Crea un dispositivo di scorrimento per fotocamera motorizzato controllato da Arduino!: 13 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo progetto mostra come convertire qualsiasi slider ordinario in uno slider motorizzato controllato da Arduino. Il cursore può muoversi molto velocemente a 6 m/min, ma anche incredibilmente lento.

Ti consiglio di guardare il video per avere una buona introduzione

Cose di cui hai bisogno:

• Qualsiasi dispositivo di scorrimento della fotocamera. Ho usato questo.
• Un Micro Arduino
• 4 piccoli interruttori a levetta
• Un pacco batteria da 12 Volt
• Una cinghia di distribuzione e 2 pulegge
• Un trapano a gradini
• Un saldatore. Posso assolutamente consigliare questo. È un investimento, ma alla lunga paga.
• A4988 driver passo-passo. In teoria ne hai bisogno solo uno, ma è più facile risolvere i problemi se ne hai più. Sono comunque economici.
• Un motore passo-passo da 12V
• Un pugno al centro
• Una sega per metalli o una smerigliatrice angolare
• Un trapano a colonna o un trapano portatile

Passaggio 1: praticare i fori di montaggio per il motore passo-passo

Il motore passo passo deve essere montato sotto il binario. Più vicino alla fine, più lunga è la durata del viaggio. Il modo più semplice per trasferire lo schema dei fori dal motore al binario è tracciarlo con la vernice dei pittori. Questo è un suggerimento molto utile per tutti i tipi di applicazioni. Le pulegge erano piuttosto alte, quindi ho dovuto praticare dei fori grandi per sistemare parte della loro altezza all'interno del binario. Questo può essere fatto facilmente con un trapano a colonna e una punta da trapano a gradini. Assicurati di utilizzare un punzone centrale per contrassegnare le posizioni dei fori. Questo rende la perforazione più facile e precisa. Una punta smussata a 90° pulisce bene i bordi.

Passaggio 2: montare il motore sulla pista

I motori Nema 17 hanno solitamente fori filettati da 3 mm nella parte superiore. Ho usato delle rondelle per raggiungere l'altezza perfetta per la cintura. La cintura deve essere abbastanza bassa nella pista per liberare il carrello. Le pulegge sono fissate all'albero con una vite di fermo. Sul mio slider i fori si sono leggermente scontrati con le superfici rotonde della pista. Ho dovuto fare un po' di limatura per inserire correttamente le viti. Se pianifichi in anticipo e giri il motore di qualche grado, dovrebbe andare bene. Comunque due viti sono sufficienti.

Passaggio 3: realizzare un piccolo supporto per la puleggia folle

La puleggia folle, proprio come la puleggia passo-passo, deve essere montata leggermente al di sotto della superficie del binario. Ho usato un piccolo pezzo di metallo che mi era rimasto da un progetto precedente. Troverai qualcosa di simile in qualsiasi negozio di ferramenta. Ho usato viti a testa svasata. Sembrano fantastici, ma solo quando sono posizionati correttamente all'interno dei loro buchi. Per ottenere ciò, ho iniziato con un foro, ho inserito la vite e poi ho praticato il secondo. Ciò garantisce una perfetta vestibilità. Un bit di smusso viene utilizzato per creare il controsifone.

Per un aspetto più gradevole dovresti dipingere il metallo. Usare il primer è sempre una buona idea. Il mio non ha funzionato molto bene a -10C°.

Passaggio 4: assemblare la puleggia folle

La puleggia folle deve essere alla stessa altezza della puleggia del motore. Ho usato le rondelle per quello. Consiglio vivamente di usare i dadi nylock! Hanno un piccolo inserto in plastica che si lega al filo e ne impedisce l'allentamento a causa delle vibrazioni.

Passaggio 5: modificare il carrello per contenere le estremità della cinghia di distribuzione

Le tue cinture avranno probabilmente una lunghezza di 5 m che puoi tagliare a misura. Ciò significa che entrambe le estremità devono essere fissate al carrello. Ho provato alcuni metodi per attaccarli al carrello prima di trovare una soluzione molto semplice. Ho appena incastrato la cintura contro una superficie parallela usando una vite M3 a testa svasata. Ho praticato una serie di fori per assicurarmi che uno avesse la giusta distanza per tenere stretta la cintura.

Passaggio 6: ammira il tuo hardware

A questo punto dovresti avere una cinghia che è collegata al carrello e che avvolge il motore e la puleggia folle. Poi arriva l'elettronica!

Passaggio 7: panoramica dell'elettronica

Sto usando un Arduino Micro. Questo è un piccolo dispositivo fantastico con un fattore di forma ridotto e molto materiale di supporto online. L'arduino è alimentato da un pacco batterie da 12V composto da 8 batterie AA. Lo trovo più conveniente rispetto all'utilizzo di una LiPo. Il pacco batteria è anche collegato direttamente al driver Stepper poiché richiede una tensione e una corrente di controllo del motore più elevate di quelle che Arduino può fornire. Il driver stepper riceve i segnali da Arduino su 2 cavi e controlla il motore. L'Arduino inizia a dare indicazioni al conducente non appena riceve alimentazione. 4 interruttori vengono utilizzati come una sorta di lucchetto a combinazione per impostare la velocità del movimento. Ecco il Codice. Sfortunatamente il codice circuits.io è stato cancellato quando il sito è stato venduto. Il codice sotto funziona bene.

Passaggio 8: cablaggio degli interruttori ad Arduino

Sfortunatamente lo shematic è stato perso perché circuits.io è stato cancellato. Come posso spiegare meglio lo shematic? L'Arduino utilizza la batteria da 12 V come fonte di tensione. Produce esso stesso una tensione di 5V che può essere utilizzata per controllare lo stato dei 4 interruttori. Sono usati per cambiare la velocità del cursore. Quindi hai un po' di 2 voltaggi sulla scheda. 12V per alimentare roba e 5V per il circuito di controllo. Devi collegare la tua sorgente a 12V al Vin e GND di Arduino. Vin sta per tensione in entrata. Quella parte è facile.

Quindi è necessario aggiungere i 4 interruttori. Per questo puoi usare lo schema usato qui e copiarlo 4 volte per i 4 interruttori. Mi dispiace che il vero shematic si sia perso. Usa il pin2 al pin5 che trovi anche nel codice qui sotto. Non usare il pin 1, non funziona. A cosa servono le resistenze? Bene, un Arduino non può misurare la corrente, ma può misurare la tensione. Quindi l'interruttore a levetta collega 5v al pin o lo lascia in cortocircuito su GND. Il resistore appena prima di GND è lì per mantenere la tensione vicino allo zero. Hai bisogno di singole resistenze da 10k per ogni interruttore! Se segui il tutorial sopra, che è abbastanza semplice e una delle basi di Arduino, Arduino controllerà costantemente lo stato attuale degli interruttori e reagirà di conseguenza. Spero che questo possa essere d'aiuto.

Una volta che questo circuito funziona, puoi trasferirlo su una breadboard e saldarlo.

Collegare alcuni cavi sottili ai 4 interruttori. Ho usato i cavi che ho trovato all'interno di un vecchio cavo ethernet. Sono sicuro che ne hai molti in giro. Proteggere i terminali nudi con guaina termoretraibile. Ora dovresti avere 4 interruttori collegati a un Arduino e Arduino dovrebbe funzionare e registrare che quegli interruttori sono stati premuti.

Passaggio 9: cablaggio del driver stepper A4988

Il driver dello stepper è un A4988. Riceve i segnali dall'Arduino e li trasmette allo Stepper. Hai bisogno di questa parte. Invece di spiegarti il circuito, puoi piuttosto guardare questo tutorial in quanto lo spiega molto bene. Questo è il mio riferimento ogni volta che uso un A4988. Il mio codice utilizza esattamente gli stessi pin. Quindi aggiungi questo tutorial di YouTube alla lavagna con gli interruttori del passaggio precedente e funzionerà.

Passaggio 10: aggiungi il codice

Ecco l'intero codice e il circuito per lo slider. Puoi testarlo online, ma solo senza il driver stepper. Link alternativo Il codice verifica lo stato dei 4 switch nel loop. Dopodiché, esegue alcune istruzioni if e seleziona il ritardo desiderato tra i passaggi per spostarsi lungo l'intera lunghezza del dispositivo di scorrimento nel valore inserito. Tutti i calcoli sono inclusi nel codice come note. Devi inserire la lunghezza del tuo cursore e il diametro della puleggia per assicurarti che il motore si fermi quando raggiunge la fine della corsa. Basta misurare questi valori da soli. Le formule sono incluse nel codice.

La tabella mostra quali interruttori premere per un periodo di tempo desiderato. Ad esempio, se vuoi che il cursore si sposti per l'intera lunghezza in 2 minuti, devi attivare l'interruttore 1 e 2. Ovviamente puoi modificare questi valori secondo le tue preferenze.

Passaggio 11: stampare l'allegato

Ho progettato l'enclosure utilizzando Fusion 360. È possibile scaricare i file qui e stamparli su una stampante 3D. Non è richiesto alcun supporto. Ho riempito i dettagli delle lettere con smalto rosa per facilitarne la lettura. Puoi riempire l'intera lettera e poi cancellare l'accesso. Questo trucco può essere utilizzato per tutti i tipi di rientri. Se vuoi un'opzione più semplice, puoi crearne uno a mano usando una piccola scatola per il pranzo.

Passaggio 12: assemblaggio finale

È tempo di mettere tutto insieme. Posizionare tutti i componenti all'interno della custodia e montarla sul cursore utilizzando nastro biadesivo in schiuma. Questa roba è abbastanza forte e aderisce bene alle superfici irregolari. Ho anche aggiunto un supporto antivibrante con un supporto universale per fotocamera sulla parte superiore. Il supporto vibrante è abbastanza economico e interrompe le vibrazioni per raggiungere la fotocamera. Questo è necessario solo per il movimento ad alta velocità. Nel mio caso il movimento ad alta velocità è compreso tra 10 e 30 secondi per la lunghezza del cursore. Ho aggiunto una tabella con tutte le combinazioni di interruttori nella parte inferiore.

Passaggio 13: ammira il tuo lavoro e gira alcuni filmati fantastici

Weather il suo video o timelapse, questo dispositivo di scorrimento può fare tutto! Se ne costruisci uno da solo, mi piacerebbe scoprirlo!

Secondo classificato al Microcontroller Contest 2017