Control deslizante de control de movimiento para riel de lapso de tiempo: 10 pasos (con imágenes)

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

Este instructivo explica cómo motorizar un riel de lapso de tiempo usando un motor paso a paso impulsado por un Arduino. Nos centraremos principalmente en el controlador de movimiento que impulsa el motor paso a paso asumiendo que ya tiene un riel que desea motorizar.

Por ejemplo, al desmantelar una máquina, encontré dos rieles que pude convertir en rieles de lapso de tiempo. Un riel usa una correa para impulsar el control deslizante y el otro un tornillo. Las imágenes de este instructivo muestran un riel accionado por tornillo, pero los mismos principios se aplican a un riel accionado por una correa. Hay solo algunos parámetros que deben cambiarse durante la puesta en servicio.

Paso 1: Principio de funcionamiento:

Para la fotografía de lapso de tiempo utilizo un Intervalómetro llamado LRTimelapse Pro-Timer diseñado por Gunther Wegner. Este es un intervalo de código abierto de alta calidad para fotógrafos de lapso de tiempo, macro y astro que puede construir usted mismo. Gunther, gracias por esta fantástica herramienta que ha puesto a disposición de la comunidad de lapso de tiempo. (Para obtener más información, consulte lrtimelapse-pro-timer-free)

Acabo de agregar un código para controlar el motor paso a paso.

Principio de funcionamiento: el riel de lapso de tiempo funciona en modo esclavo. Este método es bastante confiable. Significa que estoy usando el Intervalómetro LRTimelapse Pro-Timer para configurar el número de disparos y el intervalo entre disparos. El intervalómetro envía una señal a la cámara para que dispare el obturador. Después de tomar una foto, la cámara envía una señal al controlador de movimiento para mover el control deslizante del riel en una secuencia Mover / Disparar / Mover. La señal para iniciar la secuencia proviene de la zapata de flash de la cámara. El flash de la cámara está configurado en Sincronización a la cortinilla trasera, por lo que la señal se envía de regreso al controlador de movimiento cuando se cierra la cortinilla de la cámara. Esto significa que el control deslizante solo se moverá cuando el obturador esté cerrado, por lo que funcionará independientemente de la duración de la exposición.

Material: se requieren dos cables desde el controlador de movimiento a la cámara (modelo específico de la cámara) 1) un cable de liberación del obturador de la cámara con un conector de 2,5 mm y 2) un adaptador de zapata con un enchufe a un cable de sincronización de PC Flash macho con un cable de 3,5 mm mm jack.

Paso 2: la placa del controlador de movimiento

Hardware: El movimiento del control deslizante se realiza mediante un tornillo conectado a un motor paso a paso NEMA 17. El motor paso a paso es impulsado por un EasyDriver controlado por un Arduino UNO. Para usar el controlador con un banco de energía diferente (de 9v a 30v) agregué un módulo de fuente de alimentación LM2596 DC-DC compatible con Arduino para ajustar el voltaje. Consulte el "Arduino Wiring. PDF" adjunto.

El cable de liberación del obturador de la cámara se conecta al controlador mediante un conector de 2,5 mm. El conector está cableado de acuerdo con el esquema que se encuentra en el "Disparador. PDF" adjunto. El cable del adaptador de zapata se conecta al controlador mediante un conector de 3,5 mm. Tener dos tamaños diferentes evita conectar cables al puerto incorrecto.

Paso 3: Código Arduino

Antes de codificar, es importante diferenciar entre las distintas acciones que desea realizar. Arduino permite el uso de lo que se llama void. Un vacío es una sección del programa (línea de código) que se puede llamar en cualquier momento, cuando sea necesario. Por lo tanto, tener cada acción en un vacío separado mantiene el código organizado y simplifica la codificación.

Sketch Logics.pdf adjunto muestra las acciones que quiero lograr y la lógica detrás de ellas.

Paso 4: Código Arduino 1 - Posición de inicio del carril

El primer vacío se utiliza para enviar el riel a la posición de inicio al iniciar el controlador.

El controlador tiene un interruptor de palanca de dirección. En el arranque, el control deslizante se mueve en la dirección seleccionada por la palanca hasta que golpea el interruptor de límite al final del riel; luego retrocede una distancia definida por el usuario (Este es 0 o el valor que corresponde al extremo opuesto del riel). Esta es ahora la posición inicial del control deslizante.

Este vacío se probó utilizando el código que se encuentra en el archivo adjunto llamado BB_Stepper_Rail_ini.txt

Paso 5: Código Arduino 2 - Botón pulsador de doble función

El segundo vacío se utiliza para mover el control deslizante manualmente. Esto es útil cuando configura la expansión de la cámara antes de iniciar la secuencia de lapso de tiempo.

El controlador tiene un botón pulsador con dos funciones: 1) una pulsación corta (menos de un segundo) mueve el control deslizante en una cantidad definida por el usuario. 2) un empujón largo (más de un segundo) mueve el control deslizante hacia el centro o el final del riel. Ambas funciones envían el control deslizante en la dirección seleccionada por el interruptor de palanca.

Este vacío se probó utilizando el código que se encuentra en el archivo adjunto llamado BB_Dual-function-push-button.txt

Paso 6: Código Arduino 3 - Modo esclavo

El tercer vacío se usa para mover el control deslizante una cierta cantidad después de cada disparo. El flash de la cámara debe configurarse en “cortina trasera”. Al final de la toma, se envía una señal de flash desde la zapata de flash al controlador. Esto inicia la secuencia y mueve el control deslizante una cierta cantidad. La distancia para cada movimiento se calcula dividiendo la longitud del riel por el número de disparos seleccionados en LRTimelapse Pro-Timer. Sin embargo, se puede definir una distancia máxima para evitar un movimiento rápido cuando el número de disparos es bajo.

Este vacío se probó utilizando el código que se encuentra en el archivo adjunto llamado Slave mode.txt

Paso 7: Código Arduino 4 - Rampa cuádruple

El cuarto vacío es una opción de rampa para una entrada y salida más suave. Significa que la distancia de cada movimiento aumentará gradualmente hasta el valor establecido y al final del carril disminuirá de la misma manera. Como resultado, cuando se mira la secuencia de lapso de tiempo final, el movimiento de la cámara se acelera al comienzo del riel y se ralentiza en el extremo del riel. En la imagen adjunta se muestra una curva de aceleración Quad típica (entrando y saliendo). Se puede definir la distancia de la rampa.

Probé el algoritmo en Excel y configuré las curvas de aceleración y desaceleración según la imagen adjunta. Este vacío se probó utilizando el código que se encuentra en el archivo adjunto llamado BB_Stepper_Quad-Ramping-calculate.txt

Nota: Esta rampa cuádruple no debe confundirse con la rampa de bulbo donde cambia la duración de la exposición o la rampa de intervalo donde se cambia el intervalo entre tomas.

Paso 8: Arduino Code 5 - Integración con LRTimelapse Pro-Timer

LRTimelapse Pro-Timer es un intervalo de bricolaje de código abierto gratuito para fotógrafos de lapso de tiempo, macro y astro que Gunther Wegner pone a disposición de la comunidad de fotógrafos de lapso de tiempo. Después de construir una unidad para mi cámara, la encontré tan buena que comencé a pensar en cómo conducir mi riel con ella. El LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf adjunto es un breve manual que muestra cómo navegar por el programa.

El BB_Timelapse_Arduino-code.pdf adjunto muestra la estructura de LRTimelapse Pro-Timer Free 0.91 y en verde las líneas de código que agregué para operar el control deslizante.

BB_LRTimelapse_091_VIS.zip contiene el código Arduino si quieres probarlo.

El documento adjunto BB_LRTimer_Modif-Only.txt enumera las adiciones que hice a Pro-Timer. Hace que sea más fácil integrarlos a las nuevas versiones de Pro-Timer cuando Gunther los pone a disposición.

Paso 9: Código Arduino 6 - Variables y valores de configuración

El paso del tornillo puede variar o, si se usa una correa, el paso de la correa y el número de dientes de las poleas también pueden variar. Además, el número de pasos por rotación del motor paso a paso y la longitud del riel pueden diferir. Como resultado, la cantidad de escalones para cruzar la longitud del riel cambia de un riel a otro.

Para adaptar el controlador a diferentes carriles, se pueden ajustar algunas variables en el programa:

• Calcule la cantidad de pasos que corresponden a la longitud del carril entre los finales de carrera. Ingrese el valor en la variable: long endPos (es decir, este valor es 126000 para el riel accionado con un tornillo que se muestra en este instructivo)
• Para ver la composición del marco al inicio, medio y final del riel cuando se usa el efecto de expansión, utilicé la opción de empuje largo con el botón. Ingrese el número de pasos que corresponden a la mitad del riel en la variable: long midPos (es decir, este valor es 63000 para el riel accionado con un tornillo que se muestra en este instructivo)
• En LRTimelapse Pro-Timer debe ingresar cuántas fotos desea tomar. El programa divide la longitud del riel por este número. Si toma 400 fotografías y su riel es de 1 metro, cada movimiento del deslizador será 1000: 400 = 2,5 mm. Para 100 imágenes, el valor sería de 10 mm. Esto es demasiado para un solo movimiento. Por lo tanto, puede decidir no usar toda la longitud de su riel. Ingrese el movimiento máximo permitido en la variable: const int maxLength (es decir, este valor es 500 para el riel accionado con un tornillo que se muestra en este instructivo)
• Al presionar el botón pulsador menos de un segundo, mueve el control deslizante una cierta distancia que se puede configurar en la variable: int inchMoveval (es decir, este valor es 400 para el riel accionado con un tornillo que se muestra en este instructable)
• Quad Ramping permite una entrada y salida suave. Puede decidir qué distancia durará la rampa al principio y al final del riel. Este valor se ingresa como un porcentaje de la longitud del riel en la variable: relación de flotación (es decir, 0,2 = 20% de la longitud del riel)

Paso 10: Algunas palabras sobre el riel

El carril tiene un metro de largo. Está hecho de un deslizador de cojinete lineal de carga pesada atornillado a una barra de extrusión de aluminio ranurada. Compré la barra de extrusión y los accesorios en RS.com (vea la imagen rs items-j.webp

Expansión: la rótula de un trípode (según la imagen adjunta) está montada en el control deslizante. Un pequeño brazo conecta la cabeza al tornillo. Si aleja el tornillo del riel en un lado, obtendrá un ángulo entre el tornillo y el riel. Cuando el control deslizante se mueve a lo largo del riel, crea una rotación de la cabeza de la bola. Si no desea que se extienda, mantenga el tornillo paralelo al riel.

El controlador está montado en el control deslizante. Elegí esa opción, en lugar del controlador en un extremo del riel, para evitar que varios cables corran a lo largo del riel. Solo tengo un cable entre el banco de energía y el controlador. Todos los demás cables, al motor paso a paso, al interruptor de límite, el cable del obturador a la cámara y el cable de sincronización de la cámara se mueven con el controlador.

Tornillo versus cinturón: para la fotografía de lapso de tiempo, ambos diseños funcionan bien. El cinturón permite movimientos más rápidos en comparación con el tornillo, esto podría ser una ventaja en caso de que desee convertir el riel en un control deslizante de video. Una ventaja del diseño de tornillo es que cuando coloca el riel vertical o en ángulo, en caso de un corte de energía, el control deslizante permanece quieto y no caerá. Le sugiero encarecidamente que tenga cuidado cuando haga lo mismo con un riel accionado por correa, en caso de un corte de energía o si se queda sin energía, la cámara se deslizará hacia la parte inferior del riel bajo su propio riesgo.