Δημιουργήστε ένα ρυθμιστικό μηχανοκίνητης κάμερας ελεγχόμενου Arduino !: 13 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το έργο σας δείχνει πώς να μετατρέψετε οποιοδήποτε συνηθισμένο ρυθμιστικό σε ρυθμιστικό Arduino με κινητήρα. Το ρυθμιστικό μπορεί να κινηθεί πολύ γρήγορα με ταχύτητα 6m/min, αλλά και απίστευτα αργό.

Σας συνιστώ να δείτε το βίντεο για να έχετε μια καλή εισαγωγή

Πράγματα που χρειάζεστε:

• Οποιοδήποτε ρυθμιστικό κάμερας. Χρησιμοποίησα αυτό.
• Ένα Arduino Micro
• 4 μικροί διακόπτες εναλλαγής
• Μπαταρία 12Volt
• Ένας ιμάντας χρονισμού και 2 τροχαλία
• Ένα κλιμακωτό κομμάτι Dril
• Ένα συγκολλητικό σίδερο. Μπορώ να το συστήσω εντελώς αυτό. Είναι μια επένδυση, αλλά αποδίδει μακροπρόθεσμα.
• A4988 Stepper Driver. Θεωρητικά χρειάζεστε μόνο ένα, αλλά είναι πιο εύκολο να αντιμετωπίσετε εάν έχετε πολλαπλά. Είναι φθηνά ούτως ή άλλως.
• Βηματικό μοτέρ 12V
• Μια κεντρική γροθιά
• Μεταλλικό πριόνι ή γωνιακός μύλος
• Τρυπάνι ή τρυπάνι χειρός

Βήμα 1: Τρυπήστε τις οπές στερέωσης για το Stepper Motor

Ο βηματικός κινητήρας πρέπει να τοποθετηθεί κάτω από την πίστα. Όσο πιο κοντά στο τέλος, τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια του ταξιδιού σας. Ο ευκολότερος τρόπος για να μεταφέρετε το μοτίβο τρύπας από τον κινητήρα στην πίστα είναι ανιχνεύοντάς το με βαφή ζωγράφων. Αυτή είναι μια πολύ χρήσιμη συμβουλή για κάθε είδους εφαρμογές. Οι τροχαλίες ήταν αρκετά ψηλές, οπότε έπρεπε να ανοίξω μεγάλες τρύπες για να καλύψω λίγο από το ύψος τους μέσα στην πίστα. Αυτό μπορεί εύκολα να γίνει με ένα τρυπάνι και ένα τρυπάνι. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε μια κεντρική γροθιά για να επισημάνετε τις θέσεις των οπών. Αυτό καθιστά τη διάτρησή τους ευκολότερη και ακριβέστερη. Ένα κομμάτι σαμπρέλας 90 ° καθαρίζει όμορφα τις άκρες.

Βήμα 2: Τοποθετήστε το μοτέρ στην πίστα

Οι κινητήρες Nema 17 χρησιμοποιούν συνήθως τρύπες με σπείρωμα 3mm στο επάνω μέρος. Χρησιμοποίησα μερικές ροδέλες για να φτάσω στο τέλειο ύψος για τη ζώνη. Η ζώνη πρέπει να οδηγεί αρκετά χαμηλά στην πίστα για να απομακρυνθεί η άμαξα. Οι τροχαλίες στερεώνονται στον άξονα με μια σταθερή βίδα. Στο ρυθμιστικό μου οι τρύπες συγκρούστηκαν λίγο με τις στρογγυλές επιφάνειες της πίστας. Έπρεπε να κάνω κάποια αρχειοθέτηση για να βάλω τις βίδες σωστά. Εάν σχεδιάζετε μπροστά και στρίβετε τον κινητήρα μερικές μοίρες, θα πρέπει να είναι εντάξει. Ωστόσο, δύο βίδες είναι αρκετές.

Βήμα 3: Φτιάχνοντας ένα μικρό βουνό για την τροχαλία Idler

Η τροχαλία ρελαντί, όπως και η τροχαλία stepper, πρέπει να τοποθετηθεί ελαφρώς κάτω από την επιφάνεια της πίστας. Χρησιμοποίησα ένα μικρό κομμάτι μετάλλου που μου είχε μείνει από προηγούμενο έργο. Θα βρείτε κάτι παρόμοιο σε οποιοδήποτε κατάστημα υλικού. Χρησιμοποίησα βίδες που βυθίζονται. Φαίνονται υπέροχα, αλλά μόνο όταν είναι καλά τοποθετημένα μέσα στις τρύπες τους. Για να το πετύχω, ξεκίνησα με μία τρύπα, έβαλα τη βίδα και μετά τρύπησα τη δεύτερη. Αυτό εξασφαλίζει τέλεια εφαρμογή. Ένα κομμάτι λοξότμησης χρησιμοποιείται για τη δημιουργία του νεροχύτη.

Για μια επιπλέον ωραία εμφάνιση θα πρέπει να βάψετε το μέταλλο. Η χρήση αστάρι είναι πάντα καλή ιδέα. Το δικό μου δεν λειτούργησε πολύ καλά στους -10C °.

Βήμα 4: Συναρμολογήστε την τροχαλία Idler

Η τροχαλία ρελαντί πρέπει να βρίσκεται στο ίδιο ύψος με την τροχαλία του κινητήρα. Χρησιμοποίησα ροδέλες για αυτό. Συνιστώ ανεπιφύλακτα τη χρήση καρυδιών nylock! Έχουν ένα μικρό πλαστικό ένθετο που δένει με το νήμα και το εμποδίζει να χαλαρώσει από τους κραδασμούς.

Βήμα 5: Τροποποιήστε το φορείο για να κρατήσετε τα άκρα του ιμάντα χρονισμού

Οι ζώνες σας θα έχουν ομοιόμορφο μήκος 5 μέτρα, το οποίο μπορείτε να κόψετε σε μέγεθος. Αυτό σημαίνει ότι και τα δύο άκρα πρέπει να στερεωθούν στο φορείο. Δοκίμασα μερικές μεθόδους σύνδεσής τους στο αμάξι πριν βρω μια πολύ απλή λύση. Μόλις σφήνωσα τον ιμάντα σε μια παράλληλη επιφάνεια χρησιμοποιώντας μια βίδα M3 που βυθίζεται. Άνοιξα μια σειρά από τρύπες για να βεβαιωθώ ότι κάποιος θα είχε τη σωστή απόσταση για να κρατήσει τη ζώνη σφιχτά.

Βήμα 6: Θαυμάστε το υλικό σας

Μέχρι τώρα θα πρέπει να έχετε έναν ιμάντα που είναι συνδεδεμένος με το φορείο και να περιτυλίγεται γύρω από τον κινητήρα και την τροχαλία ρελαντί. Στη συνέχεια έρχονται τα ηλεκτρονικά!

Βήμα 7: Επισκόπηση ηλεκτρονικών

Χρησιμοποιώ Arduino Micro. Αυτή είναι μια υπέροχη μικρή συσκευή με μικρό παράγοντα μορφής και πολύ υλικό υποστήριξης στο διαδίκτυο. Το arduino τροφοδοτείται από μια μπαταρία 12V που αποτελείται από 8 μπαταρίες AA. Το βρίσκω πιο βολικό από τη χρήση LiPo. Η μπαταρία συνδέεται επίσης απευθείας με το πρόγραμμα οδήγησης Stepper, επειδή χρειάζεται υψηλότερη τάση και ρεύμα ελέγχου κινητήρα από ό, τι μπορεί να προσφέρει το Arduino. Ο οδηγός stepper λαμβάνει σήματα από το Arduino μέσω 2 καλωδίων και ελέγχει τον κινητήρα. Το Arduino αρχίζει να δίνει οδηγίες στον οδηγό μόλις πάρει ρεύμα. 4 διακόπτες χρησιμοποιούνται ως κάποιο είδος κλειδώματος συνδυασμού για να ρυθμίσετε την ταχύτητα της κίνησης. Εδώ είναι ο Κώδικας. Δυστυχώς, ο κωδικός circuits.io διαγράφηκε όταν πουλήθηκε ο ιστότοπος. Ο παρακάτω κώδικας λειτουργεί καλά.

Βήμα 8: Καλωδίωση των διακοπτών στο Arduino

Δυστυχώς, το χάσμα χάθηκε επειδή το circuits.io διαγράφηκε. Πώς μπορώ να εξηγήσω καλύτερα το σμηματικό; Το Arduino χρησιμοποιεί τη μπαταρία 12V ως πηγή τάσης. Παράγει μια τάση 5V από μόνη της που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της κατάστασης των 4 διακοπτών. Χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της ταχύτητας του ρυθμιστικού. Έτσι έχετε κάπως 2 τάσεις στον πίνακα. 12V για τροφοδοσία και 5V για το κύκλωμα ελέγχου. Πρέπει να συνδέσετε την πηγή 12V με το Vin και το GND του Arduino. Το Vin σημαίνει τάση εισόδου. Αυτό το μέρος είναι εύκολο.

Στη συνέχεια, πρέπει να προσθέσετε τους 4 διακόπτες. Για το σκοπό αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το σηματικό που χρησιμοποιείται εδώ και να το αντιγράψετε 4 φορές για τους 4 διακόπτες. Λυπάμαι που ο πραγματικός ημικατζής χάθηκε. Χρησιμοποιήστε το pin2 στο pin5 που μπορείτε επίσης να βρείτε στον παρακάτω κώδικα. Μην χρησιμοποιείτε τον πείρο 1, δεν λειτουργεί. Σε τι χρησιμεύουν οι αντιστάσεις; Λοιπόν, ένα Arduino δεν μπορεί να μετρήσει το ρεύμα, αλλά μπορεί να μετρήσει την τάση. Έτσι, ο διακόπτης εναλλαγής είτε συνδέει 5v με τον πείρο, είτε τον αφήνει σύντομο στο GND. Η αντίσταση λίγο πριν το GND είναι εκεί για να κρατήσει την τάση κοντά στο μηδέν. Χρειάζεστε μεμονωμένες αντιστάσεις 10k για κάθε διακόπτη! Εάν ακολουθήσετε το παραπάνω σεμινάριο, το οποίο είναι αρκετά απλό και ένα από τα βασικά του Arduino, το Arduino θα ελέγχει συνεχώς την τρέχουσα κατάσταση των διακοπτών και θα αντιδρά ανάλογα. Ελπίζω αυτό να βοηθήσει.

Μόλις λειτουργήσει αυτό το κύκλωμα, μπορείτε να το μεταφέρετε σε ένα breadboard και να το κολλήσετε.

Συνδέστε μερικά λεπτά καλώδια στους 4 διακόπτες. Χρησιμοποίησα τα καλώδια που βρήκα μέσα σε ένα παλιό καλώδιο ethernet. Είμαι βέβαιος ότι έχετε πολλούς από αυτούς που βρίσκονται τριγύρω. Προστατέψτε τους γυμνούς ακροδέκτες με συρρικνωμένους σωλήνες. Θα πρέπει τώρα να έχετε 4 διακόπτες συνδεδεμένους σε ένα Arduino και το Arduino θα πρέπει να τρέχει και να καταγράφει ότι αυτοί οι διακόπτες πιέζονται.

Βήμα 9: Καλωδίωση του προγράμματος οδήγησης Stepper A4988

Ο οδηγός stepper είναι A4988. Λαμβάνει σήματα από το Arduino και τα μεταδίδει στο Stepper. Χρειάζεστε αυτό το μέρος. Αντί να σας εξηγήσω το κύκλωμα, μπορείτε μάλλον να παρακολουθήσετε αυτό το σεμινάριο καθώς το εξηγεί πολύ καλά. Αυτή είναι η αναφορά μου όταν χρησιμοποιώ A4988. Ο κωδικός μου χρησιμοποιεί ακριβώς τις ίδιες ακίδες. Προσθέστε λοιπόν αυτό το σεμινάριο του youtubers στην πλακέτα με τους διακόπτες από το προηγούμενο βήμα και θα λειτουργήσει.

Βήμα 10: Προσθέστε τον κωδικό

Εδώ είναι ολόκληρος ο κώδικας και το κύκλωμα για το ρυθμιστικό. Μπορείτε να το δοκιμάσετε στο διαδίκτυο, αλλά μόνο χωρίς το πρόγραμμα οδήγησης stepper. Εναλλακτική σύνδεση Ο κώδικας ελέγχει την κατάσταση των 4 διακοπτών στον βρόχο. Στη συνέχεια, περνάει από ορισμένες προτάσεις if και επιλέγει την επιθυμητή καθυστέρηση μεταξύ των βημάτων για να μετακινηθεί σε όλο το μήκος του ρυθμιστικού στην εισαγόμενη τιμή. Όλοι οι υπολογισμοί περιλαμβάνονται στον κωδικό ως σημειώσεις. Πρέπει να εισαγάγετε το μήκος του ρυθμιστικού σας και τη διάμετρο της τροχαλίας για να διασφαλίσετε ότι ο κινητήρας σταματά όταν φτάσει στο τέλος της διαδρομής. Απλώς μετρήστε αυτές τις αξίες μόνοι σας. Οι τύποι περιλαμβάνονται στον κώδικα.

Ο πίνακας σας δείχνει ποιους διακόπτες πρέπει να πατήσετε για μια επιθυμητή χρονική περίοδο. Για παράδειγμα, εάν θέλετε το ρυθμιστικό να μετακινήσει όλο το μήκος σε 2 λεπτά, πρέπει να ενεργοποιήσετε το διακόπτη 1 και 2. Μπορείτε φυσικά να αλλάξετε αυτές τις τιμές στις προτιμήσεις σας.

Βήμα 11: Εκτυπώστε το περίβλημα

Σχεδίασα το περίβλημα χρησιμοποιώντας το Fusion 360. Μπορείτε να κατεβάσετε τα αρχεία εδώ και να τα εκτυπώσετε σε έναν εκτυπωτή 3D. Δεν απαιτείται υποστήριξη. Συμπλήρωσα τις λεπτομέρειες των γραμμάτων με ροζ βερνίκι νυχιών για να είναι ευκολότερο να διαβαστεί. Μπορείτε να συμπληρώσετε ολόκληρο το γράμμα και στη συνέχεια να διαγράψετε την πρόσβαση. Αυτό το τέχνασμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κάθε είδους εσοχές. Εάν θέλετε μια ευκολότερη επιλογή, θα μπορούσατε να το φτιάξετε με το χέρι χρησιμοποιώντας ένα μικρό κουτί μεσημεριανού γεύματος.

Βήμα 12: Τελική συνέλευση

Ρθε η ώρα να τα συνδυάσουμε όλα. Τοποθετήστε όλα τα εξαρτήματα μέσα στο περίβλημα και τοποθετήστε το στο ρυθμιστικό χρησιμοποιώντας ταινία αφρού διπλής όψης. Αυτό το υλικό είναι αρκετά ισχυρό και κολλάει όμορφα σε ανώμαλες επιφάνειες. Πρόσθεσα επίσης μια αντικραδασμική βάση με μια γενική βάση κάμερας στην κορυφή. Η βάση δόνησης είναι αρκετά φθηνή και σταματά τους κραδασμούς για να φτάσει στην κάμερα. Αυτό απαιτείται μόνο για κίνηση υψηλής ταχύτητας. Στην περίπτωσή μου, η κίνηση υψηλής ταχύτητας είναι οτιδήποτε μεταξύ 10 και 30 για το μήκος του ρυθμιστικού. Πρόσθεσα έναν πίνακα με όλους τους συνδυασμούς διακόπτη στην κάτω πλευρά.

Βήμα 13: Θαυμάστε τη δουλειά σας και τραβήξτε μερικά υπέροχα πλάνα

Καιρός το βίντεο ή το timelapse, αυτό το ρυθμιστικό μπορεί να τα κάνει όλα! Αν φτιάξετε ένα μόνοι σας, θα ήθελα πολύ να το μάθω!

Δευτέρα στο διαγωνισμό μικροελεγκτών 2017