Posuvný ovladač pohybu pro časosběrnou lištu: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento návod vysvětluje, jak motorizovat časosběrnou kolej pomocí krokového motoru poháněného Arduinem. Zaměříme se hlavně na ovladač pohybu, který pohání krokový motor za předpokladu, že již máte kolejnici, kterou chcete motorizovat.

Například při demontáži stroje jsem našel dvě kolejnice, které jsem mohl převést na časosběrné kolejnice. Jedna kolejnice používá k pohonu jezdce pás a druhá šroub. Obrázky v tomto návodu ukazují šroubem poháněnou kolejnici, ale stejné zásady platí pro kolejnici poháněnou pásem. Existuje jen několik parametrů, které je třeba během uvádění do provozu změnit.

Krok 1: Princip provozu:

Pro časosběrné fotografování používám intervalometr s názvem LRTimelapse Pro-Timer navržený Guntherem Wegnerem. Jedná se o vysoce kvalitní intervalometr s otevřeným zdrojovým kódem pro časosběrné, makro a astro fotografy, který si můžete postavit sami. Gunthere, děkuji za tento fantastický nástroj, který jste zpřístupnili časosběrné komunitě. (Další informace viz lrtimelapse-pro-timer-free)

Právě jsem přidal nějaký kód pro ovládání krokového motoru.

Princip činnosti: Time Lapse Rail pracuje v režimu Slave. Tato metoda je docela spolehlivá. To znamená, že používám LRTimelapse Pro-Timer Intervalometer k nastavení počtu snímků a intervalu mezi nimi. Intervalometr vysílá signál do kamery, aby spustila závěrku. Po pořízení snímku kamera odešle signál zpět do pohybového ovladače, aby přesunul posuvník kolejnice v sekvenci Move/Shoot/Move. Signál k zahájení sekvence pochází z bleskové sáňky fotoaparátu. Blesk fotoaparátu je nastaven na synchronizaci zadní clony, takže se signál zavře zpět do pohybového ovladače. To znamená, že se posuvník bude pohybovat pouze při zavřené závěrce, takže bude fungovat bez ohledu na délku expozice.

Materiál: Od ovladače pohybu ke kameře jsou vyžadovány dva kabely (konkrétní model kamery) 1) Kabel spouště závěrky fotoaparátu s 2,5 mm konektorem a 2) Adaptér Hot Shoe s kabelem Sync Cable to Male to PC Sync Cable with 3,5 mm zvedák.

Krok 2: Deska ovladače pohybu

Hardware: Pohyb jezdce je pomocí šroubu připojeného k krokovému motoru NEMA 17. Krokový motor je poháněn ovladačem EasyDriver ovládaným Arduino UNO. Pro použití ovladače s jinou napájecí bankou (od 9v do 30v) jsem přidal napájecí modul kompatibilní s LM2596 DC-DC Arduino pro nastavení napětí. Viz připojené „Arduino Wiring. PDF“.

Uvolňovací kabel spouště fotoaparátu je zapojen do ovladače pomocí 2,5 mm konektoru. Zvedák je zapojen podle schématu, které najdete v přiloženém „Spoušť závěrky. PDF“. Kabel adaptéru Hot Shoe je zapojen do ovladače pomocí 3,5 mm jacku. Dvě různé velikosti zabraňují připojení kabelů ke špatnému portu.

Krok 3: Arduino kód

Před kódováním je důležité rozlišit mezi různými akcemi, kterých chcete dosáhnout. Arduino umožňuje použití toho, čemu se říká prázdno. Prázdnota je část programu (řádek kódu), kterou lze zavolat kdykoli, podle potřeby. Takže každá akce na samostatném prázdném místě udržuje kód organizovaný a zjednodušuje kódování.

Sketch Logics.pdf v příloze ukazuje akce, kterých chci dosáhnout, a logiku za nimi.

Krok 4: Arduino Code 1 - Rail Home Position

První prázdnota slouží k odeslání kolejnice do výchozí polohy při spuštění ovladače.

Ovladač má přepínač směru. Při spuštění se posuvník pohybuje ve směru zvoleném páčkou, dokud nenarazí na koncový spínač na konci kolejnice; poté se posune zpět o vzdálenost definovanou uživatelem (To je 0 nebo hodnota, která odpovídá opačnému konci kolejnice). Toto je nyní výchozí poloha posuvníku.

Tato prázdnota byla testována pomocí kódu nalezeného v přiloženém souboru s názvem BB_Stepper_Rail_ini.txt

Krok 5: Arduino Code 2 - dvoufunkční tlačítko

Druhá prázdnota slouží k ručnímu přesunutí posuvníku. To je užitečné, když nastavíte kameru před spuštěním časosběrné sekvence.

Ovladač má tlačítko se dvěma funkcemi: 1) krátké stisknutí (méně než sekundu) posune posuvník o uživatelem definované množství. 2) dlouhý stisk (více než sekundu) posune posuvník do středu nebo na konec kolejnice. Obě funkce posílají posuvník ve směru zvoleném přepínačem.

Tato prázdnota byla testována pomocí kódu nalezeného v přiloženém souboru s názvem BB_Dual-function-push-button.txt

Krok 6: Arduino Code 3 - Slave Mode

Třetí prázdnota slouží k posunutí posuvníku o určité množství po každém výstřelu. Blesk fotoaparátu musí být nastaven na „zadní oponu“. Na konci výstřelu je signál blesku odeslán z bleskového modulu do ovladače. Tím se spustí sekvence a posune se posuvník o určitou částku. Vzdálenost pro každý tah se vypočítá vydělením délky kolejnice počtem výstřelů vybraných v LRTimelapse Pro-Timer. Lze však definovat maximální vzdálenost, aby se zabránilo rychlému pohybu, když je počet výstřelů nízký.

Tato prázdnota byla testována pomocí kódu nalezeného v přiloženém souboru s názvem Slave mode.txt

Krok 7: Arduino Code 4 - Quad Ramping

Čtvrtá prázdnota je možnost rampování pro plynulejší uvolňování dovnitř a ven. To znamená, že vzdálenost každého tahu se bude postupně zvyšovat až na nastavenou hodnotu a na konci kolejnice se bude snižovat stejným způsobem. Výsledkem je, že při pohledu na konečnou časosběrnou sekvenci se pohyb kamery zrychlí na začátku kolejnice a zpomalí na jejím konci. Typická Quadova křivka zrychlení je zobrazena na přiloženém obrázku (uvolnění dovnitř a ven). Lze definovat vzdálenost rampování.

Algoritmus jsem testoval v Excelu a nastavil křivky zrychlení a zpomalení podle přiloženého obrázku. Tato prázdnota byla testována pomocí kódu nalezeného v přiloženém souboru s názvem BB_Stepper_Quad-Ramping-calculation.txt

Poznámka: Tato čtyřnásobná rampa nesmí být zaměňována s Bulb ramping, kde se mění délka expozice, nebo Interval ramping, kde se mění interval mezi snímky.

Krok 8: Arduino Code 5-Integrace s LRTimelapse Pro-Timer

LRTimelapse Pro-Timer je bezplatný intervalometr s otevřeným zdrojovým kódem pro časosběrné, makro a astrofotografy, který komunitě časosběrných fotografů zpřístupnil Gunther Wegner. Po sestavení jednotky pro můj fotoaparát mi to přišlo tak dobré, že jsem začal přemýšlet o tom, jak s ním řídit svoji kolej. Přiložený LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf je krátký manuál, který ukazuje, jak se v programu pohybovat.

Přiložený BB_Timelapse_Arduino-code.pdf ukazuje strukturu LRTimelapse Pro-Timer Free 0,91 a zeleně řádky kódu, které jsem přidal k ovládání posuvníku.

BB_LRTimelapse_091_VIS.zip obsahuje kód Arduino, pokud chcete jít.

V přiloženém dokumentu BB_LRTimer_Modif-Only.txt jsou uvedeny doplňky, které jsem provedl v Pro-Timeru. Usnadňuje jejich integraci do nových verzí Pro-Timeru, když je Gunther zpřístupní.

Krok 9: Arduino Code 6 - proměnné a hodnoty nastavení

Rozteč šroubu se může lišit nebo se při použití řemene může lišit také rozteč řemene a počet zubů na řemenicích. Kromě toho se může lišit počet kroků na otáčku krokového motoru a délka kolejnice. Výsledkem je, že se počet kroků k překročení délky kolejnice mění z jedné kolejnice na druhou.

Pro přizpůsobení ovladače různým kolejnicím lze v programu upravit některé proměnné:

• Vypočítejte počet kroků, které odpovídají délce kolejnice mezi koncovými spínači. Zadejte hodnotu do proměnné: long endPos (tj. Tato hodnota je 126 000 pro kolejnici poháněnou šroubem uvedeným v tomto pokynu)
• Abych se podíval na složení rámu na začátku, uprostřed a na konci kolejnice při použití efektu spanning, použil jsem možnost dlouhého stisknutí pomocí tlačítka. Zadejte počet kroků, které odpovídají středu kolejnice v proměnné: dlouhý midPos (tj. Tato hodnota je 63 000 pro kolejnici poháněnou šroubem uvedeným v tomto pokynu)
• V LRTimelapse Pro-Timer musíte zadat, kolik snímků chcete pořídit. Program vydělí délku kolejnice tímto číslem. Pokud pořídíte 400 snímků a vaše kolejnice je 1 metr, každý pohyb posuvníku bude 1000: 400 = 2,5 mm. Pro 100 obrázků by hodnota byla 10 mm. To je na jeden tah moc. Můžete se tedy rozhodnout nevyužít celou délku zábradlí. Zadejte maximální povolený pohyb do proměnné: const int maxLength (tj. Tato hodnota je 500 pro kolejnici poháněnou šroubem zobrazeným v tomto pokynu)
• Když stisknete tlačítko na méně než sekundu, posune se posuvník o určitou vzdálenost, kterou lze nastavit v proměnné: int inchMoveval (tj. Tato hodnota je 400 pro kolejnici poháněnou šroubem zobrazeným v tomto pokynu)
• Quad Ramping umožňuje plynulé uvolňování dovnitř a ven. Můžete se rozhodnout, jakou vzdálenost bude rampování trvat na začátku a na konci kolejnice. Tato hodnota se zadává jako procento délky kolejnice v poměru proměnná: plovoucí (tj. 0,2 = 20% délky kolejnice)

Krok 10: Pár slov o železnici

Kolejnice je dlouhá jeden metr. Je vyroben z lineárního kluzného ložiska s velkým zatížením přišroubovaného k vytlačovací tyči s hliníkovým výřezem. Extruzní lištu a příslušenství jsem koupil na RS.com (viz obrázek rs items-j.webp

Rozpětí: Na posuvník je namontována kulová hlava stativu (podle přiloženého obrázku). Ruka spojuje hlavu se šroubem. Přesunutím šroubu od kolejnice na jedné straně získáte úhel mezi šroubem a kolejnicí. Když se posuvník pohybuje po kolejnici, vytváří rotaci kulové hlavy. Pokud nechcete překlenutí, ponechte šroub rovnoběžně s kolejnicí.

Ovladač je namontován na posuvníku. Tuto možnost jsem zvolil - namísto ovladače na jednom konci kolejnice - abych se vyhnul tomu, že by po kolejnici vedlo více kabelů. Mezi napájecí bankou a ovladačem mám pouze jeden kabel. Všechny ostatní kabely, k krokovému motoru, k koncovému spínači, kabel spouště k fotoaparátu a kabel Synchro od kamery, se pohybují pomocí ovladače.

Šroub proti pásu: Pro časosběrné fotografování fungují oba návrhy dobře. Pás umožňuje rychlejší pohyby ve srovnání se šroubem, což by mohla být výhoda v případě, že chcete kolejnici proměnit na posuvník videa. Jednou z výhod konstrukce šroubu je, když kolejnici položíte svisle nebo pod úhlem, v případě výpadku proudu zůstane jezdec nehybný a nespadne. Důrazně doporučuji být opatrný, když děláte totéž s kolejnicí poháněnou řemenem, v případě výpadku proudu nebo v případě vybití se kamera na vaše vlastní riziko sklouzne dolů do spodní části kolejnice!