Posuvník ovládania pohybu pre časozbernú lištu: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento návod vysvetľuje, ako motorizovať časozbernú koľajnicu pomocou krokového motora poháňaného Arduinom. Zameriame sa predovšetkým na ovládač pohybu, ktorý poháňa krokový motor za predpokladu, že už máte koľajnicu, ktorú chcete motorizovať.

Napríklad pri demontáži stroja som našiel dve koľajnice, ktoré som mohol premeniť na časozberné koľajnice. Jedna koľajnica používa na pohon posúvača pás a druhá skrutku. Obrázky v tomto návode zobrazujú koľajnicu poháňanú skrutkami, ale rovnaké zásady platia pre koľajnicu poháňanú pásom. Existuje iba niekoľko parametrov, ktoré je potrebné počas uvádzania do prevádzky zmeniť.

Krok 1: Princíp činnosti:

Na časozbernú fotografiu používam intervalometer s názvom LRTimelapse Pro-Timer, ktorý navrhol Gunther Wegner. Jedná sa o vysoko kvalitný intervalometer s otvoreným zdrojovým kódom pre časozberných, makro a astrofotografov, ktorý si môžete postaviť sami. Gunther, ďakujem ti za tento fantastický nástroj, ktorý si sprístupnil časozbernej komunite. (Viac informácií nájdete na lrtimelapse-pro-timer-free)

Práve som pridal nejaký kód na ovládanie krokového motora.

Princíp činnosti: Time Lapse Rail pracuje v režime Slave. Táto metóda je celkom spoľahlivá. Znamená to, že používam intervalometer LRTimelapse Pro-Timer Intervalometer na nastavenie počtu záberov a intervalu medzi zábermi. Intervalometer vyšle signál do kamery, aby spustila uzávierku. Po nasnímaní snímky kamera pošle signál späť do pohybového ovládača, aby posunul posúvač koľajnice v sekvencii Move/Shoot/Move. Signál na spustenie sekvencie pochádza z blesku fotoaparátu. Blesk fotoaparátu je nastavený na synchronizáciu so zadnou clonou, takže signál sa po zatvorení clony fotoaparátu odošle späť do pohybového ovládača. To znamená, že posuvník sa bude pohybovať iba vtedy, keď je uzávierka zatvorená, takže bude fungovať bez ohľadu na dĺžku expozície.

Materiál: Od pohybového ovládača k fotoaparátu sú potrebné dva káble (špecifické pre model kamery) 1) Kábel na uvoľnenie spúšte fotoaparátu s 2,5 mm konektorom a 2) Hot Shoe adaptér s káblom synchronizácie kábla PC a zástrčky Male s 3,5 mm zdvihák.

Krok 2: Rada ovládača pohybu

Hardvér: Pohyb posúvača je pomocou skrutky pripojenej k krokovému motoru NEMA 17. Krokový motor poháňa EasyDriver ovládaný Arduino UNO. Na použitie ovládača s inou napájacou bankou (od 9v do 30v) som pridal napájací modul kompatibilný s LM2596 DC-DC Arduino na úpravu napätia. Pozrite si priloženú príručku „Arduino Wiring. PDF“.

Kábel spúšte fotoaparátu je zapojený do ovládača pomocou 2,5 mm konektora. Zdvihák je zapojený podľa schémy nachádzajúcej sa v priloženom „Spúšťi. PDF“. Kábel adaptéra Hot Shoe je zapojený do ovládača pomocou 3,5 mm konektora. Dve rôzne veľkosti zabraňujú zapojeniu káblov do nesprávneho portu.

Krok 3: Arduino kód

Pred kódovaním je dôležité rozlišovať medzi rôznymi akciami, ktoré chcete dosiahnuť. Arduino umožňuje používať to, čo sa nazýva prázdno. Prázdnota je časť programu (riadok kódu), ktorú je možné zavolať kedykoľvek, podľa potreby. Vďaka tomu, že každá akcia bude vykonaná na inom mieste, bude kód organizovaný a zjednoduší sa kódovanie.

Priložený program Sketch Logics.pdf ukazuje akcie, ktoré chcem dosiahnuť, a logiku za nimi.

Krok 4: Arduino kód 1 - domáca pozícia koľajnice

Prvá prázdnota slúži na odoslanie koľajnice do základnej polohy pri spustení ovládača.

Ovládač má prepínač smeru. Pri spustení sa posúvač pohybuje v smere zvolenom prepínačom, kým nenarazí na koncový spínač na konci koľajnice; potom sa vráti späť o vzdialenosť definovanú užívateľom (to je 0 alebo hodnota, ktorá zodpovedá opačnému koncu koľajnice). Toto je teraz východisková poloha posúvača.

Táto prázdnota bola testovaná pomocou kódu, ktorý sa nachádza v priloženom súbore s názvom BB_Stepper_Rail_ini.txt

Krok 5: Arduino Code 2 - dvojfunkčné tlačidlo

Druhá medzera slúži na manuálne posunutie posúvača. Je to užitočné, keď nastavíte kameru tak, aby začala časozberná sekvencia.

Ovládač má tlačidlo s dvoma funkciami: 1) krátke stlačenie (menej ako sekundu) posunie posúvač o užívateľom definovanú hodnotu. 2) dlhé stlačenie (viac ako sekundu) posunie posúvač do stredu alebo na koniec koľajnice. Obe funkcie odosielajú posúvač v smere zvolenom prepínačom.

Táto prázdnota bola testovaná pomocou kódu, ktorý sa nachádza v priloženom súbore s názvom BB_Dual-function-push-button.txt

Krok 6: Arduino Code 3 - režim Slave

Tretia prázdnota slúži na posunutie posúvača o určité množstvo po každom výstrele. Blesk fotoaparátu musí byť nastavený na „zadný záves“. Na konci záberu je signál blesku odoslaný z pätice blesku do ovládača. Spustí sa sekvencia a posúva sa posúvač o určité množstvo. Vzdialenosť pre každý pohyb sa vypočíta vydelením dĺžky koľajnice počtom záberov vybraných v programe LRTimelapse Pro-Timer. Je však možné definovať maximálnu vzdialenosť, aby sa zabránilo rýchlemu pohybu, keď je počet záberov nízky.

Táto prázdnota bola testovaná pomocou kódu, ktorý sa nachádza v priloženom súbore s názvom Slave mode.txt

Krok 7: Arduino Code 4 - Quad Ramping

Štvrtá prázdnota je možnosťou rozbehu pre plynulejšie nastupovanie a vystupovanie. To znamená, že vzdialenosť každého pohybu sa bude postupne zvyšovať až na nastavenú hodnotu a na konci koľajnice sa bude znižovať rovnakým spôsobom. Výsledkom je, že pri pohľade na konečnú časozbernú sekvenciu sa pohyb kamery na začiatku koľajnice zrýchli a na konci koľajnice spomalí. Typická krivka zrýchlenia Quad je znázornená na priloženom obrázku (uvoľnenie a vysunutie). Je možné definovať vzdialenosť rampovania.

Algoritmus som testoval v programe Excel a nastavil som krivky zrýchlenia a spomalenia podľa priloženého obrázku. Táto prázdnota bola testovaná pomocou kódu, ktorý sa nachádza v priloženom súbore s názvom BB_Stepper_Quad-Ramping-calculation.txt

Poznámka: Toto štvornásobné rampovanie si nemožno zamieňať s režimom Bulb ramping, kde sa mení dĺžka expozície, alebo Interval ramping, kde sa mení interval medzi zábermi.

Krok 8: Arduino Code 5-Integrácia s časovačom LRTimelapse

LRTimelapse Pro-Timer je bezplatný intervalometer s otvoreným zdrojovým kódom pre časozberných, makro a astrofotografov, ktorý komunite časozberných fotografov sprístupnil Gunther Wegner. Po zostave jednotky pre môj fotoaparát som zistil, že je taký dobrý, že som začal premýšľať o tom, ako s ním môžem ovládať svoju koľajnicu. Priložený LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf je krátky manuál, ktorý ukazuje, ako sa v programe orientovať.

Priložený BB_Timelapse_Arduino-code.pdf ukazuje štruktúru LRTimelapse Pro-Timer Free 0,91 a zelenou farbou riadky kódu, ktoré som pridal na ovládanie posuvníka.

BB_LRTimelapse_091_VIS.zip obsahuje kód Arduino, ak chcete ísť.

Priložený dokument BB_LRTimer_Modif-Only.txt uvádza dodatky, ktoré som urobil v Pro-Timer. Uľahčuje ich integráciu do nových verzií Pro-Timeru, keď ich Gunther sprístupní.

Krok 9: Arduino Code 6 - premenné a hodnoty nastavenia

Stúpanie skrutky sa môže líšiť alebo sa pri použití remeňa môže líšiť aj rozstup remeňa a počet zubov na kladkách. Okrem toho sa môže líšiť počet krokov na otáčanie krokového motora a dĺžka koľajnice. Výsledkom je, že množstvo krokov na prekročenie dĺžky koľajnice sa mení z jednej koľajnice na druhú.

Na prispôsobenie ovládača rôznym koľajniciam je možné v programe upraviť niektoré premenné:

• Vypočítajte množstvo krokov, ktoré zodpovedajú dĺžke koľajnice medzi koncovými spínačmi. Zadajte hodnotu do premennej: long endPos (t.j. táto hodnota je 126 000 pre koľajnicu poháňanú skrutkou uvedenou v tomto návode)
• Aby som sa pri použití efektu preklenutia pozrel na zloženie rámu na začiatku, v strede a na konci koľajnice, použil som možnosť dlhého zatlačenia pomocou tlačidla. Do premennej zadajte počet krokov, ktoré zodpovedajú stredu koľajnice: dlhý midPos (t. J. Táto hodnota je 63 000 pre koľajnicu poháňanú skrutkou uvedenou v tomto návode)
• V LRTimelapse Pro-Timer musíte zadať, koľko fotografií chcete nasnímať. Program delí dĺžku koľajnice týmto číslom. Ak nasnímate 400 záberov a koľajnica je 1 meter, každý pohyb posúvača bude 1 000: 400 = 2,5 mm. Pri 100 obrázkoch by bola hodnota 10 mm. To je na jeden ťah priveľa. Preto sa môžete rozhodnúť, že nebudete používať celú dĺžku zábradlia. Zadajte maximálny povolený pohyb do premennej: const int maxLength (t.j. táto hodnota je 500 pre koľajnicu poháňanú skrutkou uvedenou v tomto návode)
• Keď stlačíte tlačidlo na menej ako sekundu, posúva sa posuvník o určitú vzdialenosť, ktorú je možné nastaviť v premennej: int inchMoveval (t.j. táto hodnota je 400 pre koľajnicu poháňanú skrutkou zobrazenou v tomto návode)
• Quad Ramping umožňuje plynulé uľahčenie nastupovania a vystupovania. Môžete sa rozhodnúť, akú vzdialenosť bude rampovanie trvať na začiatku a na konci koľajnice. Táto hodnota sa zadáva ako percento z dĺžky koľajnice v premennej: float ratio (t.j. 0,2 = 20% dĺžky koľajnice)

Krok 10: Niekoľko slov o železnici

Železnica je dlhá jeden meter. Je vyrobený z posúvača lineárneho ložiska s veľkým zaťažením priskrutkovaného k štrbinovej hliníkovej extrúznej tyči. Extruznú lištu a príslušenstvo som kúpil na RS.com (pozri obrázok rs items-j.webp

Rozpätie: Guľová hlava statívu (podľa priloženého obrázku) je namontovaná na posúvači. Malé rameno spája hlavu so skrutkou. Ak posuniete skrutku od koľajnice na jednej strane, získate uhol medzi skrutkou a koľajnicou. Keď sa posúvač pohybuje po koľajnici, vytvára otáčanie guľovej hlavy. Ak nechcete rozperu, nechajte skrutku rovnobežne s koľajnicou.

Ovládač je namontovaný na posúvači. Vybral som si túto možnosť - namiesto ovládača na jednom konci koľajnice - aby som sa vyhýbal viacerým káblom vedeným po koľajnici. Medzi powerbankou a ovládačom mám iba jeden kábel. Všetky ostatné káble, k krokovému motoru, k koncovému spínaču, kábel spúšte k fotoaparátu a kábel Synchro od kamery sa pohybujú pomocou ovládača.

Skrutka verzus opasok: Na časozbernú fotografiu fungujú oba návrhy dobre. Pás umožňuje rýchlejšie pohyby v porovnaní so skrutkou, čo by mohla byť výhoda v prípade, ak chcete z koľajnice urobiť posuvník videa. Jednou z výhod konštrukcie skrutiek je, keď položíte koľajnicu zvisle alebo pod uhlom, v prípade výpadku prúdu zostane posúvač nehybný a nespadne. Dôrazne odporúčam, aby ste boli opatrní, keď robíte to isté s koľajnicou poháňanou pásom, v prípade výpadku prúdu alebo v prípade vybitia sa kamera zosunie na spodok koľajnice na vlastné riziko!