Rotor de antenas AZ-EL con material recuperado por Jorge LU1DA

Esta idea surgió de la necesidad de contar con un pequeño rotor AZ/EL para el seguimiento de satélites,tanto para su uso práctico cómo para fines educativos en el Radio Club.

Sabemos que los rotores son uno de los accesorios más caros, y si hablamos de rotores de elevación, además son escasos.

La construcción de un rotor puede ser una buena oportunidad para divertirnos, agudizar nuestro ingenio constructivo y aprender sobre nuevos temas,como es el caso de las placas Arduino.

Lo primero que debemos hacer es plantearnos que tipo/tamaño de antenas vamos a mover, en función de esa elección, trabajaremos con la parte mecánica.

En este caso la idea era contar con un rotor de pequeño tamaño, para poder llevarlo en salidas de Día de Campo, por ésto , sólo puede mover antenas pequeñas, las mismas que se usan habitualmente en seguimientos manuales (yaguis livianas,moxon-yagui,open-sleeve,etc); y debía ser realizado íntegramente con materiales recuperados o de acceso relativamente sencillo. La idea es que cualquier aficionado sin acceso a material dedicado, ni gran capital, pueda armarlo. Por supuesto que cada uno adaptará los materiales que tenga a mano.

El proyecto se divide en dos partes, la mecánica,es decir los rotores en sí; y la electrónica, el circuito que va a permitir comandarlos y conectarlos a una pc para un seguimiento automático.

Esta segunda parte, actualmente es la más sencilla, la oferta actual de microcontroladores y plataformas tipo PIC y Arduino nos simplifican la tarea.

En el sitio Radio Artisan: https://blog.radioartisan.com/

un blog desarrollado por K3NG Anthony Good, y dedicado al desarrollo de muchos accesorios basados en Arduino, encontramos un muy completo control de rotores que está pensado para poder manejar casi cualquier tipo de motor, y muchos tipos de sensores de posición.

La pantalla de bienvenida del controlador de rotores

Realmente Anthony pensó en todo, y si bién el sketch de Arduino es bastante complejo, está muy bien documentado (incluido un grupo de discusión donde aclarar dudas y proponer modificaciones) con una meticulosa lectura de las ayudas, ya tenemos resuelto el problema del control.

La parte mecánica es la que plantea el mayor problema, seleccionar los motores (deben tener la fuerza suficiente y no ser muy voluminosos) y que tipo de desmultiplicación usar.

Se usaron un par de motores PaP idénticos con sus placas de control, que se sacaron de unas viejas fotocopiadoras. Sólo les faltaba el generador de clock, pero se suplantó con un simple 555, como generador de onda cuadrada.

Despiece de la parte mecánica

Estos motores están pensados para trabajar con unos 30V, pero al probarlos con 12V mantuvieron un torque aceptable, que sumado a la desmultiplicación, nos puede mover una antena sin problemas.

Esta desmultiplicación también fue "donada" por viejas fotocopiadoras e impresoras láser.

Para el rotor de azimuth también se usó una transmisión a 90º que perteneció a un equipo de radio surpluss.

Como esqueleto de soporte se utilizó una chapa de aluminio de 2 mm. también recuperada.

Recordemos que este rotor no va a estar a la intemperie, y el hecho de quedar parte de su mecanismo a la vista nos ayuda al objetivo educativo de este proyecto.

Para sensar la posición de cada antena se usan simples potenciómetros,acoplados por medio de engranajes. Estos potenciómetros se alimentan con una tensión regulada de 5V para mantener una lectura de posición estable, sin que la afecte el consumo de los motores.

Por suerte el soft desarrollado por K3NG, prevee la calibración de estos sensores, incluyendo compensaciones por falta de linealidad.

Para el eje de  del rotor de elevación, se fabricó un simple soporte a rulemanes,que permite un movimiento suave y firme.

Una vez concluido el montaje mecánico,sólo queda unirlo a la placa de control. Esta se resume a un Arduino UNO, un display LCD de 2x16 caracteres,y los botones de comando.

La operación de la unidad es simple, de forma autónoma, nos permite manejar ambos rotores, pulsando los controles del frente : arriba- abajo / izquierda-derecha,y mostrando la posición en grados en el display.

Gabinete reciclado y display LCD

La placa de soporte con el Arduino Uno

Conexiónes de la placa y el frente

El gabinete terminado

Si conectamos el puerto USB del Arduino a nuestra PC, por medio de los protocolos GS-232 de Yaesu o Easycom, podemos manejarlas con cualquier soft de trackeo: Orbitron, HRD, Nova, SatPC32, etc.

Esta pequeña descripción sólo intenta mostrar las posibilidades que nos pueden dar los materiales que tenemos a mano.

Para construir un rotor de uso en exterior, quizás lo más rápido sería combinar un rotor AZ comercial (hay muchos y accesibles) y dedicarse a la construcción del  rotor EL.

Un sistema sencillo pero muy eficaz, es el método de accionador tipo tornillo sinfín, como el que usan las parábolas, o los brazos de portones rebatibles.

Para empezar podemos usar un control manual, y luego "actualizarlo" a automático.

Este rotor se encuentra actualmente en funcionamiento en el aula de LU4DQ.