Gemotoriseerde cameraschuifregelaar - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Als het op videoapparatuur aankomt, worden cameraschuifregelaars niet als een noodzaak beschouwd, maar dat weerhoudt me er niet van om er een te maken. Ik wist vanaf het begin dat het gebruik van onderdelen voor 3D-printers het goedkoop, toegankelijk en aanpasbaar zou maken. Het feit dat het gemotoriseerd is, maakt het vooral geweldig voor time-lapses, omdat het gedurende lange tijd met een ingestelde snelheid kan bewegen. Het zorgt ook voor een zeer consistente beweging bij normale snelheden. Bovendien maakt de software het ook mogelijk om het te bedienen door gewoon aan de knop te draaien als een mechanische schuifregelaar. Ik ben ontzettend blij met het resultaat. Het enige dat nog ontbreekt, is een vloeiende camerakop voor soepel glijden en pannen. Maar ik zal er een halen.

De slider die ik heb gebouwd is ongeveer een halve meter lang. Het mooie van het ontwerp is dat het heel gemakkelijk kan worden opgeschaald. Neem gewoon langere hengels. Als je wilt, kun je de elektronica op een heel andere slider gebruiken of zelfs een niet-gemotoriseerde aanpassen. De elektronica werkt met bijna elke stappenmotor.

Ik raad ook aan om de video te bekijken, omdat deze wat extra informatie bevat

Stap 1: Tools, materialen, bestanden

Gereedschap:

• 3D-printer
• Oefening
• Soldeerbout
• Schroevendraaier
• Metalen handzaag
• x-acto mes

Materialen voor het mechanische gedeelte:

• NEMA 17 stappenmotor
• GT2-poelie - ik heb er een gebruikt met 20 tanden, maar dat maakt niet uit
• GT2 spanrol - 3 mm boring
• GT2 distributieriem - 2 meter voor een halve meter schuif (beter om extra te hebben)
• 8 mm gladde staaf - ik heb een meter lange die ik doormidden heb gesneden
• 4x LM8UU lineaire lagers
• M3 schroeven en moeren
• aluminium profiel of M8 draadstangen voor structurele integriteit
• 3D-geprinte bestanden

Materialen voor de elektronica:

• Arduino pro micro
• A4988 stappenmotor
• 0,96" OLED I2C-scherm
• Li-po batterij 3S1P of een powerbank (2,1A aanbevolen)
• LE33CD-TR | 3.3V spanningsregelaar - vervangers: LM2931AD33R | L4931ABD33-TR - elke andere 3.3V-regelaar met dezelfde pinout zou moeten werken als deze minimaal 100mA aankan
• 4x voelbare knoppen
• Mijn roterende encoder - Eén bestand gewijzigd
• 9x 10k 0805 weerstand
• 2x 1k 0805 weerstand
• 2x 10k 1/4w weerstand
• 3x 100nF 0805 condensator
• 1x 2.2uF 0805 condensator
• 2+2x MSW-1 microschakelaar - koop degene met wielen | 2 voor de encoder + 2 voor de slider
• step-up of step-down converter - afhankelijk van welke batterij je gebruikt
• 1x 3-pins haakse pin header
• 1x mannelijke en vrouwelijke 3-pins 2,54 mm Molex-connector

Stap 2: Het frame monteren

Ga naar 4:33 in de video om bij de montage van het frame te komen.

Ik begon met het doormidden snijden van mijn meter lange gladde staaf met een handzaag. Toen ik het in de gedrukte delen probeerde te steken, was het veel te strak, dus ik moest een boor met 8 mm boor gebruiken om het te vergroten. Daardoor paste het een stuk beter. Voordat ik de stangen er stevig in duwde, heb ik de lineaire lagers erop gezet, omdat daar later geen gelegenheid voor is. Ik heb geen lijm gebruikt omdat de staven heel stevig werden vastgehouden, maar voel je vrij om wat te gebruiken.

Vervolgens monteerde ik de camerawagen met enkele kabelbinders. Het geheel begon op een schuif te lijken en de camerawagen bewoog eigenlijk soepel, wat een goed teken was, dus zette ik de stappenmotor op zijn plaats en maakte hem vast met vier M3-schroeven. Daarna heb ik wat epoxy van vijf minuten gemengd om de poten te lijmen. De twee poten naast de motor zien er misschien identiek uit, maar de ene heeft een kleine inkeping en de andere niet. De ene zonder de inkeping gaat aan de kant waar de elektronica komt en de andere aan de andere kant natuurlijk. Ik ontdekte ook dat als je ze alle drie op hun plaats hebt, het goed is om de schuif op een plat oppervlak te plaatsen en de lijm zo te laten uitharden.

Vervolgens heb ik de poelie op de motoras geïnstalleerd en de stelschroeven vastgedraaid. Aan de andere kant van de schuif heb ik de spanrol geïnstalleerd met een M3-schroef en een borgmoer. Ik heb deze niet helemaal vastgedraaid omdat ik het lager niet wil vastlopen. Het was tijd voor de distributieriem en hier wil ik je eraan herinneren om er een te kopen die lang genoeg is. Geen specifieke reden, gewoon zeggen. Ik heb het ene uiteinde van de riem op de camerawagen vergrendeld door het eenvoudig om deze ingenieuze haak te lussen, een ontwerp dat ik trouwens van Thingiverse heb gestolen. Ik heb toen de riem om de poelie en de spanrol gewikkeld en het andere uiteinde ook op de camerawagen vergrendeld. Ervoor zorgen dat de riem zo strak mogelijk zat.

Op dit punt is de schuifregelaar zo goed als klaar, op één cruciaal detail na. Het wordt volledig ondersteund door de gladde staven. Ik nam gewoon een haaks aluminium profiel en schroefde het aan de onderkant van de schuifregelaar. Er zijn een aantal gaten ontworpen waar M3-schroeven zichzelf gewoon in het plastic tikken. Als je die oplossing niet leuk vindt, kun je ook M8-draadstangen gebruiken of je kunt je eigen manier bedenken. Ik heb ook een blokje hout in het midden van het profiel gezet zodat ik het op een statief kan bevestigen maar dat hoef je niet te doen.

Stap 3: Montage van de elektronica

Als een afbeelding duizenden woorden waard is, dan is de bovenstaande animatie minstens een hele alinea waard. Toch vertelt het niet het hele verhaal. Allereerst de PCB's. Ze zijn beide enkelzijdig, zodat ze gemakkelijk zelfgemaakt kunnen worden. Ik heb de adelaarsbestanden bijgevoegd, zodat u deze kunt wijzigen of professioneel kunt laten maken. Een ding om in gedachten te houden is dat er een heleboel dingen zijn aangesloten op de hoofdprintplaat en dat je overal draden moet leggen. Begin met de OLED, ga naar de kleine printplaat, bedraad vervolgens de microschakelaars en encoder en eindig met de motor- en voedingsdraden.

Over de encoder gesproken. Dit is de roterende encoder die ik gebruik, maar de basis van het onderdeel is aangepast. Het gewijzigde deel staat in het RAR-bestand met 3D-modellen, maar ik heb het hier ook opgenomen voor het gemak of voor verwarring. Wat het ook zal worden.

Stap 4: Voeding

Om de slider van stroom te voorzien, heb je alleen 5V nodig voor de elektronica en 12V voor de motor. Ik heb een kabel langs het aluminium profiel naar de achterkant geleid. Ik heb deze kabel afgesloten met een Molex-connector zoals hierboven weergegeven. Ik heb twee verschillende voedingen gebouwd.

Laten we beginnen met de Li-Po-batterij. De batterij is gekoppeld in de bovenstaande materialen als je geïnteresseerd bent. Omdat het een 3-cellige batterij is, levert deze al ongeveer 12V, dus ik heb die rechtstreeks aangesloten. Voor de 5V gebruik ik een kleine verstelbare step-down converter genaamd Mini-360. Er is net genoeg ruimte voor in het model. De connector, converter en draden worden allemaal op hun plaats gehouden met een royale hoeveelheid hete lijm.

Voor de powerbank is het een beetje een ander verhaal. Allereerst is dit een oude, niet meer leverbaar Xiaomi 10000mAh powerbank, dus het spijt me als die van jou niet past, maar ik heb het stappenbestand bijgevoegd zodat iedereen het kan wijzigen. De powerbank moet minimaal 2.1A kunnen leveren omdat de motor honger kan krijgen. Omdat USB-powerbanks 5V leveren, moeten we ons zorgen maken over de 12V. Helaas is het de 12V waar de meeste stroom zal worden getrokken, dus een stevige step-up-converter is noodzakelijk. Ik ging voor XL6009 die ook verstelbaar is, dus vergeet niet eerst de trimmer in te stellen. Net als voorheen is alles hier warm gelijmd op zijn plaats.

Als het op de motor aankomt, zal deze zelfs op 24V met plezier werken en je zou zelfs in staat kunnen zijn om hem te laten werken op een 2-cellige lithiumbatterij van slechts 7,4V. Als u merkt dat uw motor heel snel erg warm wordt of de camera gewoon niet kan dragen, moet u de stroomlimiet aanpassen. Het wordt ingesteld met de potentiometer op het a4988-stuurprogrammabord zoals weergegeven op de afbeelding hierboven. Eerlijk gezegd heb ik er een tijdje mee gespeeld totdat de motor na een paar minuten gebruik een beetje warm werd. Er is een goede manier om het te doen, maar dit is goed genoeg:D

Stap 5: Coderen

De video(@10:40) legt precies uit welke variabele kan worden gewijzigd en wat ze doen, dus ik ga mezelf niet herhalen, maar ik zal nog meer informatie toevoegen. Ik gebruik Arduino 1.8.8, maar het zou op bijna elke versie moeten werken. U moet een aantal bibliotheken installeren als u deze nog niet heeft. Ga naar schets > Bibliotheek opnemen > Bibliotheken beheren… Zoek in de bibliotheekmanager naar Adafruit ssd1306 en Adafruit GFX en download ze.

In de video zei ik dat je zelf het aantal stappen moet berekenen, maar ik was in een goede bui vandaag en ik heb een eenvoudig programma gemaakt om het aantal stappen te berekenen. Het is de naam steps_counter. Het enige wat u hoeft te doen is de kop aan het ene uiteinde te plaatsen, op de bevestigingsknop te drukken, te wachten tot de schuifregelaar aan het andere uiteinde is en nogmaals op de knop te drukken. Het aantal stappen wordt via de seriële poort verzonden.

Ik heb ook de experimentele versie genoemd die ik besloot op mijn GitHub te zetten, dus als je wilt bijdragen of gewoon wilt downloaden, dan is dat waar het zal zijn.

Stap 6: Conclusie

Ik heb de slider al een paar keer gebruikt en ik moet zeggen dat hij geweldig is. De opnamen zijn briljant. Net als bij elk ander project, kan ik na het voltooien van het project honderd manieren bedenken om het te verbeteren. En hoogstwaarschijnlijk zal ik dat ook doen. Voor nu, hoewel ik het wat tijd zal geven, zodat ik me er comfortabel mee voel en dan zal ik ontdekken welke upgrades echt belangrijk zijn.

Laat het me weten als je hulp nodig hebt bij dit project of als ik iets ben vergeten. Overweeg ook om je te abonneren op mijn YouTube-kanaal, waar ik ook grote updates van het project zal posten.