Моторизованный слайдер камеры: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Когда дело доходит до видеооборудования, слайдеры камеры не считаются необходимостью, но это не мешает мне их делать. Я с самого начала знал, что использование деталей для 3D-принтеров сделает его дешевым, доступным и регулируемым. Тот факт, что он моторизован, делает его особенно подходящим для таймлапсов, потому что он может двигаться с заданной скоростью в течение длительных периодов времени. Он также обеспечивает очень стабильное движение на нормальной скорости. Кроме того, программное обеспечение также позволяет управлять им, просто поворачивая ручку, как механический ползунок. Я очень доволен результатом. Единственное, чего не хватает, - это плавная головка камеры для плавного скольжения и панорамирования. Но я получу один.

Я построил слайдер длиной около полуметра. Самое приятное в дизайне то, что его можно очень легко масштабировать. Просто возьмите более длинные стержни. При желании можно использовать электронику на совершенно другом слайдере или даже модифицировать немоторизованный. Электроника будет работать практически с любым шаговым двигателем.

Также предлагаю посмотреть видео, так как в нем есть дополнительная информация.

Шаг 1. Инструменты, материалы, файлы

Инструменты:

• 3д принтер
• Дрель
• Паяльник
• Отвертка
• Ручная пила по металлу
• x-acto нож

Материалы механической части:

• Шаговый двигатель NEMA 17
• Шкив GT2 - я использовал один с 20 зубьями, но это не имеет значения
• Ролик GT2 - диаметр отверстия 3 мм
• Ремень ГРМ GT2 - 2 метра на полметровый бегунок (лучше иметь запасной)
• Гладкий стержень 8мм - у меня получился метровый, который я разрезал пополам
• 4x линейные подшипники LM8UU
• Винты и гайки M3
• алюминиевый профиль или шпильки с резьбой M8 для структурной целостности
• Файлы, напечатанные на 3D-принтере

Материалы для электроники:

• Ардуино про микро
• Драйвер шагового двигателя A4988
• 0,96-дюймовый экран OLED I2C
• Li-po аккумулятор 3S1P или внешний аккумулятор (рекомендуется 2,1 А)
• LE33CD-TR | Стабилизатор напряжения 3.3V - аналоги: LM2931AD33R | L4931ABD33-TR - любой другой стабилизатор 3,3 В с такой же распиновкой должен работать, если он может выдерживать не менее 100 мА
• 4х тактильные кнопки
• Мой поворотный энкодер - изменен один файл
• Резистор 9x 10k 0805
• 2x 1k 0805 резистор
• 2 резистора 10 кОм 1/4 Вт
• 3x 100nF 0805 конденсатор
• 1x 2.2uF 0805 конденсатор
• 2 + 2x микровыключатель MSW-1 - покупайте на колесиках | 2 для энкодера + 2 для ползунка
• повышающий или понижающий преобразователь - в зависимости от того, какую батарею вы используете
• 1x 3-контактный разъем с прямым углом
• 1x вилка и розетка 3pin 2,54 мм разъем Molex

Шаг 2: Сборка рамы

Перейдите к 4:33 в видео, чтобы перейти к сборке рамы.

Я начал с того, что разрезал свой метровый гладкий стержень пополам ручной пилой. Когда я попытался вставить его в напечатанные детали, он был слишком тугим, поэтому мне пришлось использовать сверло с 8-миллиметровым сверлом, чтобы увеличить его. Это сделало его намного лучше. Перед тем, как я толкнул стержни, я поставил на них линейные подшипники, так как позже для этого не будет возможности. Я не использовал клей, так как стержни держались очень плотно, но не стесняйтесь использовать немного.

Затем я закрепил каретку камеры с помощью стяжек. Все стало похоже на слайдер, и каретка камеры действительно двигалась плавно, что было хорошим знаком, поэтому я поставил шаговый двигатель на место и закрепил его четырьмя винтами M3. После этого я замешал пятиминутную эпоксидную смолу, чтобы приклеить ножки. Две ножки рядом с двигателем могут выглядеть одинаково, однако на одной из них есть небольшая выемка, а на другой - нет. Один без выемки идет на той стороне, где будет электроника, а другой, конечно же, на другой стороне. Я также обнаружил, что как только у вас все три из них на месте, хорошо положить слайдер на плоскую поверхность и дать клею застыть вот так.

Затем я установил шкив на вал двигателя и затянул установочные винты. С другой стороны слайдера я установил натяжной ролик с винтом M3 и контргайкой. Я не затягивал их полностью, так как не хочу заедать подшипник. Пришло время для ремня ГРМ, и здесь я хочу напомнить вам, что нужно приобрести достаточно длинный. Нет особой причины, просто говорю. Я закрепил один конец ремня на каретке камеры, просто обвив его вокруг этого оригинального крючка, который, кстати, я украл у Thingiverse. Затем я обернул ремень вокруг шкива и натяжного ролика и зафиксировал другой конец на каретке камеры. Убедитесь, что ремень был как можно более натянут.

На этом слайдер практически готов, за исключением одной важной детали. Он полностью поддерживается гладкими стержнями. Я просто взял прямоугольный алюминиевый профиль и прикрутил его к нижней части слайдера. Есть пара отверстий, через которые винты M3 сами вкручиваются в пластик. Если вам не нравится это решение, вы также можете использовать стержни с резьбой M8 или придумать свой собственный способ. Я также поместил небольшой деревянный брусок в середину профиля, чтобы я мог прикрепить его к штативу, но вам не нужно этого делать.

Шаг 3: Сборка электроники

Если изображение стоит тысячи слов, то приведенная выше анимация стоит как минимум целого абзаца. Тем не менее, это не говорит всей истории. Прежде всего, печатные платы. Они оба односторонние, поэтому их легко можно сделать самодельным способом. Я включил файлы Eagle, чтобы вы могли их изменить или сделать профессионально. Следует иметь в виду, что к основной печатной плате фактически подключено множество устройств, и вам нужно будет прокладывать провода повсюду. Начните с OLED, перейдите к небольшой печатной плате, затем подключите микропереключатели и энкодер и закончите с проводами двигателя и питания.

Кстати о кодировщике. Я использую поворотный энкодер, но основание детали изменено. Измененная часть находится в файле RAR с 3D-моделями, но я также включил ее сюда для удобства или путаницы. Каким бы оно ни было в конечном итоге.

Шаг 4: Источник питания

Для питания слайдера все, что вам нужно, это 5 В для электроники и 12 В для двигателя. Я пропустил кабель по алюминиевому профилю к задней части. Я закончил этот кабель коннектором Molex, как показано выше. Я построил два разных блока питания.

Начнем с Li-Po аккумулятора. Ссылка на батарею приведена в материалах выше, если вам интересно. Поскольку это трехэлементный аккумулятор, он уже выдает около 12 В, поэтому я подключил его напрямую. Для 5V я использую небольшой регулируемый понижающий преобразователь Mini-360. Для этого в модели как раз достаточно места. Разъем, преобразователь и провода удерживаются на месте с помощью большого количества горячего клея.

Для пауэрбанка это немного другая история. Прежде всего, это старый снятый с производства внешний аккумулятор Xiaomi на 10000 мАч, так что извините, если он вам не подходит, но я включил пошаговый файл, чтобы любой мог его изменить. Блок питания должен быть в состоянии обеспечить не менее 2,1 А, потому что двигатель может проголодаться. Поскольку блоки питания USB обеспечивают 5 В, нам нужно беспокоиться о 12 В. К сожалению, большая часть тока будет потребляться через 12 В, поэтому необходим мощный повышающий преобразователь. Я выбрал XL6009, который также регулируется, поэтому не забудьте сначала установить триммер. Как и раньше, здесь все приклеено горячим способом.

Что касается двигателя, он будет работать даже при 24 В, и вы можете даже заставить его работать от 2-элементной литиевой батареи, которая составляет всего 7,4 В. Если вы обнаружите, что ваш мотор очень быстро нагревается или он просто не может нести камеру, вам необходимо отрегулировать ограничение тока. Он устанавливается с помощью потенциометра на плате драйвера a4988, как показано на рисунке выше. Честно говоря, я играл с ним некоторое время, пока мотор не стал немного нагреваться через пару минут использования. Есть правильный способ сделать это, но этого достаточно: D

Шаг 5: Код

Видео (@ 10:40) объясняет, какие именно переменные можно изменять и что они делают, поэтому я не буду повторяться, а добавлю еще больше информации. Я использую Arduino 1.8.8, но он должен работать практически с любой версией. Вам нужно будет установить пару библиотек, если у вас их еще нет. Перейдите в эскиз> Включить библиотеку> Управление библиотеками … В диспетчере библиотек найдите Adafruit ssd1306 и Adafruit GFX и загрузите их.

В видео я сказал, что вам придется вычислить количество шагов самостоятельно, но сегодня у меня было хорошее настроение, и я сделал простую программу для расчета количества шагов. Это тот, который называется steps_counter. Все, что вам нужно сделать, это положить голову на один конец, нажать кнопку подтверждения, подождать, пока ползунок дойдет до другого конца, и снова нажать кнопку. Количество шагов будет отправлено через последовательный порт.

Я также упомянул экспериментальную версию, которую я решил разместить на своем GitHub, поэтому, если вы хотите внести свой вклад или просто загрузить ее, вот где она будет.

Шаг 6: Заключение

Я уже использовал слайдер пару раз, и должен сказать, что он классный. Снимки отличные. Как и любой другой проект, после его завершения я могу придумать сотни способов его улучшить. И, скорее всего, так и сделаю. А пока я дам ему немного времени, чтобы освоиться с ним, а затем я выясню, какие обновления действительно важны.

Дайте мне знать, если вам понадобится помощь с этим проектом, или я что-то забыл. Кроме того, подумайте о подписке на мой канал на YouTube, где я также буду публиковать любые важные обновления проекта.