Le système NPEC

Le principe

Le système NPEC a pour but de corriger les imperfections de suivi des montures de télescopes. Ceci en contrôlant en permanence la vitesse d'entrainement par un encodeur incrémental relié à l'axe d'ascension droite.

Les éléments constitutifs

L'élément principal de ce système est l'encodeur, il doit avoir un nombre de pas suffisant pour que l'interval entre chaque correction ne soit pas trop grand, et, bien entendu, il doit fournir une précision suffisante. Le model que j'ai utilisé est un Heidenhain RON 275 acheté d'occasion (on en trouve de temps en temps sur ebay) ce codeur fournit 18000 lignes avec une précision de ±5 sec. d'arc. 18000 pas permettent 1 correction toute les 5 secondes. La précision de ±5", donnée par le constructeur, est mesurée sur un tour complet, j'ai acheté cet encodeur en espérant que sa précision serait suffisante pour des poses de 15 minutes...

La partie logiciel du système est assumée par un microcontrôleur 68HC11 associé à une quantité suffisante de mémoire RAM et de mémoire FLASH. Cet ensemble est fournis par une carte nommée CPU_3a que l'on peut se procurer a l'adresse suivante : http://www.pmb.co.nz . Il vous faudra mettre deux points de soudure sur la carte CPU_3a pour fermer LK4 et LK5 (ces références sont à retrouver sur le schéma de la carte CPU_3a disponible a l'adresse http://www.pmb.co.nz/cpu3a1/cpu_3a2_sch_v2.pdf).


Le système à été conçu et optimisé pour fonctionner avec la motorisation MCMTII : La ligne Rx de MCMTII est 'écoutée' par le microcontroleur de façon à capter les ordres reçus liés à la vitesse d'entrainement. En effet le systéme NPEC asservi la vitesse de suivi du télescope par rapport à une vitesse de référence, et pour ne pas perdre le bénéfice de certaine fonctionnalités de MCMTII (telle que la vitesse de King ou le suivi de comètes...) NPEC met à jour sa vitesse de référence lorsqu'il intercepte un ordre destiné à MCMTII lié à cette vitesse.
Néanmoins NPEC peut également être utilisé sur la plupart des motorisations, dans ce cas la vitesse de référence est invariable.

Schéma général (pdf)

Mise en place du codeur sur la monture (un axe métallique est inserré à la place du viseur polaire):


Boitier d'asservissement.

Configuration du système:

Pour configurer le système avec vos paramètres il vous faudra utiliser les logiciels "miniIDE" et "HC11boot".
Les fichiers que nous allons utiliser peuvent être téléchargés ici :
Code source :

NPEC20.asm
erase3a.s19

En pratique:

Ouvrir le fichier NPECxx.ASM avec miniIDE. Dans le menu "build" choisir "options", dans l'onglet Tools cliquez sur la flèche a droite du champ "assembler" et aller chercher "asm11.exe" dans le répertoire d'installation du logiciel, dans l'onglet assembler décocher "generate listing file".
Modifier les premières lignes du fichier NPECxx.ASM en fonction de votre monture et de votre encodeur. Ensuite faites Ctrl+f7 pour compiler. Dans la fenêtre du bas doivent défiler un certain nombre de "warning" et 0 "error". Ceci a créé un fichier NPECxx.s19 dans le répertoire où était enregistré NPECxx.ASM.
Maintenant lancer HC11boot, connecter le câble série entre le pc et NPEC, configurer la connection dans HC11boot dans le menu "Options > settings" de la manière suivante :

Mettez l'interrupteur triple que vous avez cablé en position "programmation" (MODEA et MODEB relié à la masse et R à RX-PC) pour passer en mode bootstrap.
Il faut tout d'abord effacer l'emplacement nécessaire dans la mémoire de la carte. Pour cela, sélectionnez le fichier "erase3a.s19" dans HC11boot (le mettre en surbrillance dans la colonne de gauche de la fenêtre principale du programme) cochez la case "trick for faster RAM loading (no FLASH)" pressez le bouton reset de la carte, et cliquez sur "auto-send". Si tout se passe bien, la barre de progression defille 3 fois. Attendez dix secondes avant de continuer.
Sélectionnez le fichier "NPECxx.s19" que vous venez de créer, décocher la case "trick for faster RAM loading (no FLASH)", pressez le bouton reset de la carte, cliquez sur "initialise HC11", puis sur "Send file". une fois terminé, remettez l'interrupteur triple en position normale et pressez de nouveau le bouton reset.
Il y a de temps en temps quelques difficultés avec le logiciel HC11boot : il faut bien vérifier la position de l'interrupteur triple, vérifier la configuration du port série, vérifier l'alimentation ( straps LK4 et LK5) et suivre pas à pas les indications si-dessus (en particulier presser le bouton reset de la carte au bon moment).
La carte est maintenant configurée et prête à fonctionner.

Les premiers tests :

avec NPEC


Quelques grands classiques réalisés avec NPEC :

Newton 212mm F/D 3.9; camera Magnafire; monture Fornax 50
poses uniques de 15 minutes sans traitement autre que luminosité-contraste


pose unique de 26 minutes