Maak een Arduino-gestuurde gemotoriseerde cameraschuifregelaar! 13 stappen (met afbeeldingen) Antwoorden op al uw "Hoe?"

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Dit project laat zien hoe je een gewone schuifregelaar kunt converteren naar een Arduino-gestuurde gemotoriseerde schuifregelaar. De slider kan zeer snel bewegen met 6 m/min, maar ook ongelooflijk traag.

Ik raad je aan om de video te bekijken voor een goede introductie

Dingen die je nodig hebt:

• Elke cameraschuifregelaar. Ik heb deze gebruikt.
• Een Arduino Micro
• 4 kleine tuimelschakelaars
• Een 12 Volt batterijpakket
• Een distributieriem en 2 poelie
• Een getrapt boorbit
• Een soldeerbout. Ik kan deze helemaal aanbevelen. Het is een investering, maar het betaalt zich op de lange termijn terug.
• A4988 stepper-stuurprogramma. In theorie heb je er maar één nodig, maar het is gemakkelijker om problemen op te lossen als je er meerdere hebt. Ze zijn sowieso goedkoop.
• Een 12V stappenmotor
• Een centerpons
• Een metaalzaag of haakse slijper
• Een kolomboormachine of handboormachine

Stap 1: Boor de montagegaten voor de stappenmotor

De stappenmotor moet onder de baan worden gemonteerd. Hoe dichter bij het einde, hoe langer je reisduur. De eenvoudigste manier om het gatenpatroon van de motor naar de baan over te brengen, is door het over te trekken met schildersverf. Dit is een zeer nuttige tip voor allerlei toepassingen. De katrollen waren vrij hoog, dus ik moest grote gaten boren om een deel van hun hoogte in de baan op te vangen. Dat kan eenvoudig met een kolomboormachine en een getrapte boor. Zorg ervoor dat u een centerpons gebruikt om de locaties van de gaten te markeren. Dit maakt het boren gemakkelijker en nauwkeuriger. Een afschuinbit van 90° maakt de randen mooi schoon.

Stap 2: Monteer de motor op de baan

Nema 17-motoren hebben meestal 3 mm draadgaten aan de bovenkant. Ik heb wat ringen gebruikt om de perfecte hoogte voor de riem te bereiken. De riem moet vrij laag in de baan rijden om de wagen vrij te maken. De poelies worden met een stelschroef op de as bevestigd. Op mijn slider kwamen de gaten een beetje in botsing met de ronde vlakken van de baan. Ik moest wat vijlen doen om de schroeven er goed in te krijgen. Als je vooruit plant en de motor een paar graden draait, moet het in orde zijn. Twee schroeven zijn sowieso al voldoende.

Stap 3: Een kleine houder maken voor de spanrol

De spanpoelie moet, net als de stappenpoelie, iets onder het oppervlak van de baan worden gemonteerd. Ik gebruikte een klein stukje metaal dat ik over had van een vorig project. In elke bouwmarkt vind je iets soortgelijks. Ik heb verzonken schroeven gebruikt. Ze zien er geweldig uit, maar alleen als ze goed in hun gaten zitten. Om dat te bereiken, begon ik met één gat, plaatste de schroef en boorde toen de tweede. Dat zorgt voor een perfecte pasvorm. Een afschuinbit wordt gebruikt om de aanrechtgoot te maken.

Voor een extra mooie look moet je het metaal schilderen. Primer gebruiken is altijd een goed idee. De mijne werkte niet erg goed bij -10C°.

Stap 4: Montage van de spanrol

De spanpoelie moet zich op dezelfde hoogte bevinden als de motorpoelie. Daar heb ik wasknijpers voor gebruikt. Ik raad het gebruik van nylock-moeren ten zeerste aan! Ze hebben een klein plastic inzetstuk dat bindt met de draad en voorkomt dat deze door de trillingen losraakt.

Stap 5: Pas de wagen aan om de uiteinden van de distributieriem vast te houden

Uw riemen worden waarschijnlijk geleverd met een lengte van 5 m die u op maat kunt knippen. Dat betekent dat beide uiteinden aan de wagen moeten worden vastgemaakt. Ik heb een paar methoden geprobeerd om ze aan de koets te bevestigen voordat ik een heel eenvoudige oplossing vond. Ik heb de riem gewoon tegen een parallel oppervlak geklemd met een verzonken M3-schroef. Ik heb een aantal gaten geboord om er zeker van te zijn dat er één de juiste afstand zou hebben om de riem strak te houden.

Stap 6: Bewonder uw hardware

U zou nu een riem moeten hebben die is verbonden met de wagen en die rond de motor en de spanpoelie loopt. Dan komt de elektronica!

Stap 7: Elektronica Overzicht

Ik gebruik een Arduino Micro. Dit is een geweldig klein apparaat met een kleine vormfactor en veel online ondersteunend materiaal. De arduino wordt gevoed door een 12V-batterijpakket bestaande uit 8 AA-batterijen. Ik vind dit handiger dan het gebruik van een LiPo. Het batterijpakket is ook rechtstreeks aangesloten op de Stepper-driver, omdat het een hogere motorbesturingsspanning en -stroom nodig heeft dan de Arduino kan leveren. De stepper driver krijgt signalen van de Arduino over 2 kabels en stuurt de motor aan. De Arduino begint de bestuurder aanwijzingen te geven zodra hij stroom krijgt. 4 schakelaars worden gebruikt als een soort combinatieslot om de snelheid van de beweging in te stellen. Hier is de code. Helaas werd de circuits.io-code verwijderd toen de website werd verkocht. Onderstaande code werkt prima.

Stap 8: Bedrading van de schakelaars naar de Arduino

Helaas is de shematic verloren gegaan omdat circuits.io is verwijderd. Hoe kan ik de shematic het beste uitleggen? De Arduino gebruikt het 12V-batterijpakket als spanningsbron. Hij produceert zelf een spanning van 5V die kan worden gebruikt om de staat van de 4 schakelaars te controleren. Ze worden gebruikt om de snelheid van de schuifregelaar te wijzigen. Je hebt dus een soort van 2 spanningen op het bord. 12V om dingen van stroom te voorzien en 5V voor het regelcircuit. Je moet je 12V-bron aansluiten op de Vin en GND van de Arduino. Vin staat voor voltage in. Dat deel is makkelijk.

Dan moet je de 4 schakelaars toevoegen. Daarvoor kun je de hier gebruikte shematica gebruiken en deze 4 keer kopiëren voor de 4 schakelaars. Sorry dat de echte shematic verloren is gegaan. Gebruik de pin2 tot pin5 die je ook in onderstaande code vindt. Gebruik geen pin 1, dat werkt niet. Waar zijn de weerstanden voor? Nou, een Arduino kan geen stroom meten, maar hij kan wel spanning meten. Dus de tuimelschakelaar verbindt 5v met de pin, of laat hem kortsluiten naar GND. De weerstand net voor GND is er om de spanning bijna nul te houden. Je hebt voor elke schakelaar individuele 10k-weerstanden nodig! Als je de bovenstaande tutorial volgt, die vrij eenvoudig is en een van de basisprincipes van Arduino, zal de Arduino constant de huidige status van de schakelaars controleren en dienovereenkomstig reageren. Ik hoop dat dit helpt.

Zodra dit circuit werkt, kunt u het overbrengen naar een breadboard en het erop solderen.

Sluit enkele dunne kabels aan op de 4 schakelaars. Ik gebruikte de kabels die ik in een oude ethernetkabel vond. Ik weet zeker dat je er genoeg hebt liggen. Bescherm de blote terminals met krimpkous. Je zou nu 4 schakelaars op een Arduino moeten hebben aangesloten en de Arduino zou moeten werken en registreren dat die schakelaars zijn ingedrukt.

Stap 9: Bedrading van de A4988 Stepper Driver

De stappenmotor is een A4988. Het ontvangt signalen van de Arduino en geeft deze door aan de Stepper. Je hebt dit onderdeel nodig. In plaats van het circuit aan u uit te leggen, kunt u liever deze tutorial bekijken omdat deze het heel goed uitlegt. Dit is mijn referentie wanneer ik een A4988 gebruik. Mijn code gebruikt precies dezelfde pinnen. Dus voeg deze youtubers-tutorial toe aan het bord met de schakelaars uit de vorige stap en het zal werken.

Stap 10: voeg de code toe

Hier is de volledige code en het circuit voor de schuifregelaar. Je kunt het online testen, maar alleen zonder de stappenmotor. Alternatieve link De code controleert de status van de 4 schakelaars in de lus. Daarna doorloopt het enkele if-statements en selecteert de gewenste vertraging tussen de stappen om door de volledige lengte van de schuifregelaar in de ingevoerde waarde te gaan. Alle berekeningen zijn als notities in de code opgenomen. U moet de lengte van uw schuifregelaar en de diameter van de poelie invoeren om ervoor te zorgen dat de motor stopt wanneer deze het einde van de reis bereikt. Meet die waarden gewoon zelf. De formules zijn opgenomen in de code.

In de tabel ziet u welke schakelaars u gedurende een gewenste periode moet indrukken. Als u bijvoorbeeld wilt dat de schuifregelaar de hele lengte in 2 minuten verplaatst, moet u schakelaar 1 en 2 activeren. U kunt deze waarden natuurlijk naar uw voorkeuren wijzigen.

Stap 11: druk de bijlage af

Ik heb de behuizing ontworpen met Fusion 360. Je kunt de bestanden hier downloaden en afdrukken op een 3D-printer. Er is geen ondersteuning nodig. Ik heb de details van de letters opgevuld met roze nagellak om het leesbaarder te maken. U kunt de hele brief vullen en vervolgens de toegang wissen. Deze truc kan voor allerlei soorten inkepingen worden gebruikt. Als je een eenvoudigere optie wilt, kun je er een met de hand maken met een kleine lunchbox.

Stap 12: Eindmontage

Het is tijd om alles op een rijtje te zetten. Plaats alle componenten in de behuizing en monteer deze met dubbelzijdige foamtape op de slider. Dit spul is behoorlijk sterk en hecht mooi aan oneffen oppervlakken. Ik heb ook een anti-vibratiebevestiging toegevoegd met een universele camerabevestiging erop. De vibratie mount is redelijk goedkoop en stopt trillingen om de camera te bereiken. Dit is alleen nodig voor bewegingen met hoge snelheid. In mijn geval is hoge snelheidsbeweging iets tussen 10s en 30s voor de lengte van de schuifregelaar. Ik heb een tabel toegevoegd met alle schakelaarcombinaties aan de onderkant.

Stap 13: Bewonder je werk en maak coole beelden

Of het nu om een video of timelapse gaat, deze slider kan het allemaal! Als je er zelf een bouwt, hoor ik het graag!

Tweede plaats in de Microcontroller-wedstrijd 2017