Control deslizante de cámara motorizado: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Cuando se trata de equipos de video, los controles deslizantes de la cámara no se consideran una necesidad, pero eso no me impide hacer uno. Sabía desde el principio que el uso de piezas para impresoras 3D lo haría económico, accesible y ajustable. El hecho de que esté motorizado lo hace especialmente bueno para los timelapses porque puede moverse a una velocidad establecida durante largos períodos de tiempo. También permite un movimiento muy consistente a velocidades normales. Además de eso, el software también permite controlarlo simplemente girando la perilla como un control deslizante mecánico. Estoy muy contento con el resultado. Lo único que falta es un cabezal de cámara fluido para una acción de deslizamiento y panorámica suave. Pero conseguiré uno.

El control deslizante que construí tiene aproximadamente medio metro de largo. Lo bueno del diseño es que se puede ampliar muy fácilmente. Solo consigue varillas más largas. Si lo desea, puede usar la electrónica en un control deslizante completamente diferente o incluso modificar uno no motorizado. La electrónica funcionará con casi cualquier motor paso a paso.

También sugiero ver el video, ya que contiene información adicional.

Paso 1: herramientas, materiales, archivos

Instrumentos:

• impresora 3d
• Taladro
• Soldador
• Destornillador
• Sierra de mano para metal
• cuchillo x-acto

Materiales para la parte mecánica:

• Motor paso a paso NEMA 17
• Polea GT2: utilicé una con 20 dientes, pero realmente no importa
• Rueda guía GT2 - diámetro interior de 3 mm
• Correa de distribución GT2 - 2 metros por deslizador de medio metro (mejor tener extra)
• Varilla lisa de 8 mm: tengo una de un metro de largo que corté por la mitad
• 4x rodamientos lineales LM8UU
• Tornillos y tuercas M3
• perfil de aluminio o varillas roscadas M8 para integridad estructural
• Archivos impresos en 3D

Materiales para la electrónica:

• Arduino pro micro
• Controlador paso a paso A4988
• Pantalla OLED I2C de 0,96"
• Batería Li-po 3S1P o un banco de energía (se recomienda 2.1A)
• LE33CD-TR | Regulador de voltaje de 3.3V - sustitutos: LM2931AD33R | L4931ABD33-TR: cualquier otro regulador de 3.3V con el mismo pinout debería funcionar si puede manejar al menos 100mA
• 4x botones táctiles
• Mi codificador rotatorio - Un archivo modificado
• Resistencia 9x 10k 0805
• 2x 1k 0805 resistencia
• 2 resistencias de 10k 1 / 4w
• Condensador 3x 100nF 0805
• 1x condensador 2.2uF 0805
• 2 + 2x MSW-1 microinterruptor - consigue los que tienen ruedas | 2 para el codificador + 2 para el control deslizante
• convertidor elevador o reductor, según la batería que utilice
• 1x encabezado de pin de ángulo recto de 3 pines
• 1x conector Molex macho y hembra de 3 pines y 2,54 mm

Paso 2: Montaje del marco

Salte a 4:33 en el video para llegar al ensamblaje del marco.

Comencé cortando mi varilla lisa de un metro de largo por la mitad con una sierra de mano. Cuando intenté insertarlo en las partes impresas, estaba demasiado apretado, así que tuve que usar un taladro con una broca de 8 mm para agrandarlo. Eso lo hizo encajar mucho mejor. Antes de empujar las varillas con fuerza, les coloqué los rodamientos lineales, ya que no habrá una oportunidad para eso más adelante. No utilicé pegamento ya que las varillas estaban muy ajustadas, pero siéntete libre de usar un poco.

A continuación, monté el carro de la cámara con algunas bridas. Todo comenzó a verse como un control deslizante y el carro de la cámara se movió sin problemas, lo cual fue una buena señal, así que puse el motor paso a paso en su lugar y lo aseguré con cuatro tornillos M3. Después de eso, mezclé un poco de epoxi de cinco minutos para pegar las piernas. Las dos patas al lado del motor pueden parecer idénticas, sin embargo, una de ellas tiene una pequeña muesca y la otra no. El que no tiene la muesca va del lado donde va a estar la electrónica y el otro del otro lado, por supuesto. También descubrí que una vez que tenga los tres en su lugar, es bueno colocar el control deslizante en una superficie plana y dejar que el pegamento se cure así.

A continuación, instalé la polea en el eje del motor y apreté los tornillos prisioneros. En el otro lado del control deslizante, instalé la polea tensora con un tornillo M3 y una contratuerca. No los apreté completamente porque no quiero agarrar el rodamiento. Era el momento de la correa de distribución y aquí es donde quiero recordarles que consigan una que sea lo suficientemente larga. No hay ninguna razón en particular, solo digo. Cerré un extremo del cinturón en el carro de la cámara simplemente colocándolo alrededor de este ingenioso gancho, que es un diseño que robé de Thingiverse por cierto. Luego envolví la correa alrededor de la polea y la polea tensora y también bloqueé el otro extremo en el carro de la cámara. Asegurándose de que el cinturón estuviera lo más ajustado posible.

En este punto, el control deslizante está prácticamente terminado, excepto por un detalle crucial. Está apoyado en su totalidad por las varillas lisas. Simplemente tomé un perfil de aluminio en ángulo recto y lo atornillé a la parte inferior del control deslizante. Hay un par de orificios diseñados donde los tornillos M3 simplemente se autoperforan en el plástico. Si no le gusta esa solución, también puede usar varillas roscadas M8 o puede idear su propio camino. También puse un pequeño bloque de madera en el medio del perfil para poder sujetarlo a un trípode, pero no tienes que hacer eso.

Paso 3: Montaje de la electrónica

Si una imagen vale miles de palabras, la animación anterior vale al menos un párrafo completo. Sin embargo, no cuenta toda la historia. Primero de todos los PCB. Ambos son de una sola cara, por lo que se pueden hacer en casa fácilmente. He incluido los archivos eagle para que pueda modificarlos o hacerlos profesionalmente. Una cosa a tener en cuenta es que en realidad hay un montón de cosas conectadas a la PCB principal y necesitarás pasar cables por todas partes. Comience con el OLED, muévase a la PCB pequeña, luego conecte los microinterruptores y el codificador y termine con el motor y los cables de alimentación.

Hablando del codificador. Este es el codificador rotatorio que estoy usando, pero la base de la pieza está modificada. La parte modificada está en el archivo RAR con modelos 3d, pero la he incluido aquí también por conveniencia o confusión. Cualquiera que termine siendo.

Paso 4: fuente de alimentación

Para alimentar el control deslizante, todo lo que necesita son 5 V para la electrónica y 12 V para el motor. Pasé un cable a lo largo del perfil de aluminio hacia la parte trasera. Terminé este cable con un conector Molex como se muestra arriba. Construí dos fuentes de alimentación diferentes.

Comencemos con la batería Li-Po. La batería está vinculada en los materiales anteriores si está interesado. Como es una batería de 3 celdas, ya produce alrededor de 12 V, así que lo conecté directamente. Para el 5V estoy usando un pequeño convertidor reductor ajustable llamado Mini-360. Hay suficiente espacio para ello en el modelo. El conector, el convertidor y los cables se mantienen en su lugar con una generosa cantidad de pegamento caliente.

Para el banco de energía, la historia es un poco diferente. En primer lugar, este es un antiguo banco de energía Xiaomi 10000mAh descontinuado, así que lamento si el suyo no encaja, pero he incluido el archivo de pasos para que cualquiera pueda modificarlo. El banco de energía debe poder proporcionar al menos 2,1 A porque el motor puede tener hambre. Dado que los bancos de energía USB proporcionan 5V, debemos preocuparnos por los 12V. Desafortunadamente, es el 12V donde se consumirá la mayor parte de la corriente, por lo que es necesario un convertidor elevador robusto. Fui con XL6009, que también es ajustable, así que no olvide configurar primero la recortadora. Al igual que antes, todo aquí está pegado en caliente en su lugar.

Cuando se trata del motor, funcionará felizmente incluso con 24 V e incluso es posible que pueda hacerlo funcionar con una batería de litio de 2 celdas que es de solo 7,4 V. Si descubre que su motor se calienta realmente muy rápido o simplemente no puede transportar la cámara, debe ajustar el límite de corriente. Está configurado con el potenciómetro en la placa del controlador a4988 como se muestra en la imagen de arriba. Honestamente, jugué con él durante un tiempo hasta que el motor se calentó un poco después de un par de minutos de uso. Hay una forma adecuada de hacerlo, pero esto es lo suficientemente bueno: D

Paso 5: Código

El video (@ 10:40) explica exactamente qué variable se puede cambiar y qué hacen, así que no voy a repetirme, sino que agregaré aún más información. Estoy ejecutando Arduino 1.8.8 pero debería funcionar en casi cualquier versión. Deberá instalar un par de bibliotecas si aún no las tiene. Vaya a croquis> Incluir biblioteca> Administrar bibliotecas … En el administrador de bibliotecas, busque Adafruit ssd1306 y Adafruit GFX y descárguelos.

En el video, dije que tendrías que calcular la cantidad de pasos por tu cuenta, pero hoy estaba de buen humor e hice un programa simple para calcular la cantidad de pasos. Es el que se llama steps_counter. Todo lo que tienes que hacer es poner la cabeza en un extremo y presionar el botón confirmar, esperar hasta que el control deslizante llegue al otro extremo y presionar el botón nuevamente. El número de pasos se enviará a través del puerto serie.

También mencioné la versión experimental que decidí poner en mi GitHub, así que si quieres contribuir o simplemente descargarla, ahí estará.

Paso 6: Conclusión

Ya he usado el control deslizante un par de veces y debo decir que es increíble. Los disparos son brillantes. Como cualquier otro proyecto, después de terminarlo puedo pensar en cientos de formas en las que podría mejorarlo. Y lo más probable es que lo haga. Por ahora, aunque le daré algo de tiempo para que me sienta cómodo con él y luego descubriré qué actualizaciones son realmente importantes.

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