Tạo thanh trượt máy ảnh có động cơ điều khiển bằng Arduino !: 13 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Dự án này chỉ cho bạn cách chuyển đổi bất kỳ thanh trượt thông thường nào thành thanh trượt cơ giới được điều khiển bằng Arduino. Thanh trượt có thể di chuyển rất nhanh với tốc độ 6m / phút, nhưng cũng cực kỳ chậm.

Tôi khuyên bạn nên xem video để được giới thiệu tốt

Những thứ bạn cần:

• Bất kỳ Thanh trượt Máy ảnh nào. Tôi đã sử dụng cái này.
• Một vi Arduino
• 4 công tắc chuyển đổi nhỏ
• Một bộ pin 12Volt
• Một đai thời gian và 2 ròng rọc
• Một bước Dril bit
• Một mỏ hàn. Tôi hoàn toàn có thể giới thiệu điều này. Đó là một khoản đầu tư, nhưng nó sẽ mang lại hiệu quả về lâu dài.
• Trình điều khiển bước A4988. Về lý thuyết, bạn chỉ cần một cái, nhưng sẽ dễ khắc phục sự cố hơn nếu bạn có nhiều cái. Dù sao thì chúng cũng rẻ.
• Một động cơ bước 12V
• Một cú đấm trung tâm
• Máy cưa kim loại hoặc máy mài góc
• Máy khoan bấm hoặc máy khoan cầm tay

Bước 1: Khoan lỗ lắp cho động cơ bước

Động cơ bước cần được gắn bên dưới đường ray. Càng về cuối, thời gian di chuyển của bạn càng dài. Cách dễ nhất để chuyển mẫu lỗ từ mô-tơ sang đường là bằng cách dùng sơn của họa sĩ để đánh dấu vết. Đây là một mẹo rất hữu ích cho tất cả các loại ứng dụng. Các ròng rọc khá cao, vì vậy tôi phải khoan những lỗ lớn để đáp ứng một số chiều cao của chúng bên trong đường đua. Điều đó có thể dễ dàng thực hiện với một máy khoan và một mũi khoan bước. Hãy chắc chắn rằng bạn sử dụng một cú đấm ở giữa để đánh dấu vị trí của các lỗ. Điều này giúp cho việc khoan chúng trở nên dễ dàng và chính xác hơn. Một bit vát 90 ° làm sạch các cạnh một cách độc đáo.

Bước 2: Gắn động cơ vào đường ray

Động cơ Nema 17 thường có lỗ ren 3mm ở đầu. Tôi đã sử dụng một số vòng đệm để đạt được độ cao hoàn hảo cho thắt lưng. Dây đai cần phải đi khá thấp trong đường đua để dọn sạch toa xe. Các ròng rọc được cố định vào trục bằng vít định vị. Trên thanh trượt của tôi, các lỗ va chạm một chút với các bề mặt tròn của đường đua. Tôi đã phải làm một số công việc giũa để có được các con vít một cách khéo léo. Nếu bạn lên kế hoạch trước và vặn động cơ vài độ thì sẽ ổn. Dù sao thì hai con vít là đủ.

Bước 3: Làm một Giá đỡ Nhỏ cho Ròng rọc Làm biếng

Ròng rọc chạy không tải, cũng giống như ròng rọc bước, cần được gắn bên dưới bề mặt của đường ray một chút. Tôi đã sử dụng một mảnh kim loại nhỏ mà tôi đã để lại từ một dự án trước đó. Bạn sẽ tìm thấy thứ gì đó tương tự trong bất kỳ cửa hàng phần cứng nào. Tôi đã sử dụng vít chìm. Chúng trông tuyệt vời, nhưng chỉ khi chúng được ngồi thuận lợi bên trong lỗ của chúng. Để đạt được điều đó, tôi bắt đầu với một lỗ, lắp vít và sau đó khoan lỗ thứ hai. Điều đó đảm bảo một sự phù hợp hoàn hảo. Một bit vát mép được sử dụng để tạo bộ đếm chìm.

Để có một cái nhìn đẹp hơn, bạn nên sơn kim loại. Sử dụng sơn lót luôn là một ý kiến hay. Của tôi không hoạt động tốt lắm ở -10C °.

Bước 4: Lắp ráp Ròng rọc làm việc

Ròng rọc của người chạy không tải cần ở cùng độ cao với ròng rọc của động cơ. Tôi đã sử dụng máy giặt cho điều đó. Tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng hạt nylock! Chúng có một miếng chèn nhỏ bằng nhựa để liên kết với sợi chỉ và ngăn nó trở nên lỏng lẻo do rung động.

Bước 5: Điều chỉnh việc vận chuyển để giữ phần cuối của vành đai thời gian

Thắt lưng của bạn sẽ có chiều dài 5m mà bạn có thể cắt theo kích thước. Điều đó có nghĩa là cả hai đầu cần phải được cố định vào toa xe. Tôi đã thử một vài phương pháp gắn chúng vào xe ngựa trước khi tôi tìm thấy một giải pháp rất đơn giản. Tôi vừa vặn dây đai vào một bề mặt song song bằng vít M3. Tôi đã khoan một số lỗ để đảm bảo rằng một lỗ sẽ có khoảng cách phù hợp để giữ chặt dây đai.

Bước 6: Chiêm ngưỡng phần cứng của bạn

Bây giờ bạn sẽ có một dây đai được kết nối với bộ phận vận chuyển và vòng quanh mô tơ và ròng rọc của người chạy không tải. Tiếp theo đến điện tử!

Bước 7: Tổng quan về Điện tử

Tôi đang sử dụng Arduino Micro. Đây là một thiết bị nhỏ tuyệt vời với kiểu dáng nhỏ gọn và rất nhiều tài liệu hỗ trợ trực tuyến. Arduino được cung cấp bởi một bộ pin 12V bao gồm 8 pin AA. Tôi thấy điều này thuận tiện hơn so với việc sử dụng LiPo. Bộ pin cũng được kết nối trực tiếp với trình điều khiển Bước vì nó cần điện áp và dòng điện điều khiển động cơ cao hơn mức mà Arduino có thể cung cấp. Trình điều khiển bước nhận tín hiệu từ Arduino qua 2 dây cáp và nó điều khiển động cơ. Arduino bắt đầu chỉ đường cho trình điều khiển ngay khi nó được cấp điện. 4 công tắc được sử dụng như một số loại khóa kết hợp để thiết lập tốc độ của chuyển động. Đây là mã. Thật không may, mã Circuit.io đã bị xóa khi trang web được bán. Đoạn mã dưới đây hoạt động tốt.

Bước 8: Đấu dây các công tắc sang Arduino

Thật không may, shematic đã bị mất vì mạch.io đã bị xóa. Làm thế nào tôi có thể giải thích shematic tốt nhất? Arduino sử dụng bộ pin 12V làm nguồn điện áp. Nó tự tạo ra một điện áp 5V có thể được sử dụng để kiểm tra trạng thái của 4 công tắc. Chúng được sử dụng để thay đổi tốc độ của thanh trượt. Vì vậy, bạn kinda có 2 điện áp trên bảng. 12V để cấp nguồn và 5V cho mạch điều khiển. Bạn cần kết nối nguồn 12V với Vin và GND của Arduino. Vin là viết tắt của điện áp trong. Phần đó là dễ dàng.

Sau đó, bạn cần thêm 4 công tắc. Vì vậy, bạn có thể sử dụng shematic được sử dụng ở đây và sao chép nó 4 lần cho 4 công tắc. Xin lỗi vì shematic thực sự đã bị mất. Sử dụng pin2 đến pin5 mà bạn cũng tìm thấy trong mã bên dưới. Không sử dụng pin 1, nó không hoạt động. Điện trở để làm gì? Một Arduino không thể đảm bảo dòng điện, nhưng nó có thể đo điện áp. Vì vậy, công tắc chuyển đổi hoặc kết nối 5v với chân, hoặc nó cho phép nó ngắn thành GND. Điện trở ngay trước GND ở đó để giữ điện áp gần bằng không. Bạn cần điện trở 10k riêng lẻ cho mỗi công tắc! Nếu bạn làm theo hướng dẫn ở trên, khá đơn giản và là một trong những điều cơ bản của Arduino, Arduino sẽ liên tục kiểm tra trạng thái hiện tại của các công tắc và phản ứng tương ứng. Tôi hi vọng cái này giúp được.

Khi mạch này hoạt động, bạn có thể chuyển nó sang breadboard và hàn nó vào.

Nối một số dây cáp mỏng vào 4 công tắc. Tôi đã sử dụng các loại cáp mà tôi tìm thấy bên trong một cáp ethernet cũ. Tôi chắc rằng bạn có rất nhiều người đang nằm xung quanh. Bảo vệ các thiết bị đầu cuối trần bằng ống co. Bây giờ bạn sẽ có 4 công tắc được kết nối với Arduino và Arduino sẽ chạy và đăng ký rằng các công tắc đó được nhấn.

Bước 9: Nối dây trình điều khiển bước A4988

Trình điều khiển bước là A4988. Nó nhận tín hiệu từ Arduino và chuyển tiếp chúng đến Bước. Bạn cần phần này. Thay vì giải thích mạch cho bạn, bạn có thể xem hướng dẫn này vì nó giải thích rất tốt. Đây là tài liệu tham khảo của tôi bất cứ khi nào tôi sử dụng A4988. Mã của tôi sử dụng chính xác cùng một chân. Vì vậy, hãy thêm hướng dẫn dành cho người dùng youtuber này vào bảng bằng các công tắc từ bước trước và nó sẽ hoạt động.

Bước 10: Thêm mã

Đây là toàn bộ mã và mạch cho thanh trượt. Bạn có thể kiểm tra nó trực tuyến, nhưng chỉ khi không có trình điều khiển bước. Sau đó, nó đi qua một số câu lệnh if và chọn độ trễ mong muốn giữa các bước để di chuyển qua toàn bộ chiều dài của thanh trượt trong giá trị đã nhập. Tất cả các tính toán được bao gồm trong mã dưới dạng ghi chú. Bạn cần nhập chiều dài của thanh trượt và độ mờ của ròng rọc để đảm bảo rằng động cơ dừng lại khi nó kết thúc hành trình. Chỉ cần tự mình đo lường những giá trị đó. Các công thức được bao gồm trong mã.

Bảng hiển thị cho bạn những công tắc nào cần nhấn trong một khoảng thời gian mong muốn. Ví dụ: nếu bạn muốn thanh trượt di chuyển toàn bộ chiều dài trong 2 phút, bạn cần kích hoạt công tắc 1 và 2. Tất nhiên, bạn có thể thay đổi các giá trị này theo sở thích của mình.

Bước 11: In Bao thư

Tôi đã thiết kế vỏ bọc bằng Fusion 360. Bạn có thể tải xuống các tệp tại đây và in chúng trên máy in 3D. Không cần hỗ trợ. Tôi tô các chi tiết của các chữ cái bằng sơn móng tay màu hồng để dễ đọc hơn. Bạn có thể điền toàn bộ bức thư và sau đó xóa bỏ quyền truy cập. Thủ thuật này có thể được sử dụng cho tất cả các loại vết lõm, nếu bạn muốn có một tùy chọn dễ dàng hơn, bạn có thể tạo một cái bằng tay bằng cách sử dụng một hộp cơm trưa nhỏ.

Bước 12: Lắp ráp cuối cùng

Đã đến lúc kết hợp mọi thứ lại với nhau. Đặt tất cả các thành phần bên trong vỏ và gắn nó vào thanh trượt bằng băng keo hai mặt. Chất liệu này khá bền và bám dính tốt trên các bề mặt không bằng phẳng. Tôi cũng đã thêm một giá đỡ chống rung với một giá gắn máy ảnh phổ thông ở trên. Giá đỡ rung khá rẻ và ngăn rung động tiếp cận với máy ảnh. Điều này chỉ cần thiết cho chuyển động tốc độ cao. Trong trường hợp của tôi, chuyển động tốc độ cao nằm trong khoảng từ 10 giây đến 30 giây đối với chiều dài của thanh trượt. Tôi đã thêm một bảng với tất cả các tổ hợp công tắc ở mặt dưới.

Bước 13: Chiêm ngưỡng tác phẩm của bạn và quay một số cảnh phim thú vị

Thời tiết video hoặc timelapse của nó, thanh trượt này có thể làm tất cả! Nếu bạn tự mình xây dựng một cái, tôi rất muốn tìm hiểu về nó!

Á quân Cuộc thi Vi điều khiển 2017