Presentación para el día de Arduino 2015

1. TELESCOPIO
NAZIONALE
GALILEO

2. Telescopio Nazionale Galileo
• Telescopio Altazimutal con
configuración óptica Ritchey-
Chrétien
• Espejo primario de 3.58 metros
• Distancia focal 38.5 metros ƒ/11
• Instrumentos:
• Nasmyth A: NICS, GIANO
• Nasmyth B: HARPS-N, DOLoRes

3. • 8 Ejes ópticos
• Motores DC
• Encoders absolutos y
relativos
• Frenos
• Lámparas
• Temperaturas
DOLoRes

4. ¿Cuál era el problema?
• Delta Tau PMAC-I:
• EISA
• SDK solo para Windows
• Complejidad innecesaria
• Descatalogada

5. • Crear un sistema adaptado a nuestras
necesidades
• Tener el control tanto del hardware como del
software
• Compatibilidad con la interfaz científica
• Coste económico bajo
• Demostrar que Arduino se puede usar en cosas
“serias”
¿Por qué Arduino?

7. • Un Arduino con un shield propio por cada eje
• Un Arduino para el control de las lámparas de
calibración
• Un Arduino para la lectura de las temperaturas
• Un Arduino Ethernet para la comunicación entre
los ejes (I2C) y el software de alto nivel
(Socket TCP)
Hardware ArDOLoRes

8. Hardware ArDOLoRes

9. • Control de Motor
• Lectura de encoders absolutos o incrementales
• Gestión de señales de freno de los ejes
• Manejo de señales de los Limit Switches
• Comunicación bus I2C
• Posibilidad de montar en la placa solo los
componentes necesarios para el uso que se va a
realizar
Nuestro Motor Shield

11. Nuestro Motor Shield
• Driver Motor: LMD18200
• Máximo 3Amp.
• Corte por temperatura
• Diodos de fijación
internos
• Protección por
cortocircuito
• Detección de corriente

12. Nuestro Motor Shield
• Econders:
• Incrementales: SN75175
• Absolutos: SN75179
• Posibilidad de montar
en la placa solo los
componentes necesarios
para el uso que se va
a realizar.

13. Nuestro Motor Shield
• Limit switches:
• Señal opto-acoplada
• Disparadores Schmitt
para evitar falsos
cambios en las señales

14. Nuestro Motor Shield
• Frenos:
• Control usando un
transistor NPN
• Opto-acoplador de
entrada para leer el
estado del freno

15. Nuestro Motor Shield

16. • Cada Arduino cuenta con una máquina de estados
para controlar cada una de las fase del
movimiento: STANDBY, START, MOVING, STOP, HOMMING,
GETOUT
• Los pulsos del encoder son controlados a través
las interrupciones externas del Arduino
• El loop de movimiento es controlado por dos bucles
PI, uno para velocidad y otro para posición
• Los limit switches y la alarmas se leen durante el
bucle de operación
• Los comandos I2C se analizan por carácter en lugar
de comparar cadenas completas
El software

17. • Polarímetro óptico para HARPS-N
• Control de shutter para la óptica interna del
derrotador
• Control de óptica para la selección de
instrumento en Nasmyth-A
• Sistema de logging para diagnóstico de sistemas
Otros usos

18. • Reemplazar a los
microcontroladores
Rabbit-2000 que
actualmente se encargan
del apagado y encendido
remoto de dispositivos,
lectura de temperaturas,
LVDTs…
• Cambio de la electrónica
de control del sistema de
óptica activa del espejo
primario
Futuros usos

19. • El sistema lleva en funcionamiento desde el año
2012 sin ningún tipo de problemas
• Se redujo la complejidad del sistema
• Podemos fabricar nuestros propios repuestos
• La modularidad del sistema permite la
ampliación de manera sencilla y la
implementación en otras partes del telescopio
• El coste total del proyecto fue inferior a
3000€
Conclusiones

20. ¡Muchas gracias!