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title: "Rotor de Antena - Parte 2 | Lets Hack It"
description: "Parte 2 do projeto de rotor de antena. Modificações mecânicas, seleção de motores e testes de precisão com ESP32 e TMC2209."
image: "https://lucasteske.dev/assets/posts/tracker-mount-2/assembled-elevation-shaft.jpg"
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# Rotor de Antena - Parte 2

 ![Rotor de Antena - Parte 2](/assets/posts/tracker-mount-2/assembled-elevation-shaft.jpg)Escrito por Lucas Teske   
em 1 Abril 2021

Continuando o projeto do tracker, consegui alguns progressos significativos. Assim como o Demilson (PY2UEP) tinha cortado os motores originais, fiz o mesmo. O motor do azimute estava bem enferrujado e acabei estragando uma de suas bobinas (queria reaproveitar o fio), mas no fim o eixo saiu.

* * *

Após o eixo removido, quebrei o imã com um martelo até que não sobrasse mais pedaços de imã no eixo, desta maneira restando apenas o suporte sextavado de onde era preso o imã.

![Suporte Sextavado do Imã 1](/assets/posts/tracker-mount-2/azimuth-motor-shaft.jpg) ![Suporte Sextavado do Imã 2](/assets/posts/tracker-mount-2/azimuth-motor-shaft2.jpg) ![Suporte Sextavado do Imã 3](/assets/posts/tracker-mount-2/azimuth-motor-shaft3.jpg)_Eixo do motor do azimute mostrando o suporte sextavado do imã_

Já para o motor da elevação, fiz um corte lateral no motor bem em uma marca circular que tem próximo a saída do motor. Desse jeito poderia usar o mesmo suporte e eixos do motor original para melhor acoplamento com o redutor.

!["tampa" do motor de elevação cortado](/assets/posts/tracker-mount-2/elevation-shaft-support.jpg)_“tampa” do motor de elevação cortado_ ![Tampa + Redutor](/assets/posts/tracker-mount-2/elevation-shaft-support-with-reduction.jpg)_Tampa + Redutor_ ![Peças do motor](/assets/posts/tracker-mount-2/elevation-motor-parts2.jpg)_Peças do Motor_

Para a elevação, foi necessário cortar o do motor original e fazer um “vinco” na lateral dele para encaixar melhor na peça que seria impressa em 3D. Para fazer isso, coloquei o eixo original entre duas madeiras (por sugestão do meu pai) e efetuamos o corte do eixo. Para os vincos, usamos a esmerilhadeira.

![Eixo cortado no meio de duas madeiras](/assets/posts/tracker-mount-2/elevation-shaft-cut.jpg)_Eixo cortado no meio de duas madeiras_ ![Eixo cortado na tampa do motor](/assets/posts/tracker-mount-2/elevation-shaft-support-with-shaft.jpg)_Eixo cortado na tampa do motor_

Com isso eu poderia, então, começar os desenhos em 3D para as adaptações.

## Impressões 3D

Depois de muita tentativa e erro, consegui acertar os encaixes entre os eixos. Porém percebi um problema: O espaço para o motor do azimute estava **extremamente** limitado, a ponto de meus motores NEMA 17 de 40mm serem grandes demais para o espaço.

![Adaptação para Azimute](/assets/posts/tracker-mount-2/try-azimuth-44adapter.jpg) ![Adaptação para Azimute](/assets/posts/tracker-mount-2/try-azimuth-44adapter-place.jpg)_Adaptação para Azimute_

Para isso tive que comprar motores “slim” para o local. Fiquei um pouco preocupado com torque, mas minhas tentativas de fazer com engrenagens e tudo mais foram por água abaixo. Os motores em questão foram comprados a Aliexpress (confira no fim do post pelos links)

Enquanto o motor não chegava, fiquei otimizando os adaptadores para serem os mais curtos possíveis, economizando todo espaço possível. Eu uso o [FreeCAD](https://www.freecadweb.org/) por ser gratuito e também onde eu sei mexer melhor. Porém não assuma que eu realmente sou um designer 3D, pois eu não sou. As peças são apenas “funcionais”.

![Adaptador de eixo do azimute](/assets/posts/tracker-mount-2/azimuth-shaft-adapter.jpg)_Adaptador de eixo do azimute_ ![Suporte do azimute](/assets/posts/tracker-mount-2/azimuth-support.jpg)_Suporte do azimute_ ![Adaptador de eixo da elevação](/assets/posts/tracker-mount-2/elevation-shaft-adapter.jpg)_Adaptador de eixo da elevação_ ![Suporte da elevação](/assets/posts/tracker-mount-2/elevation-motor-adapter.jpg)_Suporte da elevação_ ![Three stepper motors on a workbench with tools and wires nearby.](/assets/posts/tracker-mount-2/exploded-elevation-shaft.jpg)

E o primeiro eixo a funcionar foi o da elevação. Para isso usei motores de 40 mm NEMA17 (link no fim do post), que de fabrica eram closed-loop (com encoder magnético) porém acabei usando drivers TMC2209 por serem mais práticos e silenciosos.

https://www.youtube.com/embed/cfUtCqb3oxAhttps://www.youtube.com/embed/ENTpTZaiXl4

Após a chegada dos novos motores para o azimute, tratei de logo montar tudo e ver se ia caber. E coube!

![Azimute](/assets/posts/tracker-mount-2/assembled-azimuth-support.jpg) ![Motor de Azimute no lugar](/assets/posts/tracker-mount-2/azimuth-motor-inplace.jpg)

E também funcionando!

https://www.youtube.com/embed/-4U-ofHaF0E

Após tudo funcionando, fiz os testes para saber a resolução final e redução de ambos eixos. Para isso usei este código para o ESP32 controlar o TMC2209 e o meu celular preso ao eixo da elevação para medições de ângulo.

```
#include <TMCStepper.h>

#define STEP_PIN 12 // Step
#define EN_PIN 23 // Enable

#define SERIAL_PORT Serial2 // TMC2208/TMC2224 HardwareSerial port
#define DRIVER_ADDRESS 0b00 // TMC2209 Driver address according to MS1 and MS2

#define R_SENSE 0.11f 

TMC2209Stepper driver(&SERIAL_PORT, R_SENSE, DRIVER_ADDRESS);

void setup() {
  pinMode(STEP_PIN, OUTPUT);
  pinMode(EN_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(EN_PIN, LOW);
  
  SERIAL_PORT.begin(115200); // HW UART drivers
  Serial.begin(115200);

  driver.begin(); // UART: Init SW UART (if selected) with default 115200 baudrate
  driver.toff(10); // Enables driver in software
  driver.rms_current(1000); // Set motor RMS current
  driver.microsteps(2); // Set microsteps to 1/16th

  driver.en_spreadCycle(false); // Toggle spreadCycle on TMC2208/2209/2224
  driver.pwm_autoscale(true); // Needed for stealthChop

  Serial.println("OK");
  digitalWrite(EN_PIN, HIGH);
}

bool shaft = false;

void loop() {
// Serial.println("TURN");
  if (Serial.available() > 0) {
    int z = Serial.read();
    if (z == 'a') {
      Serial.println("Stepping 10000");
      digitalWrite(EN_PIN, LOW);
      for (uint32_t i = 10000; i>0; i--) {
        digitalWrite(STEP_PIN, HIGH);
        delayMicroseconds(350);
        digitalWrite(STEP_PIN, LOW);
        delayMicroseconds(350);
      }
      digitalWrite(EN_PIN, HIGH);
    } else if (z == 'b') {
      shaft = !shaft;
      Serial.print("Shaft direction: ");
      Serial.println(shaft);
      driver.shaft(shaft);
    }
  }
}
```

Os resultados foram:

- Eixo Elevação 
  - Redução aproximada: 1:3500
  - Resolução Angular: 0,000117 graus / passo
  - Velocidade Máxima: 0,62 graus / segundo

- Eixo Azimute 
  - Redução aproximada: 1:392
  - Resolução Angular: 0,0046 graus / passo
  - Velocidade Máxima: 6,3 graus / segundo

Os resultados parecem bem promissores, e caso tudo dê certo, será suficiente para rastreamento de satélites!

O próximo passo será montar o software e o hardware para controlar via rede!

Os modelos 3D (tanto Freecad quanto STL) estão disponíveis no Thingverse (ver seção de links)

## Links

- [Motor para Azimute](https://s.click.aliexpress.com/e/_AOhCSe)
- [Motor para Elevação (Closed-Loop)](https://s.click.aliexpress.com/e/_ADtVZs)
- [Motor para Elevação (Normal)](https://s.click.aliexpress.com/e/_9zgziK)
- [Drivers TMC2209](https://s.click.aliexpress.com/e/_AoG3ZC)
- [Arquivos STL / Freecad](https://www.thingiverse.com/thing:4813288)

## Cite este artigo

### Citação sugerida

Lucas Teske. “Rotor de Antena - Parte 2.” _Lets Hack It_, 2021. [https://lucasteske.dev/pt/2021/04/rotor-antenna-parte-2](https://lucasteske.dev/pt/2021/04/rotor-antenna-parte-2).

### BibTeX

```
@misc{teske2021rotorantennaparte2,
  author = {Lucas Teske},
  title = {Rotor de Antena - Parte 2},
  year = {2021},
  publisher = {Lets Hack It},
  url = {https://lucasteske.dev/pt/2021/04/rotor-antenna-parte-2}
}
```