Vision globale de la caméra K2

 

Comme l'indique l'illustration de la page principale, la caméra est composée de deux éléments distincts : une tête optique et un coffret principal. Ce dernier contient lui-même deux cartes : une alimentation et une interface (ci-dessous). Dotée d'un microcontrôleur rapide, cette interface assure de façon totalement autonome le pilotage du capteur CCD, la numérisation et la mémorisation d'une image vidéo complète. Notons la présence indispensable d'un PC, à partir duquel on pourra paramétrer les options d'acquisition des images, et qui en assurera le stockage. Toutefois, la cadence des images est limitée par les possibilités du port imprimante du PC, utilisé en mode bidirectionnel.

Le logiciel " Kool " associé à la caméra propose les formats de sauvegarde BMP et FITS qui sont compatibles avec la majorité des logiciels de traitement d'images. Il ne fonctionne qu'à partir de Windows95 sur un processeur de la génération du Pentium (et supérieur). Précisons encore que le compagnon idéal d'une K2 est un ordinateur portable, plus facilement transportable à l'extérieur qu'un ordinateur de bureau.

L'évolution du logiciel " Kool " associé à la caméra sera assuré par l'intermédiaire du site Web de l'auteur, tandis qu'une liste de discussion permet de mettre en contact l'ensemble des utilisateurs de la caméra. Opérationnelle depuis quelques années déjà, cette liste a favorisé de nombreux échanges d'idées et les abonnés y assurent un support technique efficace.

Je remercie au passage tous les acteurs de cette liste qui ont contribué à optimiser la caméra Kitty, et ont permis bien souvent de résoudre divers problèmes relatifs à l'approvisionnement des composants. Il faut bien admettre que certains composants importés des Etats-Unis mettent parfois du temps avant de nous arriver en France. Alors n'hésitez pas à vous y inscrire, c'est gratuit !

En ce qui concerne le boîtier de la tête CCD, il est disponible en kit complet auprès de notre partenaire Danny Loudèche dont les coordonnées sont indiquées dans la nomenclature des composants. Concepteur d'accessoires pour l'astronomie, il est bien connu des utilisateurs de Webcams.

Vue d'ensemble:

Voici l'intérieur du coffret principal (interface 12 bits + alimentation). Un transformateur torique 220V/2x12V assure l'apport en énergie depuis le réseau EDF.

Le câblage est limité à trois zones:

1. transformateur + cable secteur + interrupteur secteur + fusible,

2. les 4 secondaires du transformateur sur l'alimentation (bornier),

3. connecteur d'alimentation en nappe (à l'arrière, près des régulateurs).

Tête CCD:

Tous les circuits imprimés sont à trous métallisés ! Ils sont proposés par la revue LED.... c'est un gage de qualité, de fiabilité et de simplicité de réalisation: il n'y a plus de soudures délicates à réaliser du coté des composants !!! 

(La photo est un prototype à double face classique !)

 

Refroidissement de la tête CCD:

 Les 2 Peltiers (18W et 2W) sont en série sur une seule alim à découpage qui peut fournir jusqu'à 2A sans trop chauffer. Le logiciel assure un réglage en 5 positions: Off, 0,5A, 1A, 1,5A et 2A environ.

Un test effectué à vide (sans le capteur CCD) donne 49° d'écart pour un courant de 1,8A. Au delà de 1,8A , c'est moins froid (le petit module Peltier de 2W est saturé).

 Le dissipateur ventilé est un modèle M6AB de Thermaltake. Il est particulièrement efficace et quasiment exempt de vibrations.

Le coût de la réalisation reste pratiquement inchangé, autour de 600 euros: en effet, l'électronique est allégée de 25% mais le boitier de la tête est plus cher que l'ancien en plastique (car totalement usiné et anodisé par Danny Loudèche qu'on applaudit très fort, car il ne restera plus qu'à faire de l'assemblage !).

Une K2 donne les mêmes résultats "optiques" qu'une kitty d'origine (CCD identique). Le niveau du bruit de lecture et la vitesse de transfert ont toutefois été améliorés au moins d'un facteur 2.

En outre, la réalisation est simplifiée à plus de 50%, voire 70% (quasiment 3 fois moins de travail et de difficultés!). Le poids total de l'ensemble est divisé par 2, la tête CCD fait tout juste 400gr. ! L'esthétique a été améliorée et les dimensions sont plus petites....

Alimentation:

sur le boitier de l'interface, vous constaterez que l'alimentation est limitée à un petit circuit imprimé de 80x70mm environ. Elle fournit les mêmes prestations que la version précédente ou presque.

L'alimentation n'est prévue que en 220V: si besoin, prévoir un convertisseur 12V/220V. Mais la gestion de l'énergie a été soignée, et l'ensemble consomme au moins 2 fois moins que sur la Kitty d'origine.

Les régulateurs ne sont refroidis que par fixation sur la face arrière. Aucun radiateur supplémentaire n'est nécessaire.

Interface 12 bits:

l'interface reprend beaucoup d'éléments de la précédente, mais en plus optimisé :

  • les réglages de gain et d'offset sont prévus sur la carte
  • le SX28 pilote la totalité des fonctions de la caméra
  • les deux connecteurs de la carte 12 bits sont directement soudés sur la carte, ce qui évite le casse-tête du câblage.
  • la liaison PC est bidirectionnelle
  • une nouvelle mémoire fifo stocke UNE IMAGE COMPLETE en binning 1x1
  • bruit de lecture optimisé

Les tests de l'interface sont pilotés par logiciel, avec de nombreuses nouveautés qui facilitent la finalisation de la caméra:
  • une LED installée directement sur la carte 12 bits clignote 3x dès la mise sous tension, pour indiquer que le SX28 et l'oscillateur à quartz sont opérationnels.
  • Un premier test logiciel interroge le SX28 pour vérifier la transmission PC => SX28. La réponse est visuelle, avec 3 clignotements sur la carte 12 bits.
  • Le test suivant analyse la RAM FIFO,
  • le test du convertisseur 12 bits est prévu sans connexion de la Tête CCD (installation d'un strap de test).
etc,......

  

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