Kustības vadības slīdnis laika intervālam: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šajā pamācībā ir paskaidrots, kā motorizēt laika nobīdes sliedi, izmantojot pakāpju motoru, ko vada Arduino. Mēs galvenokārt koncentrēsimies uz kustības kontrolieri, kas vada pakāpju motoru, pieņemot, ka jums jau ir sliede, kuru vēlaties motorizēt.

Piemēram, demontējot mašīnu, es atradu divas sliedes, kuras es varētu pārvērst par laika nobīdes sliedēm. Viena sliede izmanto jostu slīdņa virzīšanai, bet otra - skrūvi. Šajā pamācībā redzamajos attēlos redzama skrūvējama sliede, bet tie paši principi attiecas uz sliedi, kuru vada josta. Ir tikai daži parametri, kas jāmaina ekspluatācijas laikā.

1. darbība. Darbības princips:

Fotografēšanai ar laika intervālu es izmantoju intervālometru ar nosaukumu LRTimelapse Pro-Timer, ko izstrādājis Ginters Vegners. Šis ir augstas kvalitātes atvērtā koda intervāla mērītājs laika nobīdes, makro un astro fotogrāfiem, ko varat izveidot pats. Gunther, paldies par šo fantastisko rīku, ko padarījāt pieejamu timelapse kopienai. (Lai iegūtu vairāk informācijas, skatiet lrtimelapse-pro-timer-free)

Es tikko pievienoju kodu, lai kontrolētu soļu motoru.

Darbības princips: Time Lapse Rail darbojas Slave režīmā. Šī metode ir diezgan uzticama. Tas nozīmē, ka es izmantoju LRTimelapse Pro-Timer Intervalometer, lai iestatītu kadru skaitu un intervālu starp kadriem. Intervālsometrs nosūta signālu kamerai, lai tā iedarbinātu aizvaru. Pēc attēla uzņemšanas kamera nosūta signālu atpakaļ kustības kontrolierim, lai pārvietotu sliedes slīdni kustību/fotografēšanas/pārvietošanas secībā. Signāls, lai sāktu secību, nāk no kameras zibspuldzes zibspuldzes. Kameras zibspuldze ir iestatīta uz aizmugurējo aizkaru sinhronizāciju, tāpēc, aizverot kameras aizkaru, signāls tiek nosūtīts atpakaļ uz kustības kontrolieri. Tas nozīmē, ka slīdnis kustēsies tikai tad, kad aizvars ir aizvērts, tāpēc tas darbosies neatkarīgi no ekspozīcijas garuma.

Materiāls: no kustības kontroliera līdz kamerai ir nepieciešami divi kabeļi (kameru modelim) mm ligzda.

2. darbība: kustību kontroliera padome

Aparatūra: slīdni pārvieto ar skrūvi, kas savienota ar NEMA 17 pakāpju motoru. Stepper motoru vada EasyDriver, ko kontrolē Arduino UNO. Lai izmantotu kontrolieri ar citu barošanas bloku (no 9v līdz 30v), es pievienoju LM2596 DC-DC Arduino saderīgu barošanas moduli, lai pielāgotu spriegumu. Skatiet pievienoto “Arduino Wiring. PDF”.

Kameras aizvara atbrīvošanas kabelis ir pievienots kontrolierim, izmantojot 2,5 mm ligzdu. Domkrats ir pievienots vadam saskaņā ar shēmu, kas atrodama pievienotajā “Aizvara atbrīvošana. PDF”. Karsto apavu adaptera kabelis ir pievienots kontrolierim, izmantojot 3,5 mm ligzdu. Divu dažādu izmēru izmantošana novērš kabeļu pievienošanu nepareizam portam.

3. darbība: Arduino kods

Pirms kodēšanas ir svarīgi nošķirt dažādas darbības, kuras vēlaties sasniegt. Arduino ļauj izmantot to, ko sauc par spēkā neesošu. Tukšums ir programmas sadaļa (koda rinda), kuru var izsaukt jebkurā laikā un pēc vajadzības. Tādējādi katra darbība atsevišķā tukšumā saglabā kodu sakārtotu un vienkāršo kodēšanu.

Sketch Logics.pdf, kas pievienots, parāda darbības, kuras es vēlos sasniegt, un to loģiku.

4. solis: Arduino kods 1 - dzelzceļa sākuma pozīcija

Pirmo tukšumu izmanto, lai nosūtītu sliedi sākuma stāvoklī, palaižot kontrolieri.

Kontrolierim ir virziena pārslēgšanas slēdzis. Palaišanas laikā slīdnis pārvietojas pārslēga izvēlētajā virzienā, līdz tas nokļūst pie slēdža sliedes galā; pēc tam tas pārvietojas atpakaļ par lietotāja noteikto attālumu (tas ir 0 vai vērtība, kas atbilst sliedes pretējam galam). Tagad šī ir slīdņa sākuma pozīcija.

Šis tukšums tika pārbaudīts, izmantojot kodu, kas atrodams pievienotajā failā ar nosaukumu BB_Stepper_Rail_ini.txt

5. solis: Arduino kods 2 - divfunkciju spiedpoga

Otro tukšumu izmanto, lai manuāli pārvietotu slīdni. Tas ir noderīgi, ja iestatāt kameras diapazonu pirms laika intervāla secības sākšanas.

Kontrolierim ir spiedpoga ar divām funkcijām: 1) īss nospiešana (mazāk par sekundi) pārvieto slīdni par lietotāja noteiktu summu. 2) garš spiediens (vairāk nekā sekunde) pārvieto slīdni uz sliedes vidusdaļu vai galu. Abas funkcijas nosūta slīdni pārslēgšanas slēdža izvēlētajā virzienā.

Šis tukšums tika pārbaudīts, izmantojot kodu, kas atrodams pievienotajā failā ar nosaukumu BB_Dual-function-push-button.txt

6. darbība: Arduino kods 3 - vergu režīms

Trešo tukšumu izmanto, lai slīdni pārvietotu par noteiktu daudzumu pēc katra šāviena. Kameras zibspuldzei ir jāiestata “aizmugurējais aizkars”. Kadra beigās no zibspuldzes karstā kurpes uz kontrolieri tiek nosūtīts zibspuldzes signāls. Tas sāk secību un pārvieto slīdni par noteiktu summu. Katra gājiena attālumu aprēķina, dalot sliedes garumu ar LRTimelapse Pro-Timer izvēlēto kadru skaitu. Tomēr var noteikt maksimālo attālumu, lai izvairītos no straujas kustības, ja kadru skaits ir zems.

Šis tukšums tika pārbaudīts, izmantojot kodu, kas atrodams pievienotajā failā ar nosaukumu Slave mode.txt

7. solis: Arduino kods 4 - četrriteņu rampas

Ceturtais tukšums ir rampas iespēja vienmērīgākai iekāpšanai un izkāpšanai. Tas nozīmē, ka katra gājiena attālums pakāpeniski palielināsies līdz iestatītajai vērtībai un sliedes beigās samazināsies tādā pašā veidā. Tā rezultātā, aplūkojot pēdējo laika intervāla secību, kameras kustība paātrinās sliedes sākumā un palēninās sliedes galā. Tipiska četrstūra paātrinājuma līkne ir parādīta pievienotajā attēlā (atvieglojot un izlaižot). Var noteikt rampas attālumu.

Es pārbaudīju algoritmu programmā Excel un esmu iestatījis paātrinājuma un palēninājuma līknes atbilstoši pievienotajam attēlam. Šis tukšums tika pārbaudīts, izmantojot kodu, kas atrodams pievienotajā failā ar nosaukumu BB_Stepper_Quad-Ramping-aprēķins.txt

Piezīme. Šo četrvirzienu rampu nedrīkst jaukt ar spuldzes ieslēgšanu, kad mainās ekspozīcijas garums, vai intervāla palielināšanu, ja tiek mainīts intervāls starp kadriem.

8. solis: Arduino kods 5-integrācija ar LRTimelapse Pro-Timer

LRTimelapse Pro-Timer ir bezmaksas atvērtā pirmkoda DIY intervāla mērītājs, kas paredzēts laika nobīdes, makro un astro fotogrāfiem, un Gunther Wegner to ir padarījis pieejamu time-lapse fotogrāfu kopienai. Pēc kameras vienības uzbūvēšanas man tā šķita tik laba, ka sāku domāt, kā ar to braukt. Pievienotais LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf ir īsa rokasgrāmata, kas parāda, kā pārvietoties programmā.

Pievienotais BB_Timelapse_Arduino-code.pdf parāda LRTimelapse Pro-Timer Free 0.91 struktūru un zaļā krāsā-I koda rindiņas, kas pievienotas slīdņa darbināšanai.

BB_LRTimelapse_091_VIS.zip satur Arduino kodu, ja vēlaties izmēģināt.

Pievienotajā BB_LRTimer_Modif-Only.txt dokumentā ir uzskaitīti papildinājumi, ko esmu veicis Pro-Timer. Tas atvieglo to integrēšanu jaunās Pro-Timer versijās, kad Gunther padara tās pieejamas.

9. solis: Arduino kods 6 - mainīgie un iestatījumu vērtības

Skrūves solis var atšķirties, vai, izmantojot jostu, var mainīties arī jostas slīpums un zobu skaits uz skriemeļiem. Turklāt soļu skaits pakāpienveida motora rotācijā un sliedes garums var atšķirties. Tā rezultātā sliežu garuma šķērsošanas soļu skaits mainās no vienas sliedes uz otru.

Lai kontrolieri pielāgotu dažādām sliedēm, programmā var pielāgot dažus mainīgos:

• Aprēķiniet soļu skaitu, kas atbilst sliedes garumam starp gala slēdžiem. Ievadiet vērtību mainīgajā: long endPos (t.i., šī vērtība ir 126000 sliedei, kas virzīta ar skrūvi, kas parādīta šajā instrukcijā)
• Lai aplūkotu rāmja sastāvu sliedes sākumā, vidū un beigās, kad tiek izmantots pārklājuma efekts, es izmantoju garo spiedienu ar spiedpogu. Ievadiet mainīgo: soļu skaits, kas atbilst sliedes vidum: long midPos (t.i., šī vērtība ir 63000 sliedei, kas tiek virzīta ar skrūvi, kas parādīta šajā instrukcijā)
• LRTimelapse Pro-Timer ir jāievada, cik attēlu vēlaties uzņemt. Programma dala sliedes garumu ar šo skaitli. Ja uzņemat 400 attēlu un jūsu sliede ir 1 metrs, katra slīdņa kustība būs 1000: 400 = 2,5 mm. 100 attēliem vērtība būtu 10 mm. Tas ir par daudz vienam gājienam. Tātad jūs varat izlemt neizmantot visu sliedes garumu. Ievadiet maksimālo atļauto kustību mainīgajā: const int maxLength (t.i., šī vērtība ir 500 sliedei, kas tiek virzīta ar skrūvi, kas parādīta šajā instrukcijā)
• Nospiežot spiedpogu mazāk nekā sekundi, slīdnis tiek pārvietots par noteiktu attālumu, ko var iestatīt mainīgajā: int inchMoveval (t.i., šī vērtība ir 400 sliedei, kas virzīta ar skrūvi, kas parādīta šajā instrukcijā)
• Quad Ramping ļauj vienmērīgi atvieglot iekāpšanu un izkāpšanu. Jūs varat izlemt, kādu attālumu nobraukšana ilgs sliedes sākumā un beigās. Šī vērtība tiek ievadīta procentos no sliežu garuma mainīgajā: peldošā attiecība (t.i., 0,2 = 20% no sliedes garuma)

10. solis: daži vārdi par sliedi

Sliedes garums ir viens metrs. Tas ir izgatavots no lielas slodzes lineārā gultņa slīdņa, kas pieskrūvēts pie rievota alumīnija ekstrūzijas stieņa. Es nopirku ekstrūzijas stieni un piederumus no RS.com (skatiet pievienoto attēlu rs items.jpg). Sliedei ir četras kājas, bet to var uzstādīt arī uz statīviem ar standarta skrūvēm.

Izmērs: uz slīdņa ir uzstādīta trijkāja lodgalva (saskaņā ar pievienoto attēlu). Maza roka savieno galvu ar skrūvi. Ja pārvietojat skrūvi prom no sliedes vienā pusē, jūs iegūstat leņķi starp skrūvi un sliedi. Kad slīdnis pārvietojas pa sliedi, tas rada lodgalvas rotāciju. Ja nevēlaties izplesties, turiet skrūvi paralēli sliedei.

Kontrolieris ir uzstādīts uz slīdņa. Es izvēlējos šo opciju - nevis sliedes vienā galā esošo kontrolieri -, lai izvairītos no vairāku kabeļu stiepšanās gar sliedi. Man ir tikai viens kabelis starp strāvas banku un kontrolieri. Visi pārējie kabeļi, pie pakāpiena motora, pie gala slēdža, aizvara kabelis uz kameru un sinhronizācijas kabelis no kameras pārvietojas kopā ar kontrolieri.

Skrūve pret jostu: fotografēšanai ar laika intervālu abi modeļi darbojas labi. Josta nodrošina ātrāku kustību salīdzinājumā ar skrūvi, tā varētu būt priekšrocība, ja vēlaties pārvērst sliedi par video slīdni. Viena skrūvju konstrukcijas priekšrocība ir sliežu novietošana vertikāli vai leņķī, strāvas padeves pārtraukuma gadījumā slīdnis paliek nekustīgs un nenokrīt. Es ļoti iesaku būt uzmanīgiem, ja to pašu darāt ar jostu darbināmu sliedi, strāvas padeves pārtraukuma vai jaudas trūkuma gadījumā kamera uz savu risku slīdēs līdz sliedes apakšai!