Плъзгач за управление на движение за Time Lapse Rail: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Тази инструкция обяснява как да моторизираме релейна лента с помощта на стъпалов двигател, задвижван от Arduino. Основно ще се съсредоточим върху контролера за движение, който задвижва стъпковия мотор, ако приемем, че вече имате релса, която искате да моторизирате.

Например при разглобяването на машина открих две релси, които мога да преобразувам в релси с интервал. Едната релса използва колан за задвижване на плъзгача, а другата - винт. Снимките в тази инструкция показват релса, задвижвана с винт, но същите принципи се прилагат за релса, задвижвана от колан. Има само няколко параметъра, които изискват промяна по време на пускане в експлоатация.

Стъпка 1: Принцип на работа:

За заснемане във времето използвам интервалометър, наречен LRTimelapse Pro-Timer, проектиран от Гюнтер Вегнер. Това е висококачествен интервалометър с отворен код за интервал, макро и астро фотографи, които можете да създадете сами. Гюнтер, благодаря ви за този фантастичен инструмент, който сте направили достояние на общността с интервал от време. (За повече информация вижте lrtimelapse-pro-timer-free)

Току -що добавих код за управление на стъпковия двигател.

Принцип на действие: Time Lapse Rail работи в режим Slave. Този метод е доста надежден. Това означава, че използвам интервалометъра за таймер LRTimelapse Pro-Timer, за да настроя броя на изстрелите и интервала между изстрелите. Интервалометърът изпраща сигнал към камерата да задейства затвора. След като е направена снимка, камерата изпраща сигнал обратно към контролера за движение, за да премести плъзгача на релсата в последователност Move/Shoot/Move. Сигналът за стартиране на последователността идва от горещата обувка на фотоапарата. Светкавицата на камерата е настроена на синхронизация на задната завеса, така че сигналът се изпраща обратно към контролера за движение, когато завесата на камерата се затвори. Това означава, че плъзгачът ще се движи само когато затворът е затворен, така че ще работи независимо от дължината на експозицията.

Материал: Необходими са два кабела от контролера за движение към камерата (специфичен за модела на камерата) 1) Кабел за освобождаване на затвора на камерата с 2,5 мм жак и 2) Адаптер за гореща обувка с щепсел към кабел за синхронизиране на компютър с флаш с 3,5 мм жак.

Стъпка 2: Съветът на контролера за движение

Хардуер: Движението на плъзгача е посредством винт, свързан към стъпков двигател NEMA 17. Стъпковият двигател се задвижва от EasyDriver, управляван от Arduino UNO. За да използвам контролера с различна мощност (от 9v до 30v), добавих LM2596 DC-DC Arduino съвместим захранващ модул за регулиране на напрежението. Вижте приложеното „Arduino Wiring. PDF“.

Кабелът за освобождаване на затвора на камерата е включен към контролера с помощта на 2.5 мм жак. Жакът е свързан съгласно схемата, намираща се в приложеното „Освобождаване на затвора. PDF“. Кабелът на адаптера за гореща обувка е включен към контролера с помощта на 3,5 мм жак. Наличието на два различни размера избягва включването на кабели към грешния порт.

Стъпка 3: Arduino код

Преди кодирането е важно да направите разлика между различните действия, които искате да постигнете. Arduino позволява използването на това, което се нарича празнота. Празнотата е част от програмата (ред от код), която може да бъде извикана по всяко време, както и когато е необходимо. Така че всяко действие върху отделна празнота поддържа кода организиран и опростява кодирането.

Приложеният Sketch Logics.pdf показва действията, които искам да постигна, и логиката зад тях.

Стъпка 4: Arduino Code 1 - Начална позиция на железопътната линия

Първата празнота се използва за изпращане на релсата в начална позиция при стартиране на контролера.

Контролерът има превключвател за посока. При стартиране плъзгачът се движи в посоката, избрана от превключвателя, докато не удари крайния превключвател в края на релсата; след това се движи назад с разстояние, определено от потребителя (Това е 0 или стойността, която съответства на противоположния край на релсата). Това сега е началната позиция за плъзгача.

Тази празнота беше тествана с помощта на кода, намерен в прикачения файл, наречен BB_Stepper_Rail_ini.txt

Стъпка 5: Arduino Code 2 - Бутон с двойна функция

Втората празнота се използва за преместване на плъзгача ръчно. Това е полезно, когато настройвате обхвата на камерата, преди да започнете последователността с интервал.

Контролерът има бутон с две функции: 1) кратко натискане (по -малко от секунда) премества плъзгача с определена от потребителя сума. 2) дълго натискане (повече от секунда) премества плъзгача към средата или края на релсата. И двете функции изпращат плъзгача в посоката, избрана от превключвателя.

Тази празнота беше тествана с помощта на кода, намерен в прикачения файл, наречен BB_Dual-function-push-button.txt

Стъпка 6: Arduino Code 3 - Slave Mode

Третата празнота се използва за преместване на плъзгача с определена сума след всеки изстрел. Светкавицата на камерите се нуждае от настройка „задна завеса“. В края на кадъра светкавичен сигнал се изпраща от горещата обувка на светкавицата към контролера. Това стартира последователността и премества плъзгача с определена сума. Разстоянието за всеки ход се изчислява чрез разделяне на дължината на релсата на броя изстрели, избрани в LRTimelapse Pro-Timer. Въпреки това може да се определи максимално разстояние, за да се избегне бързо движение, когато броят на изстрелите е малък.

Тази празнота беше тествана с помощта на кода, намерен в прикачения файл, наречен Slave mode.txt

Стъпка 7: Arduino Code 4 - Quad Ramping

Четвъртата празнота е опция за нарастване за по -плавно отпускане навътре и навън. Това означава, че разстоянието на всеки ход постепенно ще се увеличи до зададената стойност и в края на релсата ще намалее по същия начин. В резултат на това, когато се гледа последната последователност от времеви интервали, движението на камерата се ускорява в началото на релсата и се забавя в края на релсата. Типична крива на Quad ускорение е показана на приложената снимка (отпускане навътре и навън). Разстоянието на рампата може да бъде определено.

Тествах алгоритъма в Excel и настроих кривите на ускорение и забавяне според приложената снимка. Тази празнота е тествана с помощта на кода, намерен в прикачения файл, наречен BB_Stepper_Quad-Ramping-Calculation.txt

Забележка: Това четворно нарастване не трябва да се бърка с рампа с крушка, при която се променя дължината на експозицията, или интервално нарастване, когато интервалът между кадрите се променя.

Стъпка 8: Arduino Code 5-Интеграция с LRTimelapse Pro-Timer

LRTimelapse Pro-Timer е безплатен интервалометър DIY с отворен код за таймлапс, макро и астро фотографи, предоставен на общността на таймлапс фотографите от Гюнтер Вегнер. След като изградих блок за моя фотоапарат, го намерих толкова добър, че започнах да мисля как да карам релсата си с него. Приложеният LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf е кратко ръководство, което показва как да се движите в програмата.

Приложеният BB_Timelapse_Arduino-code.pdf показва структурата на LRTimelapse Pro-Timer Free 0.91 и в зелено редовете на кода, който добавих за работа с плъзгача.

BB_LRTimelapse_091_VIS.zip съдържа кода на Arduino, ако искате да започнете.

Приложеният документ BB_LRTimer_Modif-Only.txt изброява добавките, които направих към Pro-Timer. Улеснява интегрирането им в новите версии на Pro-Timer, когато Gunther ги прави достъпни.

Стъпка 9: Arduino Code 6 - Променливи и стойности на настройките

Стъпката на винта може да варира или ако използвате колан, стъпката на колана и броят на зъбите на ролките също могат да варират. Освен това броят на стъпките за въртене на стъпковия двигател и дължината на релсата могат да се различават. В резултат на това количеството стъпки за пресичане на дължината на релсата се променя от една релса на друга.

За да адаптирате контролера към различни релси, някои променливи могат да бъдат коригирани в програмата:

• Изчислете количеството стъпки, които съответстват на дължината на шината между крайните превключватели. Въведете стойността в променливата: long endPos (т.е. тази стойност е 126000 за релсата, задвижвана с винт, показан в тази инструкция)
• За да разгледаме състава на рамката в началото, средата и края на релсата, когато използваме обхващащ ефект, използвах опцията за дълъг натиск с бутона за натискане. Въведете броя на стъпките, които съответстват на средата на релсата в променливата: long midPos (т.е. тази стойност е 63000 за релсата, задвижвана с винт, показан в тази инструкция)
• В LRTimelapse Pro-Timer трябва да въведете колко снимки искате да направите. Програмата разделя дължината на релсата с това число. Ако направите 400 снимки и релсата ви е 1 метър, всяко движение на плъзгача ще бъде 1000: 400 = 2,5 мм. За 100 снимки стойността ще бъде 10 мм. Това е твърде много за един ход. Така че може да решите да не използвате цялата си дължина на релсата. Въведете максимално разрешеното движение в променливата: const int maxLength (т.е. тази стойност е 500 за релсата, задвижвана с винт, показан в тази инструкция)
• Когато натиснете бутона за по -малко от секунда, той премества плъзгача на определено разстояние, което може да бъде зададено в променливата: int inchMoveval (т.е. тази стойност е 400 за релсата, задвижвана с винт, показан в тази инструкция)
• Quad Ramping позволява плавно отпускане навътре и навън. Можете да решите на какво разстояние ще продължи рампата в началото и края на релсата. Тази стойност се въвежда като процент от дължината на релсата в променливата: коефициент на плаване (т.е. 0,2 = 20% от дължината на релсата)

Стъпка 10: Няколко думи за релсата

Релсата е дълга един метър. Изработен е от плъзгач за линейни лагери с голямо натоварване, прикрепен към алуминиева екструдираща щанга. Купих щанга за екструдиране и аксесоари от RS.com (вижте снимката rs items-j.webp

Обхващащ: Топковата глава на триножник (според приложената снимка) е монтирана на плъзгача. Малко рамо свързва главата с винта. Ако отдалечите винта от шината от едната страна, получавате ъгъл между винта и релсата. Когато плъзгачът се движи по шината, той създава въртене на топката. Ако не искате обхващане, дръжте винта успоредно на шината.

Контролерът е монтиран на плъзгача. Избрах тази опция - вместо контролера в единия край на шината - за да избегна множество кабели, преминаващи по шината. Имам само един кабел между захранващата банка и контролера. Всички останали кабели, към стъпковия мотор, към крайния превключвател, кабелът на затвора към камерата и синхронният кабел от камерата се движат с контролера.

Винт срещу колана: При заснемане на снимки и двата дизайна работят добре. Коланът позволява по -бързи движения в сравнение с винта, това може да бъде предимство в случай, че искате да превърнете релсата във видео плъзгач. Едно от предимствата на дизайна на винта е, когато поставите релсата вертикално или под ъгъл, в случай на прекъсване на захранването плъзгачът остава неподвижен и няма да падне. Силно препоръчвам да бъдете внимателни, когато правите същото с ремъчна релса, в случай на прекъсване на захранването или при липса на захранване, камерата ще се плъзне надолу към дъното на шината на ваш собствен риск!