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Astrofotografia

Focheggiatore elettronico per il telescopio con Arduino

L’astrofotografia è un hobby costoso, oggi vedremo come costruire un focheggiatore elettronico per il vostro telescopio con Arduino. 🙂

La necessità di autocostruirmi tale accessorio per il mio telescopio nacque soprattutto dal fatto che, fare la messa a fuoco ruotando la manopola del focheggiatore, era un’esperienza laboriosa e frustrante.

Ottenere stelle puntiformi e dettagli ben a fuoco da elaborare in seguito su PixInsight, era più qualcosa dettato dal caso e dalla fortuna che da un metodo che funzionasse sempre in maniera sistematica.

Così, grazie al suggerimento del mio amico Nicola Bugin che aveva già avuto lo stesso problema mio e risolto con del sano fai-da-te, ho deciso di seguire il suo consiglio e costruirmi un focheggiatore elettronico da solo.

E’ difficile costruirsi un focheggiatore elettronico da soli?

Questa domanda me l’ero posta anche io e pensavo (erroneamente) che fosse più complesso di quello che poi si è rivelato!

In realtà è molto semplice ed anche molto economico: con 30€ circa riuscite a mettere su il tutto. Tempo di lavoro richiesto poco, soprattutto se sapete come attaccarlo al vostro telescopio. 🙂

Focheggiatore elettronico su telescopio rifrattore
Il focheggiatore elettronico con Arduino montato sul tubo rifrattore di Nicola.

Cosa occorre per costruire un focheggiatore elettronico con Arduino?

Vediamo nello specifico cosa serve per la lista della spesa per costruire il vostro focheggiatore elettronico fai-da-te

  • Ovviamente Arduino. 🙂 Oppure la versione Nano che è più compatta e facile da inserire in una scatolina.
  • Un motore passo-passo da 5V ed il driver per controllarlo. Spesso il driver è fornito con il motore.
  • Una puleggia da fissare sul braccio del motore e una piccola cinghia che collegherà la puleggia alla manopola micrometrica del focheggiatore. Le trovate entrambe qui.
  • Un case stampabile in 3D gentilmente consigliatomi da Salvo, un ragazzo iscritto al canale. In alternativa una scatola per circuiti va altrettanto bene.

Per quanto riguarda lo schema di assemblaggio del tutto fate riferimento a questa immagine in basso.

Schema di assemblaggio del focheggiatore elettronico con Arduino
Schema di assemblaggio del focheggiatore elettronico con Arduino.

Come vedete i pin da 4 a 7 vanno collegati ai rispettivi ingressi del driver del motore (IN1 -> IN4). Al driver va inoltre collegato lo stepper motor con il connettore bianco del quale è provvisto. La grande comodità del motore 5V è che viene alimentato direttamente da Arduino e non ha bisogno di alimentazione esterna, al contrario dei più potenti NEMA 17 che richiedono un’alimentazione a 12V.

Una volta collegato il tutto scaricate l’IDE di Arduino per flashare il firmware del vostro focheggiatore elettronico. Sulla pagina Download e Risorse trovate tutto l’occorrente software ad eccezione della IDE di Arduino. 🙂

Scaricato il firmware e dopo averlo unzippato, aprite il file .ino con l’IDE e flashatelo sul vostro Arduino. Una volta fatto potete chiudere il programma ed il vostro focheggiatore è già tecnicamente pronto!

Come vedere se il focheggiatore elettronico funziona

Utilizzando il software standalone della Moonlite che avete scaricato prima, apritelo e provate a connettervi al vostro focheggiatore elettronico. Ovviamente Arduino deve essere collegato tramite cavo USB al PC. 🙂

Se la connessione va a buon fine, una volta individuata la porta COM giusta dove è collegata Arduino, provate ad impartire i comandi facendolo ruotare in senso orario ed antiorario. Se il motore gira allora funziona tutto alla grande!

Il software Moonlite per controllare il focheggiatore senza driver ASCOM
Il software Moonlite per controllare il focheggiatore senza driver ASCOM.

Adesso dovrete montare il motore sul vostro telescopio facendo attenzione che la puleggia sia in asse con la manopola del focheggiatore. Inoltre montatelo vicino, in modo tale da avere un rapporto corto e una maggiore forza esercitata dal motore 5V, che sicuramente non brilla per la sua potenza. 🙂

Come collegarlo dipende molto dal proprio setup e sarebbe impossibile coprire tutti i casi su questo articolo. Per il mio ho usato due L e una piastra per fissare il motore parallelo all’asse del focheggiatore.

Montaggio del motore sul focheggiatore del telescopio.
Un esempio di montaggio del motore sul focheggiatore del telescopio.

Et voilà! Il vostro focheggiatore elettronico è pronto all’uso! Non era poi così difficile vero? 🙂

Come utilizzare il focheggiatore elettronico Arduino con altri software

Se volete utilizzare questo focheggiatore con altri software al di fuori di quello della Moonlite, allora avrete bisogno di installare i driver ASCOM.

Tuttavia è necessario uno step preliminare prima di questo, ed è quello di aggiungere un condensatore al vostro Arduino che faccia da ponte tra GND e RESET. Senza questo condensatore non funzionerà con i driver ASCOM!

Basta un piccolo condensatore da un centinaio di uF (micro Faraday), come quelli classici forniti nei kit Arduino.

Condensatore elettrolitico
Un classico condensatore elettrolitico.

Collegando il negativo al GND e il positivo al pin RESET sarete pronti per utilizzare il vostro focheggiatore elettronico con software come APT, SGP, Voyager e N.I.N.A.!

Conclusione

Questo è un hobby costoso e bisogna ingegnarsi per risparmiare dove possibile. 🙂

Non è solo una questione di risparmio però, personalmente trovo l’autocostruzione una cosa molto bella e soddisfacente, sapere di aver creato qualcosa per sé stessi credo sia molto appagante!

Bene, ora siete pronti per fare una messa a fuoco precisa e soprattutto senza dover toccare il vostro telescopio e farlo muovere tutto!

In attesa del prossimo articolo vi auguro cieli sereni!

15 risposte su “Focheggiatore elettronico per il telescopio con Arduino”

Prima di tutto dico: spettacolo, adoro cimentarmi in questo tipo di oggetti! ho una domanda: il fatto di utilizzare una cinghia di trasmissione ha un obiettivo particolare?? l’unica cosa che mi viene in mente è la precisione, nel senso che un giro dell’albero del motore passo passo, essendo le pulegge di dimensioni, differenti corrisponderebbe ad una frazione di giro dell’albero del focheggiatore.
Tuttavia se si guarda la connessione del mototre del focheggatore dalla ZWO (EAF) sono connessi con un connettore/accoppiatore direttamente tra l’albero del motore passo passo e l’albero del focheggiatore del telescopio. questo si tradurrebbe in un rapporto 1:1 quindi un giro del morore corrisponderebbe ad un giro del focheggiatore.
La mia domanda è questa: se si volesse accoppiare le parti attraverso il connettore accoppiatore come ZWO, si otterrebbe un livello di precisione scarso oppure la cosa sarebbe possibile senza perdere in precisione??
Grazie

Ciao Daniele! La mia perplessità è sulla forza che riuscirebbe ad applicare un motorino come quello direttamente sull’albero del focheggiatore, una cinghia in tal senso aiuterebbe! Con un motore 12v invece non avrebbe senso e come dici giustamente tu parlando dell’EAF viene installato direttamente al posto della manopola micrometrica 🙂

Ciao Marco! Già realizzato!! ho usato l’Arduino Nano e funziona alla grande. Con gli ASCOM però niente da fare. Il driver non vede nulla di collegato, ho montato il condensatore e provato varie misure ma niente… Qualche suggerimento?

Ciao Alessandro! Mmmh è strano, sei sicuro che stia usando la porta COM corretta e che non sia già collegato con il software della Moonlite? Stai usando ASCOM 6?

Ciao Marco, un piccolo aggiornamento: dopo varie ricerche ho scoperto che Arduino Nano Every(la nuova versione di Arduino Nano) gestisce la lettura della porta seriale in maniera diversa, per questo motivo bisogna implementare parte di codice per farle interpretare i comandi (ascom o stand-alone) che arrivano da Usb. Credo che con Arduino Uno non ci siano problemi

Ciao Marco. Come dice Daniele, mi sono posto lo stesso dubbio anche per facilitá di costruzione. L’Eaf della zwo usava in giunto che arrivava direttamente all’albero motore (parte opposta della micrometrica). Però giustamente, con la cinghia sulla micrometrica é piú o meno preciso? Ho visto le foto. Non ci vorrebbe forse una puleggia piú grande? (Quella che si attacca al motore ?) . Grazie. Gianluca p.S. Anche a me con il condensatore non funziona Ascom. Si accende solo Apt (si connette, ma non funziona)

Ciao Gianluca! Secondo me un motorino 5V non ce la fa direttamente dentro la manopola, la cinghia con un rapporto corto aiuta molto. Per la puleggia quella che ho usato io è andata benissimo, anche come precisione non ho avuto grossi problemi! 🙂

Ciao a tutti ragazzi!
Avendo notato che l’Arduino Nano EVERY (la nuova versione) ha un comportamento diverso per la gestione degli eventi seriali, ho messo il link alla vecchia versione del Nano. 🙂
Perdonatemi, ma non potevo immaginare che avessero cambiato una cosa così cruciale nella nuova versione..Arduino UNO invece non è affetto da tale problema ed il firmware dovrebbe funzionare senza problemi!

Buonasera Marco. Ho realizzato con successo l’ottimo progetto del focheggiatore elettronico gestito da arduino attraverso l’interfaccia moonlite
A te va un ringraziamento speciale anche per gli articoli di astrofotografia curati nel minimo dettaglio. Ora volevo farti una domanda forse banale, mi è balzata l’idea di costruirmi un’ulteriore focheggiatore da usare con il tele di guida ,quindi la mia idea è quella di gestire in un’unica sessione astrofotografica i due motorstep arduino con moonlite è possibile? e se si quale sarebbe la procedura? Grazie
Cordiali saluti Giorgio

Ciao Giorgio e ti ringrazio delle parole molto belle nei confronti del lavoro che cerco di portare avanti. 🙂
Non ho mai esplorato quella soluzione, credo si possa fare se usi un software al quale puoi collegare due focheggiatori, ma per il tele guida onestamente non userei un focheggiatore elettronico, un elicoidale va più che bene!
Un caro saluto!

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