En astrophotographie, la mise au point est cruciale. Nous avons tous commencé par la mise au point manuelle. Sans compter que manuellement, cette opération est fastidieuse et imprécise. En effet, dès que l'on pose la main sur la molette du porte oculaire, l'image tremble dans tous les sens. C'est donc à tâtons qu'il faut procéder. Une bonne amélioration consiste à utiliser un moteur à courant continu piloté à distance par deux boutons poussoir. Cette solution est très économique. L'appréciation de la mise au point est faite par l'utilisateur. Cependant, elle ne peut pas être utilisée à distance lors d'une prise de main sur l'ordinateur. Cette solution oblige aussi l'utilisateur, au cours de la séance de prise de vue, à intervenir régulièrement pour vérifier la mise au point et l'ajuster si nécessaire. La solution idéale est d'automatiser la mise au point. C'est ce qu'on appelle un robofocus et autofocus. Le robofocus s'organise autour d'un moteur pas à pas piloté directement depuis l'ordinateur. La mise au point peut rester manuelle par l'intermédiaire de « bouton poussoirs » logiciel mais surtout elle est automatique. Le logiciel d'acquisition capture une image de prévisualisation, mesure la qualité de la mise au point puis agit sur le moteur pour apporter les corrections.
Le prix de revient du montage complet est d'environ 40 / 50€
1 Arduino uno pour l'étage de la logique
1 CNC Shield V3 pour l'étage de puissance
1 TMC2208 (driver moteur) pour l'étage de puissance
L'avantage de ce driver, c'est qu'il est silencieux et qu'il passe d'un micropas à l'autre en douceur.
Un moteur pas à pas, 400 pas (référence du moteur utilisé ici : 14HM08-0504S).
Un Nema 14, plus léger et moins encombrant, suffit s'il est monté sur porte-oculaire avec démultiplication.
Pour un porte-oculaire plus dur, il faudra prendre un Nema 17. Un Nema 14 suffirait peut-être, mais il faut faire des tests.
Une alimentation 12V ou batterie.
Selon le moteur choisi, il faut prévoir quelques ampères : 3A pour le Nema 14 (1A de marge). Si vous n'avez pas d'alimentation, autant en prendre une sur laquelle il sera possible de brancher plusieurs appareils simultanément.
Une alimentation à découpage de ce type peut être utilisée. On en trouve jusqu'à 10A pour moins de 20 euros.
Un câble USB type « imprimante »
Cornière aluminium, visserie etc
Connecter le CNC Shield à l'Arduino ensemble, on ne peut pas se tromper sur le sens.
Repérage des connexions
Installer les 2 cavaliers. Ils permettent de paramétrer le nombre de micro pas (ici 16).
Connecter le driver TMC2208 sur l'axe X du CNC Shield. ATTENTION, il y a un sens et si on se trompe, ça grille le driver. Il faut bien connecter la patte « EN » du driver TMC sur la patte « EN » du CNC Shield.
5. Connexion du moteur pas
à pas
Selon les moteurs et les fabricants,
le moteur peut être livré sans connecteur. Il faudra alors se procurer un
connecteur 4 pins pour moteur pas à pas. On trouve ce genre de câble pour les
imprimantes 3D. Par exemple sur eBay : 4-pin
connector stepper. Les pinoches du connecteur sont démontables en levant
légèrement la languette plastique. Cela permet de modifier le brochage en
fonction de la couleur des fils.
Trouver le datasheet du
moteur. Voici celui du NEMA 14 14HM08-0504S
https://tetesenlair.net/heberg_tetesenlair/david/2020_09_21_Datasheet_14HM08-0504S.pdf
Il permettra de connaître le brochage en fonction de la couleur des fils et aussi l'intensité nécessaire pour chacune des 2 phases : 0,5 A par phase pour le NEMA14.
Le connecteur moteur du CNC Shield correspond respectivement aux sorties M1B / M1A, M2A / M2B du TMC.
Connexion du moteur de notre montage. La couleur des fils du câble bleu correspond à celles de ceux du moteur.
Coller le radiateur bleu bien au centre des deux rangées des broches du TMC pour éviter un éventuel court-circuit. Laisser aussi la vis EN libre d'accès. Dans notre montage, le câble fait environ 1,5 mètre. Le boîtier du RobotFocus pourra être fixé sur le trépied de la monture.
Une fois le montage terminé et qu'il est alimenté en 12V, il faut régler l'intensité du moteur. À défaut, une intensité trop élevée fera chauffer le moteur et, trop basse, il ne tournera pas. Relever la tension continue entre le point de contrôle et la masse (GND) et utiliser le petit tournevis fourni avec le TMC2208 pour ajuster la tension.
La formule ci-dessous définit la valeur de Vref en fonction de l'intensité (I) de fonctionnement du moteur.
i=Vref x 1.9/2.5
| Vref | Intensité |
| 0.66V | 0.5A |
| 0.79V | 0.6A |
| 0.92V | 0.7A |
| 1.05V | 0.8A |
| 1.18V | 0.9A |
| 1.31V | 1.0A |
| 1.44V | 1.1A |
| 1.57V | 1.2A |
Télécharger et installer l'IDE Arduino ici : https://www.arduino.cc/en/main/software. L'environnement de développement intégré Arduino (Integrated Development Environment (IDE))est une application multiplateforme écrite en C et C++. Il est utilisé pour écrire et télécharger (téléverser) des programmes sur des cartes de type Arduino.
Télécharger l'archive ZIP de OnFocus.zip et décompresser les fichiers dans un dossier nommé « OnFocus ». Ne pas changer le nom du dossier.
La version utilisée dans ce tutoriel : https://tetesenlair.net/dossiers/fichiers/robofocus/OnFocus.zip
Le site officiel :
https://github.com/hjd1964/OnFocus
Auteur du programme : Howard Dutton
Connecter le câble USB de l'Arduino au PC. Le pilote s'installe automatiquement. Relever dans le gestionnaire de périphériques le numéro du port COM de l'Arduino.
Aller dans le dossier OnFocus. Faire un clic droit sur Onfocus.ino et choisir "Ouvrir" ou "Ouvrir avec Arduino".
Les trois programmes doivent être ouverts.
S'assurer d'avoir les bonnes valeurs des numéros de pin.
Téléverser les programmes dans l'Arduino
La barre d'état indique le résultat de l'opération
S'il y a une erreur du type :
Cause : Le logiciel Arduino ne fait pas ou fait mal la liaison avec les deux autres programmes. Vérifier qu'ils soient ouverts dans Arduino. Vérifier aussi le nom du dossier et réessayer d'ouvrir Onfocus.ino.
Le programme est maintenant chargé sur l'Arduino. Fermer l'IDE Arduino. Laisser connecté l'autofocus.
Tout est prêt pour un test avec un logiciel d'acquisition. On utilisera ici NINA.
Dans NINA, sélectionnez et ouvrez les réglages du pilote Onfocus.
Sélectionnez le bon port COM et donnez une valeur à la position max souhaitée. Ici, 5000 pour un porte-oculaire avec démultiplication. Définissez la position centrale à 2500 par exemple et cliquez sur « Set current position as Half-Travel » pour la valider.
Validez les paramètres en cliquant sur « OK »
Connecté l'autofocus
Utilisez les boutons de déplacement pour vérifier la rotation du moteur. Si le moteur ne tourne pas, commencez par tester le montage avec ce programme :
https://tetesenlair.net/heberg_tetesenlair/david/2020_09_21_test_moteur.ino
Dès qu'il est téléversé dans l'Arduino, le moteur tourne. Ajuster les variables (voir l'image ci-dessus) pour modifier le comportement du moteur.
Si le test du moteur est bon et que le Robofocus se connecte sans erreur sur NINA, il est possible qu'il faille utiliser le "ASCOM Device Hub"
Déconnecter le Focuser" dans NINA, lancer 
Allez dans le menu "Tools / Setup", sélectionnez l'onglet "Focuser Setup", puis cliquez sur "Choose" et sélectionnez le pilote "Onfocus".
Avant de valider, vérifiez et/ou ajustez les propriétés du pilote (comme vu plus haut).
Dans l'onglet "Focuser", connecter le focuser.
Dans NINA, il faudra choisir : "Device Hub Focuser"
Un exemple de montage sur le porte oculaire.
Proposé par l'association Têtes en l'air / David Chiron
Merci à Guillaume Ragot pour son aide.
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