Controle deslizante de controle de movimento para trilho de lapso de tempo: 10 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este instrutível explica como motorizar um trilho de lapso de tempo usando um motor de passo acionado por um Arduino. Vamos nos concentrar principalmente no Controlador de movimento que aciona o motor de passo, supondo que você já tenha um trilho que deseja motorizar.

Por exemplo, ao desmontar uma máquina, encontrei dois trilhos que eu poderia converter em trilhos de lapso de tempo. Um trilho usa uma correia para acionar o controle deslizante e o outro um parafuso. As imagens neste instrutível mostram um trilho acionado por parafuso, mas os mesmos princípios se aplicam a um trilho acionado por uma correia. Existem apenas alguns parâmetros que requerem alteração durante o comissionamento.

Etapa 1: Princípio Operacional:

Para fotografia com lapso de tempo, uso um intervalômetro chamado LRTimelapse Pro-Timer, projetado por Gunther Wegner. Este é um intervalômetro de código aberto de alta qualidade para fotógrafos de lapso de tempo, macro e astrologia que você mesmo pode construir. Gunther, obrigado por esta ferramenta fantástica que você disponibilizou para a comunidade de lapso de tempo. (Para obter mais informações, consulte lrtimelapse-pro-timer-free)

Acabei de adicionar algum código para controlar o motor de passo.

Princípio de operação: O trilho de lapso de tempo funciona no modo escravo. Este método é bastante confiável. Isso significa que estou usando o Intervalômetro LRTimelapse Pro-Timer para configurar o número de fotos e o intervalo entre elas. O intervalômetro envia um sinal para a câmera para disparar o obturador. Depois que uma foto é tirada, a câmera envia um sinal de volta ao controlador de movimento para mover o controle deslizante do trilho em uma sequência de mover / disparar / mover. O sinal para iniciar a sequência vem da sapata do flash da câmera. O flash da câmera está definido para Sincronização da cortina traseira, de modo que o sinal é enviado de volta ao controlador de movimento quando a cortina da câmera fecha. Isso significa que o controle deslizante só se moverá quando o obturador estiver fechado, portanto, funcionará independentemente da duração da exposição.

Material: são necessários dois cabos do controlador de movimento para a câmera (específico do modelo da câmera) 1) um cabo de liberação do obturador da câmera com um conector de 2,5 mm e 2) um adaptador de sapata com um plugue para cabo de sincronização de PC Flash macho com um 3,5 jack mm.

Etapa 2: A placa do controlador de movimento

Hardware: O movimento do controle deslizante é por meio de um parafuso conectado a um motor de passo NEMA 17. O motor de passo é acionado por um EasyDriver controlado por um Arduino UNO. Para usar o controlador com um banco de energia diferente (de 9v a 30v), adicionei um módulo de fonte de alimentação compatível com LM2596 DC-DC Arduino para ajustar a tensão. Consulte o “Arduino Wiring. PDF” em anexo.

O cabo de liberação do obturador da câmera é conectado ao controlador usando um conector de 2,5 mm. O conector é conectado de acordo com o esquema encontrado no "Obturador release. PDF" anexo. O cabo do adaptador da sapata é conectado ao controlador usando um conector de 3,5 mm. Ter dois tamanhos diferentes evita conectar cabos na porta errada.

Etapa 3: Código Arduino

Antes de codificar, é importante diferenciar as várias ações que você deseja alcançar. O Arduino permite o uso do que é chamado de void. Um void é uma seção do programa (linha de código) que pode ser chamada a qualquer momento, como e quando necessário. Portanto, ter cada ação em um vazio separado mantém o código organizado e simplifica a codificação.

Sketch Logics.pdf em anexo mostra as ações que desejo realizar e a lógica por trás delas.

Etapa 4: Arduino Código 1 - Posição inicial do trilho

O primeiro vazio é usado para enviar o trilho para a posição inicial ao iniciar o controlador.

O controlador possui uma chave seletora de direção. Na inicialização, o controle deslizante se move na direção selecionada pelo alternador até atingir o interruptor de limite no final do trilho; ele então se move para trás por uma distância definida pelo usuário (Este é 0 ou o valor que corresponde à extremidade oposta do trilho). Esta é agora a posição inicial do controle deslizante.

Este vazio foi testado usando o código encontrado no arquivo anexado chamado BB_Stepper_Rail_ini.txt

Etapa 5: Arduino Código 2 - Botão de função dupla

O segundo vazio é usado para mover o controle deslizante manualmente. Isso é útil quando você configura a abrangência da sua câmera antes de iniciar a sequência de lapso de tempo.

O controlador possui um botão de pressão com duas funções: 1) um toque curto (menos de um segundo) move o controle deslizante por um valor definido pelo usuário. 2) um empurrão longo (mais de um segundo) move o controle deslizante para o meio ou para o final do trilho. Ambas as funções enviam o controle deslizante na direção selecionada pela chave seletora.

Este vazio foi testado usando o código encontrado no arquivo anexado chamado BB_Dual-function-push-button.txt

Etapa 6: Arduino Código 3 - Modo escravo

O terceiro vazio é usado para mover o controle deslizante por uma certa quantidade após cada tiro. O flash da câmera precisa ser definido como “cortina traseira”. No final da foto, um sinal de flash é enviado da sapata de flash para o controlador. Isso inicia a sequência e move o controle deslizante em uma certa quantidade. A distância para cada movimento é calculada dividindo o comprimento do trilho pelo número de fotos selecionadas no LRTimelapse Pro-Timer. No entanto, uma distância máxima pode ser definida para evitar um movimento rápido quando o número de fotos é baixo.

Este vazio foi testado usando o código encontrado no arquivo anexado chamado modo Slave.txt

Etapa 7: Arduino Código 4 - Quad Ramping

O quarto vazio é uma opção de rampa para facilitar a entrada e saída mais suavemente. Isso significa que a distância de cada movimento aumentará gradativamente até o valor definido e no final do trilho diminuirá da mesma forma. Como resultado, ao observar a sequência de lapso de tempo final, o movimento da câmera acelera no início do trilho e diminui na extremidade do trilho. Uma curva de aceleração Quad típica é mostrada na imagem anexa (facilitando para dentro e para fora). A distância da rampa pode ser definida.

Testei o algoritmo no Excel e configurei as curvas de aceleração e desaceleração de acordo com a imagem anexa. Este vazio foi testado usando o código encontrado no arquivo anexado chamado BB_Stepper_Quad-Ramping-calcul.txt

Nota: Esta rampa quádrupla não deve ser confundida com a rampa Bulb, onde a duração da exposição muda, ou a rampa de intervalo, onde o intervalo entre os disparos é alterado.

Etapa 8: Arduino Código 5 - Integração com LRTimelapse Pro-Timer

LRTimelapse Pro-Timer é um Intervalômetro DIY de código aberto gratuito para fotógrafos de lapso de tempo, macro e astrologia disponibilizado para a comunidade de fotógrafos de lapso de tempo por Gunther Wegner. Depois de construir uma unidade para minha câmera, achei tão boa que comecei a pensar em como acionar meu trilho com ela. O LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf anexado é um pequeno manual que mostra como navegar no programa.

O BB_Timelapse_Arduino-code.pdf anexado mostra a estrutura do LRTimelapse Pro-Timer Free 0.91 e em verde as linhas de código que adicionei para operar o controle deslizante.

BB_LRTimelapse_091_VIS.zip contém o código do Arduino se você quiser.

O documento BB_LRTimer_Modif-Only.txt anexado lista as adições que fiz ao Pro-Timer. Torna-se mais fácil integrá-los a novas versões do Pro-Timer quando Gunther os disponibiliza.

Etapa 9: Arduino Código 6 - Variáveis e valores de configuração

O passo do parafuso pode variar ou, se estiver usando uma correia, o passo da correia e o número de dentes nas polias também podem variar. Além disso, o número de etapas por rotação do motor de passo e o comprimento do trilho podem ser diferentes. Como resultado, a quantidade de degraus para cruzar o comprimento do trilho muda de um trilho para outro.

Para adaptar o controlador a trilhos diferentes, algumas variáveis podem ser ajustadas no programa:

• Calcule a quantidade de degraus que correspondem ao comprimento do trilho entre as chaves fim de curso. Insira o valor na variável: long endPos (ou seja, este valor é 126000 para o trilho acionado com um parafuso mostrado neste instrutível)
• Para ver a composição da moldura no início, meio e fim do trilho ao usar o efeito de abrangência, usei a opção de pressionamento longo com o botão. Insira o número de etapas que correspondem ao meio do trilho na variável: long midPos (ou seja, este valor é 63000 para o trilho acionado com um parafuso mostrado neste instrutível)
• No LRTimelapse Pro-Timer, você deve inserir quantas fotos deseja tirar. O programa divide o comprimento do trilho por este número. Se você tirar 400 fotos e seu trilho tiver 1 metro, cada movimento do controle deslizante será 1000: 400 = 2,5 mm. Para 100 fotos, o valor seria 10 mm. Isso é demais para um movimento. Portanto, você pode decidir não usar todo o comprimento do trilho. Insira o movimento máximo permitido na variável: const int maxLength (ou seja, este valor é 500 para o trilho acionado com um parafuso mostrado neste instrutível)
• Ao pressionar o botão por menos de um segundo, ele move o controle deslizante por uma certa distância que pode ser definida na variável: int inchMoveval (ou seja, este valor é 400 para o trilho acionado com um parafuso mostrado neste instrutível)
• O Quad Ramping permite uma entrada e saída suave. Você pode decidir a distância que a rampa vai durar no início e no final do trilho. Este valor é inserido como uma porcentagem do comprimento do trilho na relação variável: flutuação (ou seja, 0,2 = 20% do comprimento do trilho)

Etapa 10: algumas palavras sobre o trilho

O trilho tem um metro de comprimento. É feito de um controle deslizante de rolamento linear de carga pesada aparafusado a uma barra de extrusão de alumínio com fenda. Comprei a barra de extrusão e acessórios da RS.com (veja a imagem rs items-j.webp

Spanning: A cabeça esférica de um tripé (conforme a imagem em anexo) é montada no controle deslizante. Um pequeno braço conecta a cabeça ao parafuso. Se você afastar o parafuso do trilho em um lado, obterá um ângulo entre o parafuso e o trilho. Quando o controle deslizante se move ao longo do trilho, ele cria uma rotação da cabeça da bola. Se você não quiser expandir, mantenha o parafuso paralelo ao trilho.

O controlador é montado no controle deslizante. Escolhi essa opção - em vez do controlador em uma extremidade do trilho - para evitar vários cabos correndo ao longo do trilho. Tenho apenas um cabo entre o banco de potência e o controlador. Todos os outros cabos, para o motor de passo, para a chave limitadora, o cabo do obturador para a câmera e o cabo Synchro da câmera estão todos se movendo com o controlador.

Parafuso versus Correia: Para fotografia com lapso de tempo, os dois designs funcionam bem. O cinto permite movimentos mais rápidos em relação ao parafuso, o que pode ser uma vantagem caso você queira transformar o trilho em um controle deslizante de vídeo. Uma vantagem do design do parafuso é quando você coloca o trilho na vertical ou em ângulo, no caso de um corte de energia o controle deslizante fica parado e não cairá. Eu sugiro fortemente ter cuidado ao fazer a mesma coisa com um trilho acionado por correia, no caso de um corte de energia ou se ficar sem energia a câmera irá deslizar para o fundo do trilho por sua própria conta e risco!