Motion Control Slider para sa Time Lapse Rail: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang itinuturo na ito ay nagpapaliwanag kung paano mag-motor ang isang time lapse rail gamit ang isang step motor na hinimok ng isang Arduino. Pangunahing tututok kami sa Motion Controller na maghimok ng hakbang na motor na ipinapalagay na mayroon ka nang isang riles na nais mong mag-motor.

Halimbawa kapag binura ang isang makina nakahanap ako ng dalawang daang riles na maaari kong mai-convert sa mga time lapse rails. Ang isang riles ay gumagamit ng isang sinturon upang himukin ang slider at ang iba pang isang tornilyo. Ang mga larawan sa itinuturo na ito ay nagpapakita ng isang screw driven driven ngunit ang parehong mga prinsipyo ay nalalapat sa isang riles na hinihimok ng isang sinturon. Mayroong ilang mga parameter lamang na nangangailangan ng pagbabago sa panahon ng pag-komisyon.

Hakbang 1: Prinsipyo sa Pagpapatakbo:

Para sa paglipas ng panahon ng potograpiya Gumagamit ako ng isang Intervalometer na tinatawag na LRTimelapse Pro-Timer na dinisenyo ni Gunther Wegner. Ito ay isang mataas na kalidad na Open Source Intervalometer para sa paglipas ng oras, mga makro at astro na litratista na maaari mong buuin ang iyong sarili. Gunther, salamat sa kamangha-manghang tool na ito na nagamit mo sa pamayanan ng oras na lumipas. (Para sa karagdagang impormasyon tingnan ang lrtimelapse-pro-timer-free)

Nagdagdag lamang ako ng ilang code upang makontrol ang stepper motor.

Prinsipyo sa pagpapatakbo: Gumagana ang Time Lapse Rail sa Slave mode. Ang pamamaraang ito ay lubos na maaasahan. Nangangahulugan ito na gumagamit ako ng LRTimelapse Pro-Timer Intervalometer upang mai-set up ang bilang ng mga pag-shot at ang agwat sa pagitan ng mga pag-shot. Ang intervalometer ay nagpapadala ng isang senyas sa camera upang sunugin ang shutter. Matapos makunan ang isang larawan ay nagpapadala ang Camera ng isang senyas pabalik sa motion controller upang ilipat ang slider ng riles sa isang pagkakasunud-sunod ng Paglipat / Pagbaril / Paglipat. Ang signal upang simulan ang pagkakasunud-sunod ay nagmula sa flash hot na sapatos ng camera. Ang flash ng camera ay nakatakda sa Rear-curtain Synchro, kaya't ang signal ay ibinalik sa motion controller kapag magsara ang kurtina ng camera. Nangangahulugan ito na lilipat lamang ang slider kapag nakasara ang shutter kaya gagana ang hindi alintana ng haba ng pagkakalantad.

Materyal: Dalawang mga kable ang kinakailangan mula sa gumagalaw na kontrol sa kamera (tiyak na modelo ng camera) 1) isang Camera Shutter Release Cable na may 2.5 mm Jack at 2) isang Hot Shoe Adapter na may isang Plug sa Male Flash PC Sync Cable Cord na may 3.5 mm jack.

Hakbang 2: Ang Lupon ng Controller's Motion

Hardware: Ang paggalaw ng slider ay sa pamamagitan ng isang tornilyo na konektado sa isang NEMA 17 Stepper motor. Ang stepper motor ay hinihimok ng isang EasyDriver na kinokontrol ng isang Arduino UNO. Upang magamit ang controller na may iba't ibang power bank (mula 9v hanggang 30v) Nagdagdag ako ng isang LM2596 DC-DC Arduino na katugmang module ng supply ng kuryente upang ayusin ang boltahe. Tingnan ang kalakip na "Arduino Wiring. PDF".

Ang Camera Shutter Release Cable ay naka-plug in sa controller gamit ang isang 2.5 mm Jack. Ang jack ay wired alinsunod sa eskematiko na matatagpuan sa nakalakip na "Shutter release. PDF". Ang Cable ng Hot Shoe Adapter ay naka-plug in sa controller gamit ang isang 3.5 mm Jack. Ang pagkakaroon ng dalawang magkakaibang laki ay iniiwasan ang pag-plug ng mga kable sa maling port.

Hakbang 3: Arduino Code

Bago ang pag-coding ay mahalagang makilala ang pagkakaiba-iba ng iba't ibang mga aksyon na nais mong makamit. Pinapayagan ng Arduino ang paggamit ng tinatawag na walang bisa. Ang isang walang bisa ay isang seksyon ng programa (linya ng code) na maaaring tawagan sa anumang oras, kung kailan kinakailangan. Kaya't ang pagkakaroon ng bawat aksyon sa isang hiwalay na walang bisa ay nagpapanatili ng nakaayos ang code at pinapasimple ang pag-coding.

Ang naka-attach na Sketch Logics.pdf ay nagpapakita ng mga aksyon na nais kong makamit at ang lohika sa likuran nila.

Hakbang 4: Arduino Code 1 - Posisyon ng Home sa Riles

Ang unang walang bisa ay ginagamit upang ipadala ang riles sa posisyon ng Home kapag sinisimulan ang controller.

Ang tagakontrol ay may isang direksyon ng toggle switch. Sa pagsisimula ng paggalaw ng slider sa direksyon na napili ng toggle hanggang sa maabot nito ang limitasyon na switch sa dulo ng riles; pagkatapos ay gumagalaw ito pabalik ng isang distansya na tinukoy ng gumagamit (Ito ang 0 o ang halaga na tumutugma sa kabaligtaran na dulo ng riles). Ito na ngayon ang posisyon sa bahay para sa slider.

Ang walang bisa na ito ay nasubok gamit ang code na matatagpuan sa naka-attach na file na tinatawag na BB_Stepper_Rail_ini.txt

Hakbang 5: Arduino Code 2 - Dual Function Push Button

Ginamit ang pangalawang walang bisa upang manu-manong ilipat ang slider. Kapaki-pakinabang ito kapag na-set up mo ang iyong camera na sumasaklaw bago mo simulan ang pagkakasunud-sunod ng time-lapse.

Ang controller ay may isang pindutan ng push na may dalawang mga pag-andar: 1) isang maikling push (mas mababa sa isang segundo) ay gumagalaw ng slider ng isang tinukoy na halaga ng gumagamit. 2) isang mahabang tulak (higit sa isang segundo) ay inililipat ang slider sa gitna o sa dulo ng riles. Ang parehong mga pagpapaandar ay nagpapadala ng slider sa direksyon na napili ng toggle switch.

Ang walang bisa na ito ay nasubok gamit ang code na matatagpuan sa naka-attach na file na tinatawag na BB_Dual-function-push-button.txt

Hakbang 6: Arduino Code 3 - Slave Mode

Ang pangatlong walang bisa ay ginagamit upang ilipat ang slider ng isang tiyak na halaga pagkatapos ng bawat pagbaril. Kailangan ng flash ng mga camera ang setting sa "likurang kurtina". Sa pagtatapos ng pagbaril ang isang flash signal ay ipinadala mula sa flash hot na sapatos sa controller. Sinisimula nito ang pagkakasunud-sunod at inililipat ang slider sa pamamagitan ng isang tiyak na halaga. Ang distansya para sa bawat paglipat ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghati sa haba ng riles sa bilang ng mga pag-shot na napili sa LRTimelapse Pro-Timer. Gayunpaman ang isang maximum na distansya ay maaaring tukuyin upang maiwasan ang isang mabilis na paggalaw kapag ang bilang ng mga pag-shot ay mababa.

Ang walang bisa na ito ay nasubok gamit ang code na matatagpuan sa naka-attach na file na tinatawag na Slave mode.txt

Hakbang 7: Arduino Code 4 - Quad Ramping

Ang ika-apat na walang bisa ay isang pagpipilian sa ramping para sa mas malinaw na paglabas at paglabas. Nangangahulugan ito na ang distansya ng bawat paglipat ay unti-unting tataas hanggang sa itinakdang halaga at sa dulo ng riles ay babawasan sa parehong paraan. Bilang isang resulta kapag tumitingin sa pangwakas na pagkakasunud-sunod ng oras-paglipas ng paggalaw ng camera pabilis sa simula ng riles at pabagal sa dulo ng tren. Ang isang tipikal na Quad acceleration curve ay ipinapakita sa naka-attach na larawan (easing in at out). Ang distansya ng ramping ay maaaring tukuyin.

Sinubukan ko ang algorithm sa Excel at na-set-up ang mga acceleration at deceleration curve ayon sa nakakabit na larawan. Ang walang bisa na ito ay nasubok gamit ang code na matatagpuan sa naka-attach na file na tinatawag na BB_Stepper_Quad-Ramping-calculation.txt

Tandaan: Ang quad ramping na ito ay hindi dapat malito sa Bulb ramping kung saan nagbabago ang haba ng pagkakalantad o Interval ramping kung saan nabago ang agwat sa pagitan ng mga pag-shot.

Hakbang 8: Arduino Code 5 - Pagsasama Sa LRTimelapse Pro-Timer

Ang LRTimelapse Pro-Timer ay isang libreng Open Source DIY Intervalometer para sa time-lapse, macro at astro na mga litratista na ginawang magagamit sa pamayanan ng time-lapse na litratista ni Gunther Wegner. Matapos ang pagbuo ng isang yunit para sa aking camera nahanap ko ito napakahusay na nagsimula akong mag-isip tungkol sa kung paano magmaneho ng aking tren kasama nito. Ang nakakabit na LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf ay isang maikling manwal na nagpapakita kung paano i-navigate ang programa.

Ang nakalakip na BB_Timelapse_Arduino-code.pdf ay nagpapakita ng istraktura ng LRTimelapse Pro-Timer Free 0.91 at sa berde ang mga linya ng code na idinagdag ko upang mapatakbo ang slider.

Naglalaman ang BB_LRTimelapse_091_VIS.zip ng Arduino code kung nais mong pumunta.

Ang nakalakip na dokumento na BB_LRTimer_Modif-Only.txt ay naglilista ng mga karagdagan na ginawa ko sa Pro-Timer. Ginagawa nitong mas madali upang maisama ang mga ito sa mga bagong bersyon ng Pro-Timer kapag ginawang magagamit sila ng Gunther.

Hakbang 9: Arduino Code 6 - Mga Variable at Mga Halaga ng Pagtatakda

Ang pitch ng turnilyo ay maaaring magkakaiba o kung gumagamit ng isang sinturon ang pitch ng sinturon at ang bilang ng mga ngipin sa pulleys ay maaari ding magkakaiba. Bilang karagdagan ang bilang ng mga hakbang sa bawat pag-ikot ng stepper motor at ang haba ng riles ay maaaring magkakaiba. Bilang isang resulta ang dami ng mga hakbang upang tawirin ang haba ng mga pagbabago ng riles mula sa isang riles patungo sa isa pa.

Upang maiakma ang controller sa iba't ibang mga daang-bakal ang ilang mga variable ay maaaring ayusin sa programa:

• Kalkulahin ang dami ng mga hakbang na tumutugma sa haba ng riles sa pagitan ng mga switch ng limitasyon. Ipasok ang halaga sa variable: long endPos (ibig sabihin, ang halagang ito ay 126000 para sa riles na hinimok na may isang tornilyo na ipinakita sa itinuro na ito)
• Upang tingnan ang komposisyon ng frame sa simula, gitna at dulo ng riles kapag ginagamit ang epekto sa pag-span, ginamit ko ang mahabang pagpipiliang push na may pindutan ng push. Ipasok ang bilang ng mga hakbang na tumutugma sa gitna ng riles sa variable: mahabang midPos (ibig sabihin, ang halagang ito ay 63000 para sa riles na hinimok na may isang tornilyo na ipinakita sa itinuro na ito)
• Sa LRTimelapse Pro-Timer kailangan mong ipasok kung gaano karaming mga larawan ang nais mong kunan. Hinahati ng programa ang haba ng riles sa bilang na ito. Kung kukuha ka ng 400 larawan at ang iyong riles ay 1 metro bawat paggalaw ng slider ay magiging 1000: 400 = 2.5 mm. Para sa 100 mga larawan ang halaga ay magiging 10 mm. Ito ay sobra para sa isang paglipat. Kaya maaari kang magpasya na huwag gamitin ang buong haba ng iyong riles. Ipasok ang maximum na paglipat na pinapayagan sa variable: const int maxLength (ibig sabihin, ang halagang ito ay 500 para sa riles na hinimok na may isang tornilyo na ipinakita sa itinuro na ito)
• Kapag pinindot ang pindutan ng itulak mas mababa sa isang segundo inililipat nito ang slider sa pamamagitan ng isang tiyak na distansya na maaaring maitakda sa variable: int inchMoveval (ibig sabihin, ang halagang ito ay 400 para sa riles na hinimok na may isang tornilyo na ipinapakita sa itinuturo na ito)
• Pinapayagan ng Quad Ramping ang isang makinis na pag-easing sa loob at labas. Maaari kang magpasya kung anong distansya ang magtatagal sa simula at pagtatapos ng riles. Ang halagang ito ay naipasok bilang isang porsyento ng haba ng riles sa variable: float ratio (ie 0.2 = 20% ng haba ng riles)

Hakbang 10: Ilang mga Salita Tungkol sa Riles

Isang metro ang haba ng riles. Ito ay gawa sa isang mabibigat na load linear slider na naka-bolt sa isang slotted Aluminium extrusion bar. Binili ko ang extrusion bar at accessories mula sa RS.com (tingnan ang naka-attach na larawan rs items.jpg). Ang riles ay may apat na paa ngunit maaari ding mai-mount sa mga tripod na may karaniwang mga turnilyo.

Spanning: Ang ulo ng bola ng isang tripod (ayon sa nakakabit na larawan) ay naka-mount sa slider. Ang isang maliit na braso ay nagkokonekta sa ulo sa tornilyo. Kung ilalayo mo ang tornilyo mula sa riles sa isang gilid nakakakuha ka ng anggulo sa pagitan ng tornilyo at ng riles. Kapag gumagalaw ang slider sa kahabaan ng riles lumilikha ito ng isang pag-ikot ng ulo ng bola. Kung hindi mo nais ang paglawak panatilihin ang tornilyo parallel sa riles.

Ang controller ay naka-mount sa slider. Pinili ko ang opsyong iyon - sa halip na ang controller sa isang dulo ng riles - upang maiwasan ang maraming mga kable na tumatakbo kasama ang riles. Mayroon lamang akong isang cable sa pagitan ng power bank at ng controller. Ang lahat ng iba pang mga kable, sa step motor, sa limit switch, ang shutter cable sa camera at ang Synchro cable mula sa camera ay gumagalaw kasama ng controller.

Screw kumpara sa Belt: Para sa time-lapse photography ang parehong mga disenyo ay gumagana nang maayos. Pinapayagan ng sinturon ang mas mabilis na paggalaw kumpara sa tornilyo, maaaring ito ay isang kalamangan kung sakaling nais mong gawing isang slider ng video ang riles. Ang isang bentahe ng disenyo ng tornilyo ay kapag inilagay mo ang rail na patayo o sa isang anggulo, sa kaso ng isang kuryente na pinutol ang slider ay mananatili pa rin at hindi mahuhulog. Masidhi kong iminumungkahi na maging maingat kapag gumawa ka ng parehong bagay sa isang sinturon na hinihimok ng sinturon, sa kaso ng isang hiwa ng kuryente o kung nauubusan ng kuryente ang camera ay mag-slide pababa sa ilalim ng riles na nasa iyong sariling peligro!