{"id":1846,"date":"2025-05-25T14:09:34","date_gmt":"2025-05-25T18:09:34","guid":{"rendered":"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/?p=1846"},"modified":"2025-05-25T14:09:35","modified_gmt":"2025-05-25T18:09:35","slug":"telescope-suiveur-dastre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/index.php\/2025\/05\/25\/telescope-suiveur-dastre\/","title":{"rendered":"T\u00e9lescope suiveur d&rsquo;astre"},"content":{"rendered":"\n<p>L\u2019objectif de ce travail \u00e9tait de motoriser un t\u00e9lescope afin qu\u2019il puisse se d\u00e9placer automatiquement vers la position d\u2019un astre, sans intervention manuelle. Ce syst\u00e8me vise \u00e0 simplifier l\u2019utilisation d\u2019un t\u00e9lescope pour des utilisateurs d\u00e9butants ou occasionnels, tout en offrant un suivi pr\u00e9cis pour l\u2019observation astronomique.<\/p>\n\n\n\n<p>Le t\u00e9lescope est con\u00e7u pour rep\u00e9rer automatiquement la position d\u2019un astre dans le ciel, \u00e0 partir de donn\u00e9es astronomiques et de la position g\u00e9ographique de l\u2019observateur. Pour cela, le syst\u00e8me int\u00e8gre un contr\u00f4leur de moteurs permettant d\u2019orienter le t\u00e9lescope. Ce fonctionnement n\u00e9cessite \u00e9galement un calcul pr\u00e9cis des coordonn\u00e9es c\u00e9lestes des astres, en fonction de l\u2019heure et de la localisation GPS de l\u2019appareil.<\/p>\n\n\n\n<p>Sur cette page, vous allez pouvoir d\u00e9couvrir les diff\u00e9rents aspects techniques et pratiques qui rendent ce syst\u00e8me de t\u00e9lescope motoris\u00e9 fonctionnel. Chaque section vous guide \u00e0 travers les \u00e9l\u00e9ments essentiels du projet : de la compr\u00e9hension des coordonn\u00e9es c\u00e9lestes, au choix des composants \u00e9lectroniques, jusqu&rsquo;\u00e0 la programmation du contr\u00f4leur de moteurs. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"768\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/thumbnail_image0-1-768x1024.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2320\" srcset=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/thumbnail_image0-1-768x1024.jpg 768w, https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/thumbnail_image0-1-225x300.jpg 225w, https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/thumbnail_image0-1-1152x1536.jpg 1152w, https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/thumbnail_image0-1.jpg 1440w\" sizes=\"auto, (max-width: 768px) 100vw, 768px\" \/><\/figure>\n\n\n<style>.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col,.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col:before{border-top-left-radius:0px;border-top-right-radius:0px;border-bottom-right-radius:0px;border-bottom-left-radius:0px;}.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col{column-gap:var(--global-kb-gap-sm, 1rem);}.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col{flex-direction:column;}.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col > .aligncenter{width:100%;}.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col:before{opacity:0.3;}.kadence-column1846_e787be-dd{position:relative;}@media all and (max-width: 1024px){.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col{flex-direction:column;justify-content:center;}}@media all and (max-width: 767px){.kadence-column1846_e787be-dd > .kt-inside-inner-col{flex-direction:column;justify-content:center;}}<\/style>\n<div class=\"wp-block-kadence-column kadence-column1846_e787be-dd\"><div class=\"kt-inside-inner-col\"><\/div><\/div>\n\n\n<style>.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col,.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col:before{border-top-left-radius:0px;border-top-right-radius:0px;border-bottom-right-radius:0px;border-bottom-left-radius:0px;}.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col{column-gap:var(--global-kb-gap-sm, 1rem);}.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col{flex-direction:column;}.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col > .aligncenter{width:100%;}.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col:before{opacity:0.3;}.kadence-column1846_e41694-03{position:relative;}@media all and (max-width: 1024px){.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col{flex-direction:column;justify-content:center;}}@media all and (max-width: 767px){.kadence-column1846_e41694-03 > .kt-inside-inner-col{flex-direction:column;justify-content:center;}}<\/style>\n<div class=\"wp-block-kadence-column 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kadence-column1846_4c892d-9a\"><div class=\"kt-inside-inner-col\">\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Architecture<\/h2>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-constrained wp-block-group-is-layout-constrained\">\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-constrained wp-block-group-is-layout-constrained\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"801\" height=\"509\" src=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Architecture.drawio-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2234\" srcset=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Architecture.drawio-1.png 801w, https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Architecture.drawio-1-300x191.png 300w, https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Architecture.drawio-1-768x488.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 801px) 100vw, 801px\" \/><\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<p>Le projet est divis\u00e9 en 3 sous-syst\u00e8me avec chacune leur t\u00e2che. Le premier sous syst\u00e8me est le PCB principal, puis on a un PCB attach\u00e9 au t\u00e9lescope et enfin un serveur. Il communique entre eux via internet.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Sch\u00e9ma de fonctionnement<\/h2>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"891\" height=\"391\" src=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/flowchart.drawio-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2251\" srcset=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/flowchart.drawio-1.png 891w, https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/flowchart.drawio-1-300x132.png 300w, https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/flowchart.drawio-1-768x337.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 891px) 100vw, 891px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table is-style-regular\"><table class=\"has-fixed-layout\"><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Serveur<\/td><td>Prend la position GPS du t\u00e9lescope et calcul la position des astres. Enfin, il l&rsquo;envoi sur un broker MQTT<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">PCB du t\u00e9lescope<\/td><td>Prend la position du t\u00e9lescope et l&rsquo;envoie sur un broker MQTT<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">PCB principal<\/td><td>Prend la position des astres ainsi que la position du t\u00e9lescope \u00e0 partir du broker MQTT et d\u00e9termine quel doit \u00eatre la position des moteurs. Il y a aussi un menu qui permet de choisir quel astre doit vis\u00e9 le t\u00e9lescope. Il permet aussi de contr\u00f4ler librement le t\u00e9lescope \u00e0 l&rsquo;aide de bouton.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Principes utilis\u00e9s<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Comment savoir o\u00f9 bouger le t\u00e9lescope ?<\/h3>\n\n\n\n<p>Pour conna\u00eetre la position des astres, on utilise ce qu\u2019on appelle une <strong>\u00e9ph\u00e9m\u00e9ride<\/strong>, qui est simplement un fichier contenant la position des astres \u00e0 diff\u00e9rents moments. Calculer la position d\u2019une plan\u00e8te ou d\u2019une \u00e9toile est une t\u00e2che complexe, et c\u2019est l\u00e0 que la <strong>NASA<\/strong> intervient pour nous faciliter le travail.<\/p>\n\n\n\n<p>Des <strong>superordinateurs<\/strong> calculent ces positions \u00e0 l\u2019aide de <strong>mod\u00e8les physiques<\/strong> (taille, masse, lois de la gravitation, relativit\u00e9, interactions entre plan\u00e8tes, etc.). Ces calculs sont enrichis par des <strong>observations r\u00e9elles<\/strong>, obtenues gr\u00e2ce \u00e0 des outils technologiques tr\u00e8s pr\u00e9cis comme des <strong>satellites<\/strong>, <strong>t\u00e9lescopes<\/strong> ou <strong>lasers lunaires<\/strong>. Le r\u00e9sultat est enregistr\u00e9 dans un <strong>fichier binaire<\/strong> contenant la position des astres par rapport \u00e0 un point appel\u00e9 le <strong>barycentre du syst\u00e8me solaire<\/strong>. Ce barycentre est un point imaginaire autour duquel tout le syst\u00e8me solaire tourne. On pourrait simplifier en disant que c\u2019est le centre du Soleil, mais ce n\u2019est pas toujours vrai : il peut m\u00eame se trouver \u00e0 l\u2019ext\u00e9rieur du Soleil \u00e0 cause de l\u2019influence gravitationnelle des autres plan\u00e8tes, comme Jupiter.<\/p>\n\n\n\n<p>C\u2019est ensuite que vient <strong>Astropy<\/strong>, une biblioth\u00e8que Python(langage de programmation) qui permet de <strong>traduire les positions contenues dans l\u2019\u00e9ph\u00e9m\u00e9ride<\/strong> en <strong>positions observables depuis la Terre<\/strong>, en fonction de notre position g\u00e9ographique. Elle fait les conversions n\u00e9cessaires pour qu\u2019on puisse savoir <strong>o\u00f9 regarder dans le ciel<\/strong> \u00e0 un moment donn\u00e9.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><br>Comment savoir o\u00f9 pointe le t\u00e9lescope ?<\/h3>\n\n\n\n<p>Pour savoir dans quelle direction pointe le t\u00e9lescope, on utilise un capteur appel\u00e9 <strong>CMPS12<\/strong>. C\u2019est un petit module \u00e9lectronique qui combine trois types de capteurs : un acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre, un gyroscope et un magn\u00e9tom\u00e8tre.<\/p>\n\n\n\n<p>Un <strong>acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre<\/strong> sert \u00e0 mesurer l\u2019<strong>inclinaison<\/strong> du t\u00e9lescope. Par exemple, s\u2019il est orient\u00e9 vers le haut ou vers le bas. Il contient plusieurs <strong>capteurs orient\u00e9s selon diff\u00e9rents axes<\/strong> (souvent trois : X, Y et Z). En mesurant comment la <strong>gravit\u00e9 agit sur chacun de ces axes<\/strong>, l\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre peut d\u00e9terminer pr\u00e9cis\u00e9ment dans quelle direction l\u2019objet est inclin\u00e9. C\u2019est un peu comme si on observait comment un objet \u00ab\u202fp\u00e8se\u202f\u00bb dans diff\u00e9rentes directions. En combinant ces mesures, on peut savoir dans quelle position se trouve le t\u00e9lescope par rapport \u00e0 la verticale.<\/p>\n\n\n\n<p>Un <strong>gyroscope<\/strong> sert \u00e0 mesurer la <strong>vitesse de rotation<\/strong> du t\u00e9lescope, c\u2019est-\u00e0-dire s\u2019il tourne, et dans quelle direction (par exemple s\u2019il pivote vers la droite, vers la gauche, ou bascule vers le haut ou le bas).<\/p>\n\n\n\n<p>Un <strong>magn\u00e9tom\u00e8tre<\/strong> sert \u00e0 mesurer la <strong>direction du champ magn\u00e9tique terrestre<\/strong>, un peu comme une <strong>boussole<\/strong>. Il permet de savoir dans quelle direction pointe le t\u00e9lescope par rapport au <strong>nord magn\u00e9tique<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Individuellement, ces capteurs ne permettent pas d\u2019obtenir une pr\u00e9cision suffisante. Mais en combinant leurs donn\u00e9es \u00e0 l\u2019aide d\u2019un algorithme, on peut d\u00e9terminer pr\u00e9cis\u00e9ment l\u2019orientation du t\u00e9lescope. Le gyroscope mesure la vitesse de rotation, mais il peut d\u00e9river avec le temps. L\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre donne l\u2019inclinaison par rapport \u00e0 la gravit\u00e9, ce qui permet de corriger cette d\u00e9rive. Le magn\u00e9tom\u00e8tre, lui, indique la direction du nord magn\u00e9tique. C\u2019est justement ce que fait le <strong>CMPS12<\/strong> : il int\u00e8gre ces trois capteurs et r\u00e9alise lui-m\u00eame la fusion des donn\u00e9es, ce qui permet d\u2019obtenir directement une orientation fiable sans avoir \u00e0 faire les calculs soi-m\u00eame.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Comment bouger les moteurs ?<\/h3>\n\n\n\n<p>Un moteur pas \u00e0 pas (ou <strong>stepper motor<\/strong>) est un type de moteur qui ne tourne pas de fa\u00e7on continue comme un moteur classique, mais <strong>par petits mouvements appel\u00e9s \u00ab\u00a0pas\u00a0\u00bb<\/strong>. Cela signifie qu\u2019\u00e0 chaque impulsion \u00e9lectrique, l\u2019axe du moteur tourne d\u2019un angle fixe (par exemple 1,8\u00b0). Cela permet de <strong>contr\u00f4ler pr\u00e9cis\u00e9ment la position<\/strong> du moteur, ce qui est tr\u00e8s utile pour orienter un t\u00e9lescope.<\/p>\n\n\n\n<p>Ensuite, le syst\u00e8me utilise un <strong>contr\u00f4leur proportionnel<\/strong> pour assurer un positionnement pr\u00e9cis. Le principe d&rsquo;un contr\u00f4leur proportionnel est simple : il ajuste la sortie en fonction de l&rsquo;erreur entre la position actuelle et la position d\u00e9sir\u00e9e. Plus l\u2019erreur est grande, plus le contr\u00f4leur applique une correction rapide et forte, permettant ainsi de r\u00e9duire l\u2019\u00e9cart rapidement. En revanche, plus l&rsquo;erreur est petite, plus le contr\u00f4leur ralentit pour atteindre une pr\u00e9cision maximale. Cependant, dans le contexte de notre syst\u00e8me, il a \u00e9t\u00e9 n\u00e9cessaire d&rsquo;ajouter une <strong>extrapolation de la position<\/strong> entre les envois de commandes, car les communications par Internet \u00e9taient trop lentes pour garantir une r\u00e9ponse imm\u00e9diate. Ainsi, \u00e0 chaque envoi de commande, le contr\u00f4leur proportionnel se base non seulement sur l\u2019erreur actuelle, mais aussi sur une estimation de la <strong>position future du moteur<\/strong>, en tenant compte de sa <strong>vitesse actuelle<\/strong> et du <strong>temps jusqu\u2019au prochain envoi de commande<\/strong>. Cela permet de compenser les d\u00e9lais entre chaque signal envoy\u00e9 et d&rsquo;assurer que le moteur continue \u00e0 se d\u00e9placer de mani\u00e8re fluide et pr\u00e9cise.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">La communication entre les sous-syst\u00e8mes ?<\/h3>\n\n\n\n<p>Les diff\u00e9rents sous-syst\u00e8mes communiquent entre eux via <strong>MQTT<\/strong> (Message Queuing Telemetry Transport), un protocole de messagerie l\u00e9ger sp\u00e9cialement con\u00e7u pour ce type de communication. MQTT fonctionne gr\u00e2ce \u00e0 un <strong>broker<\/strong>, un serveur en ligne d\u00e9di\u00e9 \u00e0 la gestion des \u00e9changes de messages entre les syst\u00e8mes. Ce protocole permet de surmonter plusieurs d\u00e9fis li\u00e9s \u00e0 l\u2019utilisation d\u2019Internet, comme la gestion de la consommation de r\u00e9seau ou l\u2019attribution d\u2019adresses IP, qui peuvent \u00eatre complexes dans certains environnements. Dans notre syst\u00e8me, les donn\u00e9es de la position des astres et du t\u00e9lescope sont envoy\u00e9es via MQTT. Le <strong>main PCB<\/strong> r\u00e9cup\u00e8re ces informations et ajuste les moteurs en fonction de ces positions pour diriger le t\u00e9lescope avec pr\u00e9cision.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Sch\u00e9ma \u00e9lectrique<\/h2>\n\n\n\n<p>Main PCB:<\/p>\n\n\n\n<div data-wp-interactive=\"core\/file\" class=\"wp-block-file\"><object data-wp-bind--hidden=\"!state.hasPdfPreview\" hidden class=\"wp-block-file__embed\" data=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/mainBoardPCB.pdf\" type=\"application\/pdf\" style=\"width:100%;height:600px\" aria-label=\"Contenu embarqu\u00e9 mainBoardPCB.\"><\/object><a id=\"wp-block-file--media-9ce1b5cf-75e6-4d38-89c0-823b1941b65f\" href=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/mainBoardPCB.pdf\">mainBoardPCB<\/a><a href=\"https:\/\/tgemaisonneuve.com\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/mainBoardPCB.pdf\" class=\"wp-block-file__button wp-element-button\" download 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wp-block-buttons-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-button\" id=\"https:\/\/github.com\/WassimTerki\/Telescope-CODE\"><a class=\"wp-block-button__link wp-element-button\">CODE Main-pCB<\/a><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-button\" id=\"https:\/\/github.com\/WassimTerki\/Telescope-CODE2\"><a class=\"wp-block-button__link wp-element-button\">COde telescope-pcb<\/a><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-button\" id=\"https:\/\/github.com\/WassimTerki\/ServeurAstres\/blob\/main\/ASTRES.py\"><a class=\"wp-block-button__link wp-element-button\">Code serveur<\/a><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-button\" id=\"https:\/\/github.com\/WassimTerki\/PCB\"><a class=\"wp-block-button__link wp-element-button\">PCB<\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>L\u2019objectif de ce travail \u00e9tait de motoriser un t\u00e9lescope afin qu\u2019il puisse se d\u00e9placer automatiquement vers la position d\u2019un astre, sans intervention manuelle. Ce syst\u00e8me vise \u00e0 simplifier l\u2019utilisation d\u2019un t\u00e9lescope pour des utilisateurs d\u00e9butants ou occasionnels, tout en offrant un suivi pr\u00e9cis pour l\u2019observation astronomique. 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