Μηχανοκίνητο ρυθμιστικό κάμερας: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Όταν πρόκειται για εργαλεία βίντεο, τα ρυθμιστικά κάμερας δεν θεωρούνται απαραίτητα, αλλά αυτό δεν με εμποδίζει να το κάνω. Knewξερα από την αρχή ότι η χρήση εξαρτημάτων για εκτυπωτές 3D θα το κάνει φθηνό, προσβάσιμο και ρυθμιζόμενο. Το γεγονός ότι είναι μηχανοκίνητο το καθιστά ιδιαίτερα ιδανικό για timelaps, επειδή μπορεί να κινείται με καθορισμένη ταχύτητα για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Κάνει επίσης πολύ συνεπή κίνηση σε κανονικές ταχύτητες. Συν τοις άλλοις, το λογισμικό επιτρέπει επίσης τον έλεγχο του περιστρέφοντας απλά το κουμπί σαν μηχανικό ρυθμιστικό. Είμαι εξαιρετικά ευχαριστημένος με το αποτέλεσμα. Το μόνο που λείπει είναι μια ρευστή κεφαλή κάμερας για ομαλή δράση ολίσθησης και μετατόπισης. Αλλά θα πάρω ένα.

Το ρυθμιστικό που έφτιαξα έχει μήκος περίπου μισό μέτρο. Το ωραίο με το σχέδιο είναι ότι μπορεί να κλιμακωθεί πολύ εύκολα. Απλά πάρτε μακρύτερες ράβδους. Εάν θέλετε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα ηλεκτρονικά σε ένα εντελώς διαφορετικό ρυθμιστικό ή ακόμα και να τροποποιήσετε ένα μη μηχανοκίνητο. Τα ηλεκτρονικά θα λειτουργούν με σχεδόν οποιοδήποτε βηματικό μοτέρ.

Θα πρότεινα επίσης να παρακολουθήσετε το βίντεο καθώς περιέχει κάποιες πρόσθετες πληροφορίες

Βήμα 1: Εργαλεία, Υλικά, Αρχεία

Εργαλεία:

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής
• Τρυπάνι
• Συγκολλητικό σίδερο
• Κατσαβίδι
• Μεταλλικό πριόνι χειρός
• μαχαίρι x-acto

Υλικά για το μηχανικό μέρος:

• Βηματικό μοτέρ NEMA 17
• Τροχαλία GT2 - χρησιμοποίησα ένα με 20 δόντια αλλά πραγματικά δεν έχει σημασία
• GT2 ρελαντί - διάμετρος 3 χιλιοστών
• Ζώνη χρονισμού GT2 - 2 μέτρα για ρυθμιστικό μισού μέτρου (καλύτερα να έχετε επιπλέον)
• Ομαλή ράβδος 8mm - πήρα ένα μήκος ενός μέτρου το οποίο έκοψα στη μέση
• 4x γραμμικά ρουλεμάν LM8UU
• Βίδες και παξιμάδια Μ3
• προφίλ αλουμινίου ή ράβδοι με σπείρωμα M8 για δομική ακεραιότητα
• Τρισδιάστατα εκτυπωμένα αρχεία

Υλικά για τα ηλεκτρονικά:

• Arduino pro micro
• Πρόγραμμα οδήγησης stepper A4988
• Οθόνη OLED I2C 0,96"
• Μπαταρία Li-po 3S1P ή τράπεζα ισχύος (συνιστάται 2.1Α)
• LE33CD-TR | Ρυθμιστής τάσης 3,3V - υποκατάστατα: LM2931AD33R | L4931ABD33 -TR - οποιοσδήποτε άλλος ρυθμιστής 3.3V με το ίδιο pinout θα πρέπει να λειτουργεί εάν μπορεί να χειριστεί τουλάχιστον 100mA
• 4x απτικά κουμπιά
• Ο περιστροφικός κωδικοποιητής μου - Ένα αρχείο τροποποιήθηκε
• 9x 10k 0805 αντίσταση
• 2x 1k 0805 αντίσταση
• Αντίσταση 2x 10k 1/4w
• Πυκνωτής 3x 100nF 0805
• Πυκνωτής 1x 2.2uF 0805
• Μικροδιακόπτης 2+2x MSW -1 - πάρτε αυτούς με τροχούς | 2 για τον κωδικοποιητή + 2 για το ρυθμιστικό
• μετατροπέας επιτάχυνσης ή αναβάθμισης-ανάλογα με την μπαταρία που χρησιμοποιείτε
• Κεφαλίδα ακίδων 1x 3 ακίδων δεξιάς γωνίας
• 1x αρσενικό και θηλυκό συνδετήρα Molex 3 ακίδων 2,54mm

Βήμα 2: Συναρμολόγηση του πλαισίου

Μεταβείτε στο 4:33 του βίντεο για να φτάσετε στη συναρμολόγηση του πλαισίου.

Ξεκίνησα κόβοντας τη μέση μακρά ράβδο μου στο μισό με ένα πριόνι χειρός. Όταν προσπάθησα να το τοποθετήσω στα τυπωμένα μέρη αν ήταν πολύ σφιχτό, έπρεπε να χρησιμοποιήσω ένα τρυπάνι με τρυπάνι 8mm για να το μεγαλώσω. Αυτό το έκανε να ταιριάξει πολύ καλύτερα. Πριν σπρώξω καλά τις ράβδους, τους έβαλα τα γραμμικά ρουλεμάν καθώς δεν θα υπάρξει ευκαιρία για αυτό αργότερα. Δεν χρησιμοποίησα κόλλα καθώς οι ράβδοι κρατήθηκαν πολύ άνετα, αλλά μη διστάσετε να χρησιμοποιήσετε μερικές.

Στη συνέχεια, τοποθέτησα το φορείο της κάμερας με μερικά φερμουάρ. Το όλο πράγμα άρχισε να μοιάζει με ρυθμιστικό και ο φορέας της κάμερας κινήθηκε ομαλά, πράγμα που ήταν καλό σημάδι, οπότε έβαλα το βηματικό μοτέρ στη θέση του και το ασφάλισα με τέσσερις βίδες Μ3. Μετά από αυτό, ανακάτεψα εποξειδική πεντάλεπτη για να κολλήσω τα πόδια. Τα δύο πόδια δίπλα στον κινητήρα μπορεί να φαίνονται πανομοιότυπα, ωστόσο το ένα από αυτά έχει μια μικρή εγκοπή ενώ το άλλο όχι. Το ένα χωρίς εγκοπή πηγαίνει στην πλευρά όπου πρόκειται να είναι τα ηλεκτρονικά και το άλλο στην άλλη πλευρά φυσικά. Διαπίστωσα επίσης ότι μόλις τα έχετε και τα τρία στη θέση τους, καλό είναι να βάλετε το ρυθμιστικό σε μια επίπεδη επιφάνεια και να αφήσετε την κόλλα να θεραπευτεί έτσι.

Στη συνέχεια, εγκατέστησα την τροχαλία στον άξονα του κινητήρα και σφίξαμε τις βίδες του πείρου. Στην άλλη πλευρά του ρυθμιστικού, εγκατέστησα το ρελαντί με μια βίδα Μ3 και ένα κλειδί. Δεν τα έσφιξα σε όλη τη διαδρομή καθώς δεν θέλω να αρπάξω το ρουλεμάν. Itρθε η ώρα για τον ιμάντα χρονισμού και εδώ θέλω να σας υπενθυμίσω να πάρετε έναν αρκετά μεγάλο. Χωρίς ιδιαίτερο λόγο, απλά λέω. Κλείδωσα το ένα άκρο της ζώνης στο φορείο της κάμερας απλά περιστρέφοντάς το γύρω από αυτό το έξυπνο γάντζο, το οποίο είναι ένα σχέδιο που έκλεψα από το Thingiverse παρεμπιπτόντως. Τύλιξα στη συνέχεια τη ζώνη γύρω από την τροχαλία και το ρελαντί και κλείδωσα και το άλλο άκρο στο φορείο της κάμερας. Βεβαιωθείτε ότι η ζώνη ήταν όσο το δυνατόν πιο σφιχτή.

Σε αυτό το σημείο, το ρυθμιστικό έχει σχεδόν ολοκληρωθεί εκτός από μια κρίσιμη λεπτομέρεια. Υποστηρίζεται εξ ολοκλήρου από τις λείες ράβδους. Πήρα απλά ένα προφίλ αλουμινίου ορθής γωνίας και το βίδωσα στο κάτω μέρος του ρυθμιστικού. Υπάρχουν μερικές τρύπες σχεδιασμένες όπου οι βίδες M3 θα χτυπήσουν μόνοι τους το πλαστικό. Εάν δεν σας αρέσει αυτή η λύση, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ράβδους με σπείρωμα M8 ή να βρείτε τον δικό σας τρόπο. Έχω βάλει επίσης ένα μικρό τεμάχιο ξύλου στη μέση του προφίλ για να το συνδέσω σε τρίποδο αλλά δεν χρειάζεται να το κάνετε αυτό.

Βήμα 3: Συναρμολόγηση των ηλεκτρονικών

Εάν μια εικόνα αξίζει χιλιάδες λέξεις, τότε η παραπάνω κίνηση αξίζει τουλάχιστον μια ολόκληρη παράγραφο. Ωστόσο, δεν λέει όλη την ιστορία. Πρώτα απ 'όλα τα PCB. Είναι και τα δύο μονόπλευρα, ώστε να μπορούν να σπιτικά εύκολα. Έχω συμπεριλάβει τα αρχεία αετού, ώστε να μπορείτε να τα τροποποιήσετε ή να τα φτιάξετε επαγγελματικά. Ένα πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι ένας τόνος υλικών είναι πραγματικά συνδεδεμένος με το κύριο PCB και θα χρειαστεί να τρέξετε καλώδια παντού. Ξεκινήστε με το OLED, μεταβείτε στο μικρό PCB και μετά συνδέστε τους μικροδιακόπτες και τον κωδικοποιητή και τελειώστε με τον κινητήρα και τα καλώδια τροφοδοσίας.

Μιλώντας για τον κωδικοποιητή. Αυτός είναι ο περιστροφικός κωδικοποιητής που χρησιμοποιώ αλλά η βάση του εξαρτήματος έχει τροποποιηθεί. Το τροποποιημένο μέρος βρίσκεται στο αρχείο RAR με τρισδιάστατα μοντέλα, αλλά το έχω συμπεριλάβει και εδώ για ευκολία ή σύγχυση. Όποιο και αν είναι τελικά.

Βήμα 4: Τροφοδοσία

Για να τροφοδοτήσετε το ρυθμιστικό, το μόνο που χρειάζεστε είναι 5V για τα ηλεκτρονικά και 12V για τον κινητήρα. Έτρεξα ένα καλώδιο κατά μήκος του προφίλ αλουμινίου προς το πίσω άκρο. Τελείωσα αυτό το καλώδιο με μια υποδοχή Molex όπως φαίνεται παραπάνω. Δημιούργησα δύο διαφορετικά τροφοδοτικά.

Ας ξεκινήσουμε με την μπαταρία Li-Po. Η μπαταρία είναι συνδεδεμένη στα παραπάνω υλικά, αν σας ενδιαφέρει. Δεδομένου ότι είναι μπαταρία 3 κυττάρων, εξέρχεται ήδη γύρω στα 12V, γι 'αυτό το συνέδεσα απευθείας. Για τα 5V χρησιμοποιώ έναν μικρό ρυθμιζόμενο μετατροπέα αναβάθμισης που ονομάζεται Mini-360. Υπάρχει μόνο αρκετός χώρος για αυτό στο μοντέλο. Ο σύνδεσμος, ο μετατροπέας και τα καλώδια συγκρατούνται στη θέση τους με μια γενναιόδωρη ποσότητα θερμής κόλλας.

Για το power bank, είναι λίγο διαφορετική ιστορία. Πρώτα απ 'όλα, αυτό είναι ένα παλιό τερματικό τράπεζας Xiaomi 10000mAh, οπότε λυπάμαι αν δεν ταιριάζει, αλλά έχω συμπεριλάβει το βήμα βήμα, ώστε να μπορεί να το τροποποιήσει οποιοσδήποτε. Η τράπεζα ισχύος πρέπει να είναι σε θέση να παρέχει τουλάχιστον 2,1Α επειδή ο κινητήρας μπορεί να πεινάσει. Δεδομένου ότι τα τροφοδοτικά USB παρέχουν 5V, είναι τα 12V που πρέπει να ανησυχούμε. Δυστυχώς, είναι το 12V όπου το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος θα αντληθεί, οπότε είναι απαραίτητος ένας δυνατός μετατροπέας. Πήγα με το XL6009 το οποίο είναι επίσης ρυθμιζόμενο, οπότε μην ξεχάσετε να ρυθμίσετε πρώτα το τρίμερ. Όπως και πριν, όλα εδώ είναι κολλημένα στη θέση τους.

Όσον αφορά τον κινητήρα, θα λειτουργεί ευτυχώς ακόμη και στα 24V και ίσως να μπορείτε να το κάνετε να λειτουργεί με μπαταρία λιθίου 2 κυττάρων, η οποία είναι μόλις 7,4V. Εάν διαπιστώσετε ότι ο κινητήρας σας ζεσταίνεται πολύ γρήγορα ή απλά δεν μπορεί να μεταφέρει την κάμερα, πρέπει να ρυθμίσετε το τρέχον όριο. Έχει ρυθμιστεί με το ποτενσιόμετρο στον πίνακα οδηγών a4988 όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Ειλικρινά, έπαιξα με αυτό για λίγο μέχρι να ζεσταθεί ελαφρώς ο κινητήρας μετά από μερικά λεπτά χρήσης. Υπάρχει ένας σωστός τρόπος να το κάνουμε, αλλά αυτός είναι αρκετά καλός: D

Βήμα 5: Κωδικός

Το βίντεο (@10: 40) εξηγεί ακριβώς ποια μεταβλητή μπορεί να αλλάξει και τι κάνουν, οπότε δεν πρόκειται να επαναληφθώ, αλλά θα προσθέσω ακόμη περισσότερες πληροφορίες. Τρέχω Arduino 1.8.8 αλλά θα πρέπει να λειτουργεί σχεδόν σε οποιαδήποτε έκδοση. Εάν δεν τις έχετε ήδη, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε μερικές βιβλιοθήκες. Μεταβείτε στο σκίτσο> Συμπερίληψη βιβλιοθήκης> Διαχείριση βιβλιοθηκών … Στο διαχειριστή βιβλιοθήκης αναζητήστε το Adafruit ssd1306 και το Adafruit GFX και κατεβάστε τα.

Στο βίντεο, είπα ότι θα πρέπει να καταλάβετε τον αριθμό των βημάτων μόνοι σας, αλλά είχα καλή διάθεση σήμερα και έκανα ένα απλό πρόγραμμα για τον υπολογισμό του αριθμού των βημάτων. Είναι αυτό που ονομάζεται step_counter. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να βάλετε το κεφάλι στο ένα άκρο πατήστε το κουμπί επιβεβαίωσης, περιμένετε μέχρι το ρυθμιστικό να φτάσει στο άλλο άκρο και πατήστε ξανά το κουμπί. Ο αριθμός των βημάτων θα σταλεί μέσω της σειριακής θύρας.

Έχω αναφέρει επίσης την πειραματική έκδοση που αποφάσισα να βάλω στο GitHub, οπότε αν θέλετε να συνεισφέρετε ή απλώς να το κατεβάσετε, εκεί θα είναι.

Βήμα 6: Συμπέρασμα

Έχω ήδη χρησιμοποιήσει το ρυθμιστικό μερικές φορές και πρέπει να πω ότι είναι φοβερό. Τα πλάνα είναι λαμπρά. Όπως κάθε άλλο έργο, μετά την ολοκλήρωσή του μπορώ να σκεφτώ εκατό τρόπους για να το βελτιώσω. Και πιθανότατα θα το κάνω. Προς το παρόν, αν και θα του δώσω λίγο χρόνο ώστε να είμαι άνετος με αυτό και στη συνέχεια θα μάθω ποιες αναβαθμίσεις είναι πραγματικά σημαντικές.

Ενημερώστε με εάν χρειάζεστε βοήθεια με αυτό το έργο ή εάν ξέχασα κάτι. Επίσης, σκεφτείτε να εγγραφείτε στο κανάλι μου στο youtube όπου θα δημοσιεύσω επίσης τυχόν μεγάλες ενημερώσεις στο έργο.