Remplacer les piles de l'AZGTI par un raspberry

[Guillaume1000R]

Hello,

Je vous fais part de mon projet "temps de merde" du moment : remplacer les piles de l'AZGTI par un raspberry pour piloter le setup via Stellarmate.

Je suis parti de l'idée suivante dispo sur thingiverse : https://www.thingiverse.com/thing:4784680, mais:

1 - il est fait pour un RPI3 et je n'ai que des 4 en stock. L'emplacement des ports ne sont pas identiques.

2 - Il pourrait embarquer plus de connectiques d'alimentation.

 

 

 

Première partie: le démontage.

Il y a 6 vis cruciformes pour démonter la bête, rien de compliqué.

Il faut ensuite retirer délicatement les connecteurs et dévisser les deux vis qui lient le circuit au boitier.

On peut ensuite déloger le circuit en tirant légèrement.

Une fois le socle des piles déconnecté, remontez l’ensemble. Vous avez maintenant assez de place pour loger un raspberry qui dépasse 

 

 

 

Deuxième partie: la connectique.

En me basant sur mes propres besoins j’ai décidé de créer un modèle alimenté en 12V via mon powerbank.

Il me faut donc une arrivée 12V qui devra être convertie en 5V – 3A pour alimenter le raspberry.

J’ai commandé un step-down, qui servira à transformer le 12V en 5V, sur un site de vente en ligne bien connu dont voici la référence : https://www.amazon.fr/dp/B07XRF9NWP?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details

J’utilise des connecteurs DC achetés précédemment pour passer mon setup principal en 12V: https://www.amazon.fr/gp/product/B08ZMLLJHT/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

Pour la partie soudure, il faut identifier quelles bornes portent le + et le – avant tout brancher. J’ai donc assemblé deux câbles mâles. Puis j’ai connecté une borne femelle ce qui me donne.

-         Le + est au centre de la prise DC mâle, le – est sur la partie extérieure.

-         Le + est sur la petite patte du connecteur DC femelle, le – sur la grande patte.

Ensuite je soude temporairement (voir la 3^e partie – l’assemblage) la grande patte – de mon connecteur DC femelle sur le IN – du step-down, et la petite patte + du connecteur DC femelle sur le IN + de mon step down.

A ce stade, je peux connecter mon step-down à mon alim 12V via un câble DC standard male/male pour lui fournir du 12V.

Maintenant il faut régler la tension en sortie du step-down. Je place donc un multimètre sur les bornes OUT + et OUT – du step-down, et dévisse complètement l’unique vis de réglage. Enfin je commence à revisser doucement jusqu’à obtenir une tension de 5V en sortie.

Une fois que je me suis assuré que mon step-down délivre bien 5V, il faut le connecter au raspberry.

EDIT: à l'usage j'ai constaté que mon raspberry passe en low voltage très rapidement. Il y a une perte de 0,12V entre la sortie du step-down et l'entrée au raspberry. Ca correspond aux valeurs qu'on peut trouver sur le net donc mettez votre step-down à 5.10V ou 5.12V. Ex: Chez ModMyPi, notre alimentation standard pour le Raspberry Pi est de 5,1 V à 2,5 A. La raison d’augmenter légèrement la tension est d’annuler toute chute de tension causée par une consommation excessive de courant. C’est bien dans la tolérance pour Micro-USB, et par expérience, nous avons constaté que cela donne la meilleure stabilité pour la plupart des applications.

J’ai choisi d’utiliser temporairement des cables dupont en stock pour faciliter la connexion sur les ports GPIO du raspberry.

Exemple de référence : https://www.amazon.fr/Elegoo-Breadboard-Femelle-Longueur-Arduino/dp/B01JD5WCG2/ref=sr_1_4?__mk_fr_FR=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=3V7HPMMWY4MRX&keywords=cable+dupont&qid=1698166824&s=electronics&sprefix=cables+dupont%2Celectronics%2C67&sr=1-4

Pour alimenter le raspberry en 5V via les ports GPIO, il faut utiliser les ports 2 et 6.

Source : https://www.raspberrypi-france.fr/comment-utiliser-les-port-gpio-raspberry-pi/

Je relie donc le port OUT + du step-down au GPIO 2 et le port OUT – au GPIO 6.

Puis on branche le tout.

Si à ce stade, votre maison n’a pas brûlé, on peut passer à l’étape 3, l’assemblage du montage dans une pièce imprimée en 3D.

 

 

 

Troisième partie : l’assemblage.

Maintenant que la partie hardware est fonctionnelle, il faut fixer l’ensemble dans l’espace vide de la monture.

N’ayant pu trouver de modèle préfait pour mon raspberry, je décide de réaliser mon propre boitier.

J’utilise pour ça un modèle « dummy » de raspberry pour avoir ses cotes :

https://www.thingiverse.com/thing:3778297

Il me reste à mesurer l’AZGTI pour savoir combien de place je dispose à l’intérieur de la monture.

Je fais mes plans sur le PC et j’en arrive à la conclusion suivante.

-         Il me faut un support légèrement plus petit que l’espace de la monture pour ne pas le monter en force, mais pas trop petit pour qu’il reste en place de lui-même.

-         Je vais réutiliser la position des ergots sur le capot qui protège les piles pour maintenir l’ensemble.

-         Je vais avoir besoin d’un emplacement DC femelle pour l’alimentation 12V en provenance du power bank.

-         Je vais prévoir 5 ports d’alimentation 12V pour une évolution future, ça m’évitera de refaire les plans, c’est évolutif et réutilisable par d’autres. :

o   Focuseur

o   Caméra principale

o   La monture

o   2 résistances chauffantes

-         Je prévoir une trappe amovible pour faciliter le montage des différentes connectiques.

Voici donc le modèle :

Après l’impression du boitier on vérifie que tous les éléments rentrent en place et on commence à connecter les différentes polarités d’alimentation à des wago distincts, un pour le + un pour le -.

On passe maintenant à la soudure des connectiques. Pour ça, j’utilise du câble 20AWG en stock, mono-brin capable de supporter 5 ampères pour la connectique 12V des accessoires.

L’alim générale se fera en 18 AWG pour supporter 10A mais je n’ai que du noir en réserve...

La réf pour l’exemple.

https://www.amazon.fr/dp/B085TPC8GZ?ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details&th=1

On connecte tous les brins + au wago qui porte le + et on connecte tous les brins – au Wago qui porte le -. Ici j’ai utilisé 2 Wago à 5 broches par polarités avec un pont pour relier les wagos.

Pour les moins téméraires voici le schéma de câblage 

En ce qui concerne la soudure des câbles sur les connecteurs DC comme vu précédemment :

-         Le + est au centre de la prise DC male, le – est sur la partie extérieure.

-         Le + est sur la petite patte du connecteur DC femelle, le – sur la grande patte.

 

 

 

Quatrième partie : le contrôle et l’emplacement

Félicitations, le boîtier est prêt à être testé. On branche le port d’alimentation général et on vérifie que tout est bien alimenté.

Attention à ne pas toucher les bornes + et – avec un multimètre si vous contrôlez les connecteurs DC 12v et préférez l’usage d’un connecteur dénudé.

Le step-down et le raspberry pi s’allument avec leurs diodes témoins.

On range alors le tout dans l’emplacement de la monture.

Tout est prêt, vous pouvez utiliser le système.

Il reste à imprimer le cache supérieur pour fermer le boitier et le projet est terminé.

< En attente de la version finale du cache >

Bon ciel 

 

 

 

Cinquième partie : fichiers STL

Voici les différents fichiers :

-         Le boitier

      AZGTI_RPI4 v1.stl

-         Le cache

      < En attente de la version finale du cache >

-         Bonus : le support de laser pour une pré mis en station rapide.

       AZ GTI Laser Holder - polar align v3.stl

 

 

 

Améliorations ultérieures

Au 04/12/2023 ce boitier est en V1.

J’ai déjà quelques améliorations de prévues qui feront l’objet d’un changelog que vous pourrez consulter ci-dessous.

N’hésitez pas à proposer vos idées !

 

 

 

Changelog

Version	Date	Features
V1	04/12/2023	-         Boitier raspberry -         1 alimentation 12v DC -         5 sorties 12v DC -         1 step-down 12v-5v / 3a pour alimenter le raspberry
	Inconnue	-         Amélioration de la protection électrique de l’ensemble -         Ajout d’un port pour une antenne wifi externe -         Réduction du câblage et passage en PCB -         Amélioration de l’accès à la carte SD du raspberry -         Ajout d’un espace pour SSD NVME

[peppuccio]

Super projet. Je vais suivre car cela donnerait une solution nomade très intéressante.

 

[Guillaume1000R]

Merci!

J'ai un peu édité le plan pour pouvoir y loger un laser afin de simplifier la mise en station.

Ca permer de pointer grossièrement avant d'affiner par stellarmate

Le laser se glisse dans la partie supérieure qui ferme le boitier, elle se termine par un espace qui permet de loger le bouton et de maintenir la pression via une vis M3.

< Edit > : Abandon de l'idée dans ce format le pointeur n'est pas dans le bon sens, je l'ai remplacé par un fichier dédié qui se clipse à la monture qui, sans être précis, permet d'orienter rapidement la monture sur la polaire avant de réaliser la MES via le logiciel.

[frédogoto]

Super projet, j'adore

a mettre dans la base de co AVEX de toute urgence

https://avex-asso.org/BookStack/public/shelves/acquisition-et-materiel

 

[Guillaume1000R]

Edit du tuto avec la V1 finalisée.