Сделайте моторизованный слайдер камеры, управляемый Arduino !: 13 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

В этом проекте показано, как преобразовать любой обычный слайдер в моторизованный слайдер, управляемый Arduino. Ползунок может двигаться очень быстро со скоростью 6 м / мин, но также и невероятно медленно.

Я рекомендую вам посмотреть видео, чтобы получить хорошее представление

Вещи, которые нужно:

• Любой слайдер камеры. Я использовал этот.
• Arduino Micro
• 4 маленьких тумблера
• Аккумулятор на 12 Вольт
• Ремень ГРМ и 2 шкива
• Ступенчатое сверло
• Паяльник. Я могу полностью рекомендовать это. Это вложение, но оно окупается в долгосрочной перспективе.
• A4988 Шаговый драйвер. Теоретически вам нужен только один, но его легче устранить, если у вас их несколько. Все равно они дешевые.
• Шаговый двигатель 12 В
• Центральный перфоратор
• Пила по металлу или угловая шлифовальная машина
• Дрель или ручная дрель

Шаг 1. Просверлите монтажные отверстия для шагового двигателя

Шаговый двигатель необходимо установить под гусеницей. Чем ближе к концу, тем длиннее ваше путешествие. Самый простой способ перенести рисунок отверстий с двигателя на гусеницу - обвести его краской. Это очень полезный совет для всех типов приложений. Шкивы были довольно высокими, поэтому мне пришлось просверлить большие отверстия, чтобы часть их высоты уместилась внутри гусеницы. Это легко сделать с помощью бурового станка и ступенчатого сверла. Убедитесь, что вы используете кернер, чтобы отметить расположение отверстий. Это упрощает их сверление и делает их более точным. Бита для снятия фаски на 90 ° хорошо очищает края.

Шаг 2: Установите двигатель на гусеницу

Двигатели Nema 17 обычно имеют 3-миллиметровые резьбовые отверстия вверху. Я использовал несколько шайб, чтобы добиться идеальной высоты ремня. Ремень должен проходить достаточно низко по гусенице, чтобы освободить каретку. Шкивы крепятся к валу с помощью установочного винта. На моем слайдере отверстия немного сталкивались с круглыми поверхностями гусеницы. Мне пришлось немного подпилить, чтобы винты ввернулись должным образом. Если вы планируете заранее и крутите мотор на несколько градусов, все должно быть в порядке. Впрочем, двух винтов достаточно.

Шаг 3: Изготовление небольшого крепления для натяжного шкива

Промежуточный шкив, как и шаговый шкив, должен быть установлен немного ниже поверхности гусеницы. Я использовал небольшой кусок металла, оставшийся от предыдущего проекта. Нечто подобное вы найдете в любом строительном магазине. Я использовал винты с потайной головкой. Они выглядят потрясающе, но только тогда, когда они правильно сидят в своих отверстиях. Чтобы добиться этого, я начал с одного отверстия, вставил винт, а затем просверлил второе. Это обеспечивает идеальную посадку. Бита для снятия фаски используются для создания приемника счетчика.

Для дополнительного красивого вида металл следует покрасить. Использование праймера - всегда хорошая идея. Моя работала не очень хорошо при -10С °.

Шаг 4: Соберите натяжной шкив

Промежуточный шкив должен находиться на той же высоте, что и шкив двигателя. Я использовал для этого шайбы. Я настоятельно рекомендую использовать гайки найлок! У них есть небольшая пластиковая вставка, которая связывается с резьбой и предотвращает ее расшатывание из-за вибрации.

Шаг 5: Измените каретку так, чтобы она удерживала концы ремня ГРМ

Ваши ремни, скорее всего, будут иметь длину 5 м, которую вы можете обрезать по размеру. Это означает, что оба конца необходимо прикрепить к каретке. Я попробовал несколько способов прикрепить их к каретке, прежде чем нашел очень простое решение. Я просто прижал ремень к параллельной поверхности с помощью винта M3 с потайной головкой. Я просверлил несколько отверстий, чтобы убедиться, что одно из них будет на правильном расстоянии, чтобы крепко удерживать ремень.

Шаг 6: полюбуйтесь своим оборудованием

К настоящему времени у вас должен быть ремень, который соединен с кареткой и который обвивает двигатель и натяжной шкив. Далее идет электроника!

Шаг 7: Обзор электроники

Я использую Arduino Micro. Это отличное маленькое устройство с небольшим форм-фактором и множеством вспомогательных материалов в Интернете. Arduino питается от аккумуляторной батареи 12 В, состоящей из 8 батареек АА. Я считаю это более удобным, чем использование LiPo. Батарейный блок также напрямую подключается к драйверу шагового двигателя, поскольку ему требуется более высокое управляющее напряжение и ток двигателя, чем может обеспечить Arduino. Драйвер шагового двигателя получает сигналы от Arduino по 2 кабелям и управляет двигателем. Arduino начинает давать указания водителю, как только он получает питание. 4 переключателя используются как своего рода кодовый замок для установки скорости движения. Вот код. К сожалению, код circuitits.io был удален, когда сайт был продан. Код ниже работает нормально.

Шаг 8: Подключение переключателей к Arduino

К сожалению, схема была потеряна из-за удаления файла circuitits.io. Как я могу лучше всего объяснить схему? Arduino использует аккумуляторную батарею 12 В в качестве источника напряжения. Он сам выдает напряжение 5 В, которое можно использовать для проверки состояния 4 переключателей. Они используются для изменения скорости ползунка. Итак, у вас вроде как на плате 2 напряжения. 12 В для питания и 5 В. Для цепи управления необходимо подключить источник 12 В к Vin и GND Arduino. Vin обозначает входное напряжение. Это несложно.

Затем вам нужно добавить 4 переключателя. Для этого вы можете использовать схему, используемую здесь, и скопировать ее 4 раза для 4 переключателей. Извините, что реальная схема потерялась. Используйте pin2 для pin5, которые вы также найдете в приведенном ниже коде. Не используйте контакт 1, он не работает. Для чего нужны резисторы? Ну, Arduino не может измерить ток, но может измерить напряжение. Таким образом, тумблер либо подключает 5 В к контакту, либо позволяет замкнуть его на GND. Резистор непосредственно перед GND предназначен для поддержания напряжения около нуля. Для каждого переключателя нужны индивидуальные резисторы 10 кОм! Если вы следуете приведенному выше руководству, которое довольно просто и является одной из основ Arduino, Arduino будет постоянно проверять текущее состояние переключателей и соответствующим образом реагировать. Надеюсь, это поможет.

Как только эта схема заработает, вы можете перенести ее на макетную плату и припаять.

Подключите несколько тонких кабелей к 4 переключателям. Я использовал кабели, которые нашел внутри старого кабеля Ethernet. Я уверен, что у вас много таких валяется. Защитите неизолированные клеммы термоусадочной трубкой. Теперь у вас должно быть 4 переключателя, подключенных к Arduino, и Arduino должен запуститься и зарегистрировать, что эти переключатели нажаты.

Шаг 9: Подключение шагового драйвера A4988

Драйвер шагового двигателя - A4988. Он принимает сигналы от Arduino и передает их степперу. Вам нужна эта деталь. Вместо того, чтобы объяснять вам схему, вы можете лучше посмотреть это руководство, поскольку оно очень хорошо объясняет. Это моя ссылка, когда я использую A4988. В моем коде используются точно такие же контакты. Так что добавьте это руководство для youtubers на доску с переключателями из предыдущего шага, и он будет работать.

Шаг 10: Добавьте код

Вот весь код и схема слайдера. Вы можете протестировать его онлайн, но только без шагового драйвера. Альтернативная ссылка Код проверяет состояние 4 переключателей в цикле. После этого он выполняет некоторые операторы if и выбирает желаемую задержку между шагами для перемещения по всей длине ползунка во введенном значении. Все расчеты включены в код в виде примечаний. Вам нужно ввести длину ползунка и диаметр шкива, чтобы гарантировать, что двигатель остановится, когда он достигнет конца хода. Просто измерьте эти значения самостоятельно. Формулы включены в код.

В таблице показано, какие переключатели нажимать в течение желаемого периода времени. Например, если вы хотите, чтобы ползунок переместился на всю длину за 2 минуты, вам необходимо активировать переключатели 1 и 2. Вы, конечно, можете изменить эти значения по своему усмотрению.

Шаг 11: Распечатайте приложение

Я разработал корпус с помощью Fusion 360. Вы можете скачать файлы здесь и распечатать их на 3D-принтере. Никакой поддержки не требуется. Я залила детали букв розовым лаком для ногтей, чтобы их было легче читать. Вы можете заполнить все письмо, а затем стереть доступ. Этот трюк можно использовать для всех видов отступов. Если вам нужен более простой вариант, вы можете просто сделать его вручную, используя небольшую коробку для завтрака.

Шаг 12: Окончательная сборка

Пришло время собрать все воедино. Поместите все компоненты внутрь корпуса и прикрепите его к слайдеру с помощью двусторонней ленты из вспененного материала. Этот материал довольно прочный и хорошо держится на неровных поверхностях. Я также добавил антивибрационное крепление с универсальным креплением для камеры сверху. Вибрационная опора довольно дешевая и предотвращает попадание вибрации в камеру. Это необходимо только для высокоскоростного движения. В моем случае высокоскоростное движение составляет от 10 до 30 секунд для длины ползунка. Я добавил таблицу со всеми комбинациями переключателей на нижней стороне.

Шаг 13: полюбуйтесь своей работой и снимите классные кадры

Этот слайдер умеет все, что угодно, будь то видео или замедленная съемка! Если вы построите его самостоятельно, я с удовольствием узнаю об этом!

Финалист конкурса микроконтроллеров 2017