Este proyecto surge de la necesidad de contar con un pequeño rotor AZ/EL para el seguimiento de satélites,tanto para su uso práctico cómo para fines educativos en el Radio Club Quilmes LU4DQ.
Debía cumplir con dos requisitos:
a) pequeño tamaño,para poder llevarlo en salidas de Día de Campo,por ésto sólo puede mover antenas pequeñas,las mismas que se usan habitualmente en seguimientos manuales (yaguis livianas,moxon-yagui,open-sleeve,etc)
b)ser realizado íntegramente con materiales recuperados o de acceso relativamente sencillo. La idea es que cualquier aficionado sin acceso a material dedicado, ni gran capital,pueda armarlo.
El proyecto se divide en dos partes, la mecánica,es decir los rotores en sí; y la electrónica, el circuito que va a permitir comandarlos y conectarlos a una pc para un seguimiento automático.
Esta segunda parte,actualmente es la más sencilla,la oferta actual de microcontroladores y plataformas tipo Arduino nos simplifican la tarea.
Una rápida búsqueda en la web nos arroja un montón de proyectos,algunos de excelente calidad,cómo el conocido La Vegas Boulevard Tracker, creado por G6LVB hace ya más de 15 años,y que es el tracker recomendado por amsat-uk
http://www.g6lvb.com/Articles/LVBTracker/
Lo tengo funcionando en mi estación desde hace unos 10 años y realmente se desempeña perfectamente.La limitación de este tracker es que está pensado para manejar rotores convencionales, y nosotros vamos a usar motores paso a paso recuperados.
La búsqueda nos llevó a un sitio maravilloso, Radio Artisan, un blog desarrollado por K3NG Anthony Good, y dedicado al desarrollo de muchos accesorios basados en Arduino
https://blog.radioartisan.com/
Entre ellos, un muy completo control de rotores que está pensado para poder manejar casi cualquier tipo de motor, y muchos tipos de sensores de posición.
Realmente Anthony pensó en todo, y si bién el sketch de Arduino es bastante complejo, está muy bien documentado (incluido un grupo de discusión donde aclarar dudas y proponer modificaciones) con una meticulosa lectura de las ayudas, ya tenemos resuelto el problema del control.
La parte mecánica es la que plantea el mayor problema, seleccionar los motores (deben tener la fuerza suficiente y no ser muy voluminosos) y que tipo de desmultiplicación usar.
Por suerte teníamos un par de motores idénticos con sus placas de control, que se sacaron de unas viejas fotocopiadoras. Sólo les faltaba el generador de clock, pero se suplantó con un simple 555, como generador de onda cuadrada.
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| Uno de los motores utilizados |
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| Planteo de piezas |
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| La placa original de control del motor |
Estos motores están pensados para trabajar con unos 30V,pero al probarlos con 12V mantuvieron un torque aceptable,que sumado a la desmultiplicación, nos puede mover una antena sin problemas.
Esta desmultiplicación también fue "donada" por viejas fotocopiadoras e impresoras láser.Varios años de juntar engranajes y ejes por fin dió sus frutos😉
Para el rotor de azimuth también se usó una transmisión a 90º que perteneció a un viejo equipo de radio surpluss.
Como esqueleto de soporte se utilizó una chapa de aluminio de 2 mm. también recuperada.
Recordemos que este rotor no va a estar a la intemperie,y el hecho de quedar parte de su mecanismo a la vista nos ayuda al objetivo educativo de este proyecto.
Para sensar la posición de cada antena se usan simples potenciómetros,acoplados por medio de engranajes. Estos potenciómetros se alimentan con una tensión regulada de 5V para mantener una lectura de posición estable, sin que la afecte el consumo de los motores.
Por suerte el soft desarrollado por K3NG,prevee la calibración de estos sensores,incluyendo compensaciones por falta de linealidad.
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| Placa de control,transmisión a 90º,motor y sensor de posición en primer plano. |
Para el eje de del rotor de elevación, se fabricó un simple soporte a rulemanes,que permite un movimiento suave y firme.
La parte mecánica se completa con un tripode de los que es usan para luces de boliche.
Una vez concluido el montaje mecánico,sólo queda unirlo a la placa de control. Esta se resume a un Arduino UNO, un display LCD de 2x16 caracteres,y los botones de comando.
La interconexión entre ambas partes es un cable tipo taller con las siguientes lineas:
1- masa
2- 12V+
3- AZ Der.
4- AZ Izq.
5- EL Der.
6- EL Izq.
7- AZ Posición
8- EL Posición
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| Placas en prueba y calibración |
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| La placa base con el Arduino UNO y su regulador |
La operación de la unidad es simple, de forma autónoma, nos permite manejar ambos rotores, pulsando los controles del frente : arriba- abajo / izquierda-derecha,y mostrando la posición en grados en el display.
Si conectamos el puerto USB del Arduino a nuestra PC, por medio de los protocolos GS-232 de Yaesu o Easycom, podemos manejarlas con cualquier soft de trackeo: Orbitron, HRD,Nova, SatPC32,etc.
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| Cableado de la placa al display a los botones |
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| El control terminado |
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| Indicación de AZ y EL en el display |
Esta pequeña descripción sólo intenta mostrar las posibilidades que nos pueden dar los materiales que tenemos a mano.
Para una instalación definitiva, en exterior,y que permita mover antenas grandes, podemos adaptar este control a rotores convencionales de AZ y EL.
Este rotor se encuentra actualmente en funcionamiento en el aula de LU4DQ.
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| El rotor terminado y montado en un trípode,con una moxon-yagui. |
