Diseño e implementación del software de un controlador de telescopio mediante un microcontrolador Arduino

Abstract

[ES] Este Trabajo Final de Grado consiste en el diseño y la implementación de un software que permita controlar el posicionamiento de una montura de telescopio de tipo ecuatorial a través de un dispositivo que consta, como componentes principales, de una placa de desarrollo Arduino, dos motores paso a paso, una pantalla OLED y seis pulsadores.

Con la combinación de este hardware y el software programado y ejecutado gracias al microcontrolador AT MEGA 2560 incorporado en la placa Arduino, el usuario del sistema será capaz de cambiar la posición del telescopio moviendo cada uno de los ejes de la montura ecuatorial sobre la que se apoya de manera independiente a través de los diferentes botones. La velocidad del movimiento será seleccionable por parte del usuario en todo momento, de manera que se disponga de la precisión requerida sin sacrificar la posibilidad de hacer movimientos rápidos cuando resulte necesario.

Adicionalmente, se diseñará un modo de seguimiento automático que permita mantener un astro enfocado durante un largo periodo de tiempo, lo que implica que el movimiento de la montura debe compensar el movimiento del propio astro en el firmamento.

Todo el desarrollo software se realizará íntegramente en el Entorno de Desarrollo Integrado de Arduino, centrándose el trabajo en el diseño, programación y validación del mismo.

[CA] Aquest Treball Final de Grau consisteix en el disseny i la implementació d’un programari que permeta controlar el posicionament d’una muntura de telescopi de tipus equatorial a través d’un dispositiu que consta, com a components principals, d’una placa de desenvolupament Arduino, dos motors pas a pas, una pantalla OLED i sis polsadors. Amb la combinació d’aquest maquinari i el programari programat i executat gràcies al microcontrolador AT MEGA 2560 incorporat en la placa Arduino, l’usuari del sistema serà capaç de canviar la posició del telescopi movent cadascun dels eixos de la muntura equatorial sobre la qual se secunda de manera independent a través dels diferents botons. La velocitat del moviment serà seleccionable per part de l’usuari en tot moment, de manera que es dispose de la precisió requerida sense sacrificar la possibilitat de fer moviments ràpids quan resulte necessari. Addicionalment, es dissenyarà una manera de seguiment automàtic que permeta mantindre un astre enfocat durant un llarg període de temps, la qual cosa implica que el moviment de la muntura ha de compensar el moviment del propi astre en el firmament. Tot el desenvolupament del programari es realitzarà íntegrament a l’entorn de Desenvolupament Integrat de Arduino, centrant-se el treball en el disseny, programació i validació d’aquest.

[EN] This Final Degree Project consists of the design and implementation of a software that will allow controlling the position of an equatorial telescope mount through a device that consists, as main components, of an Arduino development board, two stepper motors , an OLED screen and six buttons.

With the combination of this hardware and the software programmed and executed thanks to the AT MEGA 2560 microcontroller built into the Arduino board, the user of the system will be able to change the position of the telescope by moving each one of the axes of the equatorial mount on which it rest though the different buttons. The speed of the movement will be selectable by the choice of the user at all times, so that the required precision is available without sacrificing the possibility of making fast movements when necessary.

Additionally, an automatic tracking mode will be designed to allow keeping an astro in focus for a long period, which means that the movement of the mount must compensate for the movement of the star itself in the sky.

All software development will be carried out entirely in the Arduino Integrated Development Environment, focusing the project itself on its design, programming and validation.