Pre aktívnu satelitnú prevádzku v pásmach VHF a UHF je sledovanie pohybujúceho sa satelitu nevyhnutnosťou. Komerčné riadiace jednotky pre AZ/EL rotátory sú cenovo náročné. Francúzsky rádioamatér Gilles F1EFW, člen klubu F6KMF, vypracoval riešenie postavené na platforme Arduino UNO, ktoré nahradí pôvodné riadiace skrinky rotátorov pri zlomkovej cene komerčného zariadenia.
Výhody použitia Arduino pre satelitný AZ/EL Rotátor
Hlavnou prednosťou tohto riešenia je nízka cena. Podľa autora náklady na realizáciu vrátane rotátorov z druhej ruky nepresahujú rádovo 100 €. Ďalšou výhodou je univerzálnosť – interface funguje s akýmkoľvek rotátorom využívajúcim motor ovládaný relé a spätnú väzbu cez potenciometer, teda aj so starými rotátormi bez pôvodných riadiacich skriniek či domácimi konštrukciami.
Celý sketch je voľne dostupný, dobre zdokumentovaný a ľahko prispôsobiteľný vlastnému hardvéru. Kalibrácia sa obmedzuje na zmeranie napäťových rozsahov potenciometrov a výpočet prepočítavacieho koeficientu stupňov na jednotky ADC.
Jednoduchosť zapojenia
K realizácii postačuje štandardné Arduino UNO, alfanumerický displej LCD 16×2 s radičom HD44780, 4-kanálový relé modul (dostupný za niekoľko eur), dva potenciometre namontované na hriadeľoch rotátorov (jeden pre Azimut, jeden pre eleváciu) a minimálne množstvo prepojovacích vodičov. Nie je potrebný žiadny ďalší konverzný čip ani externý UART adaptér – komunikácia s počítačom prebieha priamo cez zabudovaný USB sériový port Arduina.
Popis zapojenia
Zapojenie vychádza z priloženého popisu k sketchu verzie V4 (F1EFW) a je rozdelené do troch funkčných celkov: snímanie polohy, zobrazovanie polohy a ovládanie motorov.
Snímanie polohy rotátorov
Každý rotátor má na hriadeľ mechanicky spojený potenciometer, ktorého jazdec je privedený na analógový vstup Arduina. Potenciometer azimutu je zapojený na vstup A0, potenciometer elevácie na vstup A1. Krajné vývody oboch potenciometrov sú pripojené na +5 V a GND. Arduino číta napätie na jazdci a prepočíta ho na uhol pomocou kalibračného koeficientu, ktorý si operátor zmeria individuálne pre každý rotátor podľa skutočného rozsahu napätia pri plnom otočení.
Zobrazovanie na LCD
LCD 16×2 s radičom HD44780 je zapojený v 4-bitovom režime. Riadiace signály a dátové linky sú privedené na digitálne výstupy D7 až D12. Prvý riadok displeja zobrazuje azimutnú a eleváčnú pozíciu prijatú zo softvéru pre sledovanie satelitov (SAT A:xxx E:xxx), druhý riadok zobrazuje aktuálnu polohu antén odčítanú z potenciometrov (ANT A:xxx E:xxx). Jas displeja je nastaviteľný trimerom 10 kΩ zapojeným na vývod VO.
Ovládanie motorov cez relé
Štyri relé ovládajú smer otáčania oboch motorov: D5 – AZI CW, D6 – AZI CCW, D3 – ELE UP, D4 – ELE DOWN. Softvérová slučka porovnáva požadovanú polohu zo sériového portu s aktuálnou polohou z potenciometrov a aktivuje príslušné relé, pokiaľ rozdiel presahuje nastaviteľnú toleranciu (parameter marge, predvolene 4°). Pri elevácii nula alebo zápornej sú oba motory zastavené.
Prehľad prepojenia vstupov a výstupov Arduino UNO je v nasledujúcej tabuľke.
| Pin Arduina | Pripojené zariadenie | Funkcia |
|---|---|---|
| A0 | Potenciometer azimutu (jazdec) | Spätná väzba AZI |
| A1 | Potenciometer elevácie (jazdec) | Spätná väzba ELE |
| D3 | Relé IN3 | ELE UP |
| D4 | Relé IN4 | ELE DOWN |
| D5 | Relé IN1 | AZI CW |
| D6 | Relé IN2 | AZI CCW |
| D7 | LCD RS | Výber registra displeja |
| D8 | LCD E | Enable displeja |
| D9 – D12 | LCD D4 – D7 | Dátové linky displeja (4-bit) |
| USB | PC (sériový port COM) | GS-232 príkazy zo sledovacieho SW |
Výhody novej verzie: protokol GS-232
Pôvodná verzia sketchu (z roku 2023) komunikovala výhradne prostredníctvom WispDDE, čo obmedzovalo výber softvéru pre sledovanie satelitov na Orbitron alebo SDR-Console s DDE mostíkom. Nová verzia V4 (publikovaná v júni 2026) zavádza podporu protokolu GS-232, ktorý je dnes de facto štandardom v oblasti riadenia rotátorov pre satelitnú prevádzku.
Sketch číta zo sériového portu (9600 Bd) reťazce v tvare W+azimut+Elevácia, napríklad W235 025 pre azimut 235° a eleváciu 25°. Kód vyhľadáva znaky W alebo w kdekoľvek v prijatom reťazci, čo zaručuje správnu funkciu pri rôznych implementáciách GS-232. Vedľajšie príkazy sú ignorované. Interface je priamo kompatibilný so SatTrack, OscarWatch, PstRotator, SDRConsole a ďalšími modernými sledovacími programami – bez potreby DDE mostíkov.
Pre manuálne testovanie a ladenie bez sledovacieho softvéru autor odporúča terminálový program Termite, ktorý umožňuje posielanie reťazcov GS-232 priamo zo sériového portu počítača.
Video
Nasledujúce video zachytáva prvé QSO na satelitoch po uvedení AZ/EL systému F1EFW do prevádzky, vrátane automatického sledovania dráhy a korekcie dopplerovského posunu pomocou SDRConsole.
Záver: kde nájsť ďalšie informácie a sketch
Kompletný a dobre komentovaný sketch verzie V4 vrátane kalibračných koeficientov pre konkrétne rotátory je zverejnený priamo v článku F1EFW na stránke klubu F6KMF: https://f6kmf.fr/index.php/2026/06/19/arduino-a-la-poursuite-des-satellites-nouvelle-version-du-programme/. Popis pôvodnej verzie pre AZ/EL z roku 2023 vrátane fotografií mechanickej inštalácie rotátorov a detail zapojenia je k dispozícii na: https://f6kmf.fr/index.php/2023/09/14/arduino-et-la-radio-a-la-poursuite-des-satellites-version-site-azimut/. Autor je dostupný aj priamo cez kontaktný formulár na stránke klubu F6KMF a ochotne odpovedá na otázky k zapojeniu aj kalibrácii.
Pre rádioamatéra so základnými znalosťami elektroniky ide o realizovateľný víkendový projekt s okamžite využiteľným výsledkom na pásmach VHF a UHF.