Développement du logiciel et de la nouvelle interface de pilotage à distance de l’antenne du radiotélescope

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Le pilotage du radiotélescope repose sur l’interface de programmation d’application (en anglais Application Programming Interface, API), Instrument-Neutral-Distributed-Interface control protocol (INDI).

La librairie INDI v1.7 a été installée sur un RaspBerry Pi sous Linux RaspBian Stretch.

Le logiciel pilote, écrit en C++ par les membres de l’association DP, dialogue à l’aide de messages XTML avec un serveur INDI qui assure l’interface entre celui-ci et un ou plusieurs clients. Les logiciels d’astronomie Stellarium et Cartes du Ciel (Skychart) sont des clients compatibles INDI qui communiquent par Internet avec le serveur. Des essais dont également en cours avec l’application KSTAR sous KDE.

Une carte interface câblée par Laurent F6FVY a été étudiée et développée en collaboration par KK6MK et F1EHN. Elle est destinée à commander à distance les moteurs de l’antenne du radio télescope. La carte a été remise en état avec ajout d’un afficheur LCD par Patrick F1EBK pour faciliter les vérifications du logiciel « firmware » de la carte.

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Bien que la carte réparée soit maintenant capable de piloter et de lire la position de l’antenne, elle n’est pas dimensionnée pour le radiotélescope car elle ne permet d’activer que quatre commandes. Il manque au moins trois autres commandes pour que le radiotélescope soit opérationnel. Ces trois commandes sont en particulier la poursuite et le déplacement de l’antenne à grande vitesse dans les deux directions. C’est pourquoi nous avons développé une carte à base du micro contrôleur ARDUINO qui est entièrement compatible avec la carte KK6MK-F1EHN et comporte un plus grand jeu de commandes. Le pilote INDI tourne sur un Raspberry Pi dédié à la commande de rotation de la parabole par l’intermédiaire d’une liaison série à 9600 bauds avec la carte interface.

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On peut voir ci-dessus côte à côte le prototype de la nouvelle carte d’interface à base d’Arduino et l’ancienne carte KK6MK-F1EHN.

Le logiciel du prototype de la carte interface est opérationnel comme on peut le voir sur cette  vidéo. L’écran LCD affiche les changements de l’Ascension Droite (AD) tandis que l’antenne tourne. Il montre également les commandes transmises par le logiciel client d’astronomie (PVP signifie Petite Vitesse Plus). Lorsque l’antenne atteint les coordonnées de la cible le logiciel envoie une commande de passage en mode poursuite (TRK pour track). Pendant les essais de mise au point du pilote la rotation de l’antenne est simulée par des roues codeuses hexadécimales reliées à la carte. Un simulateur plus évolué des mouvements de l’antenne a été réalisé avec un Raspberry Pi et une carte série/parallèle 32 ports. Il simule les valeurs envoyées par les codeurs optiques de position (code Gray en parallèle sur 12 bits) et doit servir à valider la version finale du pilote logiciel.

Pour que les nouvelles commandes soient relayées vers le panneau de commande des moteurs il a été nécessaire d’ajouter des connexions sur le rack entre la nouvelle carte interface (carte KBF pour radio club F6KBF) et le panneau de commande des moteurs.

Sur ces photos on voit l’arrivée des commandes de la carte F1EHN (câbles marron-rouge-orange-jaune) ainsi que les 3 nouvelles commandes de déplacement spécifiques à la carte KBF (cable vert-bleu-violet). Détail de l’arrivée de toutes les commandes au niveau de la carte de multiplexage. Le câble gris-blanc commande la mise en marche et l’arrêt de la puissance moteur. Lors des essais effectués il y a plusieurs années une inversion du câblage avait été constatée sur un des codeurs opto-électroniques. Avec la nouvelle carte de commande, nous procédons à de nouvelles vérifications  avant de confier au nouveau dispositif carte KBF plus pilote les commandes de l’antenne du radiotélescope.

Les photos suivantes montrent le banc d’essai de l’ensemble carte interface et pilote logiciel de commande à distance du radiotélescope. Les essais ont été effectués par Patrick F1EBK dans la folie N4 sur fond d’émission radio de la station Internet *DUUU le mardi 11 décembre 2018.

Ci-dessus vue de l’ensemble du banc d’essai : à gauche, tiroir équipé de la carte prototype Arduino, le raspberry pi, avec la carte serie/parallèle 32 ports, l’interface reliée au connecteur du fond de panier ; au milieu un RaspBerry Pi qui comporte un serveur INDI et le logiciel de simulation des codeurs optiques.

 

 

 

Sur la photo l’afficheur de la carte interface montre les commandes reçues par l’intermédiaire du pilote logiciel et affiche les valeurs angulaires transmises sur les 12 ports de chaque entrée des positions angulaires Ascension Horaire et Déclinaison. Pendant les essais, chacun des 12 bits de poids 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 et 2048 est passé successivement de la position 0 à la position 1. L’affichage des valeurs est en hexadécimal. Le test est effectué successivement sur l’AH et sur la DEC , ce qui prouve que le logiciel pilote fonctionne bien en relecture des codeurs optiques et que les connexions de tous les bits sont correctement câblées. Cliquer sur le lien suivant pour voir la video du banc d’essai.

 

 

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