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FICHE TECHNIQUE : SYSTÈME DE COMMANDE GOTO-ANDRIVET

FICHE TECHNIQUE : SYSTÈME DE COMMANDE GOTO-ANDRIVET

Version 9.2 (Dual Architecture : Mega & Teensy) — Juin 2026

Ce document regroupe les spécifications électriques, le schéma de câblage des drivers M542, les paramètres mécaniques et les protocoles de communication pour le système de commande motorisé GoTo universel (GotoAndrivet).

1. Choix de l'Architecture (Monture Mega vs Teensy)

Le projet Goto-Andrivet propose désormais deux versions différentes pour le "cerveau" de la monture (le contrôleur moteur principal). Le choix de la carte affecte directement la puissance de calcul pour le suivi et les modèles de pointage.

Option A : Contrôleur Arduino Mega 2560 (Dossier `mega_monture`)

Processeur : 8-bit AVR @ 16 MHz.
Avantage : Matériel très standard, robuste et peu cher.
Inconvénient : Puissance de calcul très limitée. Il effectue d'excellents suivis basiques (1 étoile), mais il est incapable de faire fonctionner des modèles de pointage complexes (multi-étoiles) sans perdre la fluidité des moteurs.

Option B : Contrôleur Teensy 4.1 (Dossier `teensy_monture`)

Processeur : 32-bit ARM Cortex-M7 @ 600 MHz avec coprocesseur mathématique (FPU).
Avantage : Une puissance phénoménale. Il génère des pas moteurs d'une fluidité parfaite même à très haute vitesse et permet les calculs matriciels complexes requis pour l'alignement multi-étoiles sans aucune saccade.
Inconvénient : Plus coûteux.

Note

Quel que soit le contrôleur choisi pour la monture, la télécommande (Raquette) reste toujours propulsée par un Teensy 4.1 (Dossier teensy_raquette) en raison de l'affichage graphique LCD et des calculs d'éphémérides requis.

2. Caractéristiques de Communication

Liaison USB (PC / ASIAir / INDI) : 38 400 bauds (Vitesse optimisée pour la télémétrie en temps réel).
Liaison Série PC (Connecteur PCB 4 broches / Serial6) : 38 400 bauds (Idéal pour câbles très longs avec adaptateur TTL/RS485).
Liaison Raquette (Connecteur DIN 4 broches / Serial3) : 38 400 bauds.
Protocole : Meade LX200 avec extensions OnStep (supporté par KStars/Ekos, Stellarium, SkySafari).

3. Schéma de Câblage Électrique (Côté Monture)

Le câblage des drivers moteurs vers le contrôleur reste quasiment identique quelle que soit la carte utilisée. Les drivers M542 sont raccordés en configuration Cathode Commune (GND commun).

Broches selon le contrôleur choisi :

Composant	Broche Arduino Mega 2560	Broche Teensy 4.1
Moteur AZ (Step)	Pin 2	Pin 2
Moteur AZ (Dir)	Pin 3	Pin 3
Moteur ALT (Step)	Pin 5	Pin 5
Moteur ALT (Dir)	Pin 6	Pin 6
Buzzer (Actif ou Passif)	Pin 49	Pin 20
GPS (RX / TX)	Pin 17 / Pin 16 (Serial2)	Pin 16 / Pin 17 (Serial4)
Raquette (RX / TX)	Pin 15 / Pin 14 (Serial3)	Pin 15 / Pin 14 (Serial3)
TMC5160 SPI (MOSI / SCK / MISO)	—	Pin 26 / Pin 27 / Pin 39 (SPI1)
TMC5160 CS (AZ / ALT / Dérot. / Focus)	—	Pin 41 / Pin 40 / Pin 38 / Pin 37

Note

Les lignes SPI ne rejoignent les supports StepStick du PCB que par les ponts à souder SPI (5 par support, à fermer uniquement pour un TMC5160). Le firmware Teensy configure alors les modules au démarrage : courant, micro-pas (puissance de 2 obligatoire), stealthChop. Voir la section matérielle du README.

Deux PCB monture existent, avec le même brochage du Teensy : la carte StepStick (pcb/monture/, supports de modules et bus SPI ci-dessus) et la carte drivers externes (pcb/monture_ext/, sans SPI), qui sort EN/STEP/DIR en 5 V et l'alimentation VM pour chaque axe. Voir la section Cartes Monture du README.

Important

Sur le Teensy 4.1, le GPS utilise toujours les broches 16 et 17, mais elles correspondent au port matériel Serial4 (au lieu du Serial2 sur le Mega), et leurs rôles sont inversés :

sur le Mega, la broche 17 est RX2 : le TX du GPS va sur la broche 17 ;
sur le Teensy, la broche 16 est RX4 : le TX du GPS va sur la broche 16.

Il faut donc croiser les deux fils GPS quand on passe d'un Mega à un Teensy. Le PCB monture (Teensy) est déjà câblé ainsi.

4. Paramètres Mécaniques et Résolutions

La résolution de déplacement (PPD - Pas par Degré) de la monture est calculée selon la formule :

$$PPD = \frac{\text{Pas Moteur} \times \text{Microstepping} \times \text{Rapport Réduction}}{360}$$

Valeurs (À configurer par l'utilisateur) :

Pas moteur par tour : Généralement 200 pas (pour des moteurs 1.8°).
Microstepping : À configurer selon votre driver (ex: 16, 32, 64, 128). Avec des TMC5160 en SPI, le firmware règle lui-même les micro-pas du driver : la valeur doit être une puissance de 2 (16 à 256).
Rapport de réduction (AZ/ALT) : Défini par l'utilisateur (à configurer impérativement via l'utilitaire selon votre mécanique propre).
Résolution calculée (PPD) : Calculée automatiquement par l'utilitaire en fonction des trois valeurs ci-dessus.

5. Modes de Suivi (Tracking)

Suivi Sidéral (Ciel profond) : Calculé en temps réel toutes les 500 ms à partir du Temps Sidéral Local (LST) de l'horloge.
Suivi Lunaire (:TL#) : Vitesse de l'angle horaire (HA) ralentie de ~2,37% (facteur d'échelle 0.976327) pour compenser le déplacement orbital de la Lune.
Suivi Solaire (:TS#) : Vitesse ralentie de ~0,27% (facteur d'échelle 0.997270) pour compenser le mouvement orbital de la Terre.

6. Câblage de la Raquette Physique (Teensy 4.1)

La raquette physique est articulée autour d'une carte Teensy 4.1.

1. Connecteur DIN 4 broches (Communication + Alimentation depuis la Monture)

Pin DIN	Signal	Broche Teensy
1	GND	GND
2	5V (alimentation)	VIN
3	TX (Teensy → Monture)	Pin 1 (TX1)
4	RX (Monture → Teensy)	Pin 0 (RX1)

Attention

La monture doit fournir assez de courant au Teensy via la pin VIN. Ne pas alimenter le Teensy par son port USB si le câble DIN l'alimente déjà, sauf si le pad VUSB sous le Teensy a été physiquement sectionné.

2. Écran LCD 20x4 I2C (module PCF8574, adresse `0x27`)

SDA $\rightarrow$ Broche Pin 18 (SDA0) de la Teensy
SCL $\rightarrow$ Broche Pin 19 (SCL0) de la Teensy
VCC $\rightarrow$ Broche 5V (VIN)
GND $\rightarrow$ Broche GND

Attention

Le Teensy 4.1 ne tolère pas le 5V sur ses broches. Or le module PCF8574 alimenté en 5V tire SDA et SCL vers 5V par ses résistances de rappel. Pour protéger le Teensy, intercalez un adaptateur de niveau I2C 3,3V ↔ 5V (type BSS138) entre le Teensy et l'écran. À défaut, dessoudez les résistances de rappel du module.

3. Boutons Poussoirs (Clavier directionnel)

Les boutons sont câblés en INPUT_PULLUP (reliés entre la broche et le GND). Aucun besoin de résistance externe !

Haut (UP) $\rightarrow$ Broche Pin 6
Bas (DOWN) $\rightarrow$ Broche Pin 7
Gauche (LEFT) $\rightarrow$ Broche Pin 8
Droite (RIGHT) $\rightarrow$ Broche Pin 9
Entrée/OK (ENTER) $\rightarrow$ Broche Pin 10

Source : fiche_technique.md sur GitHub