Faça um controle deslizante de câmera motorizada com Arduino !: 13 etapas (com imagens)

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

Este projeto mostra como converter qualquer controle deslizante comum em um controle deslizante motorizado controlado por Arduino. O controle deslizante pode se mover muito rápido a 6m / min, mas também incrivelmente lento.

Eu recomendo que você assista ao vídeo para ter uma boa introdução

Coisas que você precisa:

• Qualquer controle deslizante da câmera. Eu usei este.
• Um Arduino Micro
• 4 pequenos interruptores de alternância
• Um pacote de bateria de 12 volts
• Uma correia dentada e 2 polias
• Um pouco de Dril escalonado
• Um ferro de solda. Posso recomendar totalmente este. É um investimento, mas compensa no longo prazo.
• Driver A4988 Stepper. Em teoria, você só precisa de um, mas é mais fácil solucionar problemas se você tiver vários. Eles são baratos de qualquer maneira.
• Um motor de passo de 12V
• Um soco central
• Uma serra de metal ou rebarbadora
• Uma furadeira ou furadeira manual

Etapa 1: faça os orifícios de montagem do motor de passo

O motor de passo precisa ser montado embaixo do trilho. Quanto mais perto do fim, maior será a duração da viagem. A maneira mais fácil de transferir o padrão de orifícios do motor para a pista é traçando-o com tinta de pintor. Esta é uma dica muito útil para todos os tipos de aplicações. As polias eram bastante altas, então tive que fazer grandes orifícios para acomodar parte de sua altura dentro da pista. Isso pode ser feito facilmente com uma furadeira e uma broca escalonada. Certifique-se de usar um punção central para marcar os locais dos orifícios. Isso torna a perfuração mais fácil e precisa. Uma broca de chanfro de 90 ° limpa bem as bordas.

Etapa 2: Monte o motor na pista

Os motores Nema 17 possuem orifícios roscados de 3 mm na parte superior. Usei algumas arruelas para atingir a altura perfeita para o cinto. A correia precisa ficar bem baixa na pista para liberar o carro. As polias são fixadas ao eixo com um parafuso de fixação. No meu controle deslizante, os buracos colidiram um pouco com as superfícies arredondadas da pista. Eu tive que fazer algumas limas para colocar os parafusos corretamente. Se você planejar com antecedência e girar o motor alguns graus, deve ficar tudo bem. No entanto, dois parafusos são suficientes.

Etapa 3: fazer um pequeno suporte para a polia intermediária

A polia intermediária, assim como a polia deslizante, precisa ser montada um pouco abaixo da superfície da pista. Usei um pedacinho de metal que havia sobrado de um projeto anterior. Você encontrará algo semelhante em qualquer loja de ferragens. Usei parafusos escareados. Eles parecem incríveis, mas apenas quando estão devidamente encaixados dentro de seus buracos. Para isso, comecei com um orifício, inseri o parafuso e depois fiz o segundo. Isso garante um ajuste perfeito. Um bit de chanfragem é usado para criar a pia do balcão.

Para uma aparência extra bonita, você deve pintar o metal. Usar primer é sempre uma boa ideia. O meu não funcionou muito bem a -10C °.

Etapa 4: monte a polia intermediária

A polia intermediária precisa estar na mesma altura que a polia do motor. Usei arruelas para isso. Eu recomendo fortemente o uso de nozes nylock! Eles têm um pequeno encaixe de plástico que se liga ao fio e evita que se solte com as vibrações.

Etapa 5: Modifique o carro para segurar as extremidades da correia dentada

Seus cintos provavelmente terão um comprimento de 5m, que podem ser cortados no tamanho certo. Isso significa que ambas as extremidades precisam ser fixadas ao carrinho. Tentei alguns métodos de prendê-los ao carrinho antes de encontrar uma solução muito simples. Acabei de prender a correia contra uma superfície paralela usando um parafuso escareado M3. Fiz vários furos para ter certeza de que um teria a distância certa para segurar o cinto com firmeza.

Etapa 6: Admire Seu Hardware

Agora você deve ter uma correia conectada ao carro e que circula ao redor do motor e da polia intermediária. Em seguida, vêm os eletrônicos!

Etapa 7: Visão geral de eletrônicos

Estou usando um Arduino Micro. Este é um excelente pequeno dispositivo com um formato pequeno e muito material de suporte online. O arduino é alimentado por uma bateria de 12 V composta por 8 baterias AA. Acho isso mais conveniente do que usar um LiPo. A bateria também é conectada diretamente ao driver Stepper, uma vez que precisa de uma tensão e corrente de controle do motor mais altas do que o Arduino pode fornecer. O driver de passo recebe sinais do Arduino por meio de 2 cabos e controla o motor. O Arduino começa a dar instruções ao driver assim que recebe energia. 4 interruptores são usados como algum tipo de combinação para definir a velocidade do movimento. Aqui está o código. Infelizmente, o código circuits.io foi excluído quando o site foi vendido. O código abaixo funciona bem.

Etapa 8: conectando os interruptores ao Arduino

Infelizmente, o shematic foi perdido porque circuits.io foi excluído. Como posso explicar melhor o shematic? O Arduino usa a bateria de 12V como fonte de tensão. Ele produz uma tensão de 5 V que pode ser usada para verificar o estado das 4 chaves. Eles são usados para alterar a velocidade do controle deslizante. Então você tem 2 tensões na placa. 12 V para alimentar o material e 5 V para o circuito de controle. Você precisa conectar sua fonte de 12 V ao Vin e GND do Arduino. Vin significa tensão em. Essa parte é fácil.

Então você precisa adicionar os 4 interruptores. Para isso você pode usar o shematic usado aqui e copiá-lo 4 vezes para os 4 switches. Desculpe que o verdadeiro shematic se perdeu. Use o pino 2 ao pino 5 que você também encontra no código abaixo. Não use o pino 1, isso não funciona. Para que servem os resistores? Bem, um Arduino não pode medir a corrente, mas pode medir a tensão. Portanto, a chave seletora conecta 5 V ao pino ou permite um curto no GND. O resistor imediatamente antes do GND está lá para manter a tensão próxima de zero. Você precisa de resistores individuais de 10k para cada switch! Se você seguir o tutorial acima, que é bastante simples e um dos fundamentos do Arduino, o Arduino verificará constantemente o estado atual dos interruptores e reagirá de acordo. Eu espero que isso ajude.

Quando esse circuito funcionar, você pode transferi-lo para uma placa de ensaio e soldá-lo.

Conecte alguns cabos finos aos 4 interruptores. Usei os cabos que encontrei dentro de um cabo Ethernet antigo. Tenho certeza de que você tem muitos deles por aí. Proteja os terminais nus com tubo retrátil. Agora você deve ter 4 interruptores conectados a um Arduino e o Arduino deve ser executado e registrar que esses interruptores foram pressionados.

Etapa 9: Fiação do driver de passo A4988

O driver de passo é um A4988. Ele recebe sinais do Arduino e os retransmite para o Stepper. Você precisa desta parte. Em vez de explicar o circuito para você, você pode assistir a este tutorial, pois ele o explica muito bem. Esta é a minha referência sempre que uso um A4988. Meu código usa exatamente os mesmos pinos. Portanto, adicione este tutorial de youtubers ao quadro com os interruptores da etapa anterior e ele funcionará.

Etapa 10: adicione o código

Aqui está o código completo e o circuito do controle deslizante. Você pode testá-lo online, mas apenas sem o driver de passo. Link alternativoO código verifica o estado das 4 chaves no loop. Depois disso, ele passa por algumas instruções if e seleciona o atraso desejado entre as etapas para se mover por todo o comprimento do controle deslizante no valor inserido. Todos os cálculos são incluídos no código como notas. Você precisa inserir o comprimento do controle deslizante e o diâmetro da polia para garantir que o motor pare quando chegar ao fim do curso. Apenas meça esses valores você mesmo. As fórmulas estão incluídas no código.

A tabela mostra quais interruptores pressionar para um período de tempo desejado. Por exemplo, se você quiser que o controle deslizante se mova por toda a extensão em 2 minutos, você precisa ativar os interruptores 1 e 2. Você pode, é claro, alterar esses valores de acordo com suas preferências.

Etapa 11: Imprima o gabinete

Eu projetei o gabinete usando o Fusion 360. Você pode baixar os arquivos aqui e imprimi-los em uma impressora 3D. Nenhum suporte é necessário. Preenchi os detalhes das letras com esmalte rosa para facilitar a leitura. Você pode preencher a carta inteira e, em seguida, limpar o acesso. Este truque pode ser usado para todos os tipos de travessões. Se você quiser uma opção mais fácil, pode fazer um à mão usando uma lancheira pequena.

Etapa 12: Montagem final

É hora de colocar tudo junto. Coloque todos os componentes dentro do gabinete e monte-o no controle deslizante usando fita de espuma de dupla face. Este material é muito forte e adere muito bem a superfícies irregulares. Também adicionei um suporte antivibração com um suporte universal para câmera na parte superior. A montagem de vibração é bastante barata e impede que as vibrações cheguem à câmera. Isso só é necessário para movimento de alta velocidade. No meu caso, o movimento de alta velocidade é algo entre 10s e 30s para o comprimento do controle deslizante. Eu adicionei uma tabela com todas as combinações de interruptores na parte inferior.

Etapa 13: Admire seu trabalho e grave algumas imagens legais

Tempo seu vídeo ou lapso de tempo, este controle deslizante pode fazer tudo! Se você construir um, adoraria saber mais sobre ele!

Vice-campeão no Concurso de Microcontroladores 2017