, nous utiliserons un potentiomètre, par exemple celui placé à l'intérieur de nombreux types de rotors commerciaux.

L'originalité du système réside dans le fait que les deux mesures d'azimut et d'élévation sont numérisées dans le capteur situé dans les antennes et transmises en série sur une ligne deux fils torsadés RS485, pouvant aller jusqu'à un kilomètre de long.

Les autres connexions filaires nécessaires seront les fils d'alimentation des moteurs, deux ou trois fils en fonction du type, courant continu ou alternatif.

Le capteur s'alimente en 12V par deux fils de faible section.

Précision des informations

Pour le capteur d'élévation, la précision atteint en théorie le dixième de degré.

Pour l'azimut, la mesure analogique se fait sur 10 bits et serait donc équivalente.

Cependant, il faut compter sur la linéarité du potentiomètre, qui est loin d'être parfaite sur les moteurs commerciaux, et sur le fait qu'un partie seulement de la course de ce potentiomètre sera utilisée pour les 360° de la rotation, ce qui réduit d'autant la précision.

De ce fait, je n'ai géré que le degré de précision en azimut, ce qui est largement suffisant pour le contrôle d'antennes 144, 432 et peut être 1296 Mhz.

Schéma du contrôleur

Le contrôleur utilise un minimum de composants autour d'un PIC 16F877.

Deux lignes de transmission série.

Un MAX232CWE pour la liaison avec le PC. Les commandes de tracking acceptées sont au format GS232, EasyCom ou Nova.

Un MAX483 pour la liaison RS485 avec le capteur.

Un afficheur LCD au standard HITACHI acceptant le dialogue sur 4 bits de données.

Quatre mosfets N BS170 pour la commande des relais moteurs : UP, DOWN, LEFT, RIGHT

Quatre entrées pour les poussoirs de commandes manuelles.

Deux entrées "SETUP" et "OK" pour la procédure de calibration s'azimut.

Les autres entrées sur le PIC étant "RFU", "reserved for futur use" .

Une en particulier, connectée à un opto-coupleur est prévue pour le comptage de pulses dans le cas du moteur d'azimut SPID ROTOR.

Liste des composants

Commande des moteurs

Non prévue sur le PCB, cette partie dépend du type de moteur utilisé.

Quatre relais aux contacts appropriés et quelques diodes judicieusement connectées feront l'affaire.

Voici deux exemples de raccordement pour un moteur à courant continu et pour un moteur à courant alternatif.

Calibration d'azimut

Pour tenir compte de la plage utilisée en azimut sur le potentiomètre et pour éventuellement introduire une butée autre que la butée Nord, une procédure de calibration est prévue.

On rentre dans les menus correspondants si à la mise sous tension, la ligne appelée SETUP est à zéro, le poussoir correspondant à la masse.

Le dialogue demande de rentrer une valeur d'offset azimut, par exemple 90 pour une butée ouest ou 180 pour une butée sud.

Le poussoir "OK" valide les entrées.

Le message suivant demande de positionner l'antenne en butée "counter clockwise" par les clefs de commandes manuelles d'azimut puis dans la position butée "clockwise" afin de mesurer les deux tensions extrêmes pour une rotation complète de 360 degrés.

L'alignement mécanique des antennes se faisant de manière classique sur une des butées mécaniques.

Cette calibration doit être faite au moins une fois.

PCB

Ci-dessus les circuits imprimés du capteur est de la carte de contrôle.

Réalisation en CAO par F1TE, une petite quantité de circuits ont été tirés en professionnel, double faces, trous métal et sérigraphie.

Pas de KIT, uniquement quelques circuits imprimés sont disponibles.

La partie relais est laissée à l'initiative de chacun.

Programmes, firmwares

Le programme du capteur est disponible uniquement en format HEX.

Sur un développement original de F1OAT, il est l'oeuvre de F1OAT, F5DJL et de F1HDI.

Le programme du PIC 16F877 est l'oeuvre de votre serviteur.

Il est disponible aussi en format HEX mais sur demande, je peux fournir le code source si vous souhaitez apporter des modifications ou des fonctionnalités.

Il est écrit en C pour compilateur PCW de CCS.

La totalité des documents peut être téléchargée en fichier ZIP