منزلق التحكم في الحركة لسكة الفاصل الزمني: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

يشرح هذا الدليل كيفية تشغيل سكة فاصل زمني بمحرك باستخدام محرك متدرج مدفوع بواسطة Arduino. سنركز بشكل أساسي على وحدة التحكم في الحركة التي تقود المحرك المتدرج بافتراض أن لديك بالفعل سكة تريد تجهيزها بمحرك.

على سبيل المثال ، عند تفكيك آلة ، وجدت سكتين يمكنني تحويلهما إلى قضبان زمنية. يستخدم أحد القضبان حزامًا لقيادة المنزلق والآخر بمسمار. تُظهر الصور الموجودة في هذا الدليل سكة حديدية تعمل بالبراغي ولكن نفس المبادئ تنطبق على سكة يحركها حزام. لا يوجد سوى عدد قليل من المعلمات التي تتطلب التغيير أثناء التكليف.

الخطوة 1: مبدأ التشغيل:

بالنسبة للتصوير الفوتوغرافي بالفاصل الزمني ، أستخدم مقياس الفاصل الزمني المسمى LRTimelapse Pro-Timer المصمم بواسطة Gunther Wegner. هذا مقياس فاصل زمني مفتوح المصدر عالي الجودة للمصورين الفوتوغرافيين الذين يستخدمون فواصل زمنية وتصوير الماكرو والفلك الذي يمكنك إنشاؤه بنفسك. غونتر ، شكرًا لك على هذه الأداة الرائعة التي أتاحتها لمجتمع الفاصل الزمني. (لمزيد من المعلومات ، راجع lrtimelapse-pro-timer-free)

لقد أضفت للتو بعض التعليمات البرمجية للتحكم في محرك السائر.

مبدأ التشغيل: يعمل Time Lapse Rail على الوضع التابع. هذه الطريقة موثوقة تمامًا. هذا يعني أنني أستخدم مقياس LRTimelapse Pro-Timer Intervalometer لإعداد عدد اللقطات والفاصل الزمني بين اللقطات. يرسل مقياس الفاصل الزمني إشارة إلى الكاميرا لإطلاق المصراع. بعد التقاط صورة ، ترسل الكاميرا إشارة إلى وحدة التحكم في الحركة لتحريك شريط تمرير السكة في تسلسل نقل / تصوير / نقل. تأتي الإشارة لبدء التسلسل من قاعدة فلاش الكاميرا. تم ضبط فلاش الكاميرا على Rear-curtain Synchro ، بحيث يتم إرسال الإشارة مرة أخرى إلى وحدة التحكم في الحركة عند إغلاق ستارة الكاميرا. هذا يعني أن شريط التمرير لن يتحرك إلا عند إغلاق المصراع ، لذا سيعمل بغض النظر عن طول التعريض الضوئي.

المواد: مطلوب كابلين من وحدة التحكم في الحركة إلى الكاميرا (طراز الكاميرا الخاص) 1) كبل تحرير مصراع الكاميرا بمقبس 2.5 مم و 2) مهايئ الأحذية الساخنة مع التوصيل إلى سلك كابل مزامنة الكمبيوتر الفلاش من الذكور مع 3.5 جاك مم.

الخطوة الثانية: لوحة التحكم في الحركة

الأجهزة: تتم حركة المنزلق عن طريق برغي متصل بمحرك NEMA 17 Stepper. يتم تشغيل محرك السائر بواسطة EasyDriver يتحكم فيه Arduino UNO. لاستخدام وحدة التحكم مع بنك طاقة مختلف (من 9 فولت إلى 30 فولت) أضفت وحدة تزويد طاقة متوافقة مع LM2596 DC-DC Arduino لضبط الجهد. انظر "Arduino Wiring. PDF" المرفق.

يتم توصيل كابل تحرير مصراع الكاميرا بوحدة التحكم باستخدام مقبس مقاس 2.5 مم. المقبس سلكي وفقًا للتخطيطي الموجود في "Shutter release. PDF" المرفق. يتم توصيل كابل محول الحذاء الساخن بوحدة التحكم باستخدام مقبس مقاس 3.5 ملم. يؤدي وجود حجمين مختلفين إلى تجنب توصيل الكابلات بالمنفذ الخطأ.

الخطوة 3: كود اردوينو

قبل الترميز ، من المهم التفريق بين الإجراءات المختلفة التي تريد تحقيقها. يسمح Arduino باستخدام ما يسمى الفراغ. الفراغ هو جزء من البرنامج (سطر من التعليمات البرمجية) يمكن استدعاؤه في أي وقت ، عند الضرورة. لذا فإن وجود كل إجراء في فراغ منفصل يحافظ على تنظيم الكود ويبسط عملية الترميز.

يوضح Sketch Logics.pdf المرفق الإجراءات التي أريد تحقيقها والمنطق الكامن وراءها.

الخطوة 4: كود اردوينو 1 - الموضع الرئيسي للسكك الحديدية

يتم استخدام الفراغ الأول لإرسال السكة إلى الوضع الرئيسي عند بدء تشغيل وحدة التحكم.

وحدة التحكم لديها مفتاح تبديل الاتجاه. عند بدء التشغيل ، يتحرك شريط التمرير في الاتجاه المحدد بواسطة مفتاح التبديل حتى يصل إلى مفتاح الحد في نهاية السكة ؛ ثم يتحرك للخلف بمسافة يحددها المستخدم (هذه هي 0 أو القيمة التي تتوافق مع الطرف المقابل للسكك الحديدية). هذا هو موضع المنزل الآن لشريط التمرير.

تم اختبار هذا الفراغ باستخدام الكود الموجود في الملف المرفق المسمى BB_Stepper_Rail_ini.txt

الخطوة 5: كود اردوينو 2 - زر ضغط ثنائي الوظيفة

يتم استخدام الفراغ الثاني لتحريك شريط التمرير يدويًا. يكون هذا مفيدًا عند إعداد الكاميرا الممتدة قبل بدء تسلسل الفاصل الزمني.

تحتوي وحدة التحكم على زر ضغط بوظيفتين: 1) دفعة قصيرة (أقل من ثانية) لتحريك شريط التمرير بمقدار يحدده المستخدم. 2) دفعة طويلة (أكثر من ثانية) تحرك المنزلق إلى منتصف أو نهاية السكة. ترسل كلتا الوظيفتين شريط التمرير في الاتجاه المحدد بواسطة مفتاح التبديل.

تم اختبار هذا الفراغ باستخدام الكود الموجود في الملف المرفق المسمى BB_Dual-function-push-button.txt

الخطوة 6: كود اردوينو 3 - وضع الرقيق

يتم استخدام الفراغ الثالث لتحريك شريط التمرير بمقدار معين بعد كل لقطة. يحتاج فلاش الكاميرات إلى الضبط على "الستارة الخلفية". في نهاية اللقطة ، يتم إرسال إشارة فلاش من حذاء الفلاش الساخن إلى وحدة التحكم. يبدأ هذا التسلسل ويحرك شريط التمرير بمقدار معين. يتم حساب المسافة لكل حركة بقسمة طول القضيب على عدد اللقطات المحددة في LRTimelapse Pro-Timer. ومع ذلك ، يمكن تحديد أقصى مسافة لتجنب الحركة السريعة عندما يكون عدد اللقطات منخفضًا.

تم اختبار هذا الفراغ باستخدام الكود الموجود في الملف المرفق المسمى Slave mode.txt

الخطوة 7: كود اردوينو 4 - التدعيم الرباعي

الفراغ الرابع هو خيار مدرج لتسهيل الدخول والخروج بشكل أكثر سلاسة. هذا يعني أن مسافة كل حركة ستزداد تدريجيًا إلى القيمة المحددة وفي نهاية السكة ستنخفض بنفس الطريقة. نتيجة لذلك ، عند النظر إلى تسلسل الفاصل الزمني النهائي ، تتسارع حركة الكاميرا في بداية السكة وتتباطأ عند أقصى القضيب. يظهر منحنى تسريع رباعي نموذجي في الصورة المرفقة (تخفيف للداخل والخارج). يمكن تحديد مسافة التعلية.

لقد اختبرت الخوارزمية في Excel وقمت بإعداد منحنيات التسارع والتباطؤ وفقًا للصورة المرفقة. تم اختبار هذا الفراغ باستخدام الكود الموجود في الملف المرفق المسمى BB_Stepper_Quad-Ramping-calculation.txt

ملحوظة: لا ينبغي الخلط بين هذا التدرج الرباعي مع تدعيم المصباح حيث يتغير طول التعريض أو تم تغيير الفاصل الزمني حيث يتم تغيير الفاصل الزمني بين اللقطات.

الخطوة 8: كود اردوينو 5 - التكامل مع LRTimelapse Pro-Timer

LRTimelapse Pro-Timer عبارة عن مقياس فاصل زمني مجاني مفتوح المصدر لمصوري الفواصل الزمنية والمصورين الفوتوغرافيين والفلكيين الذي تم توفيره لمجتمع المصور الفوتوغرافي بفاصل زمني بواسطة Gunther Wegner. بعد بناء وحدة للكاميرا الخاصة بي ، وجدت أنها جيدة جدًا لدرجة أنني بدأت أفكر في كيفية قيادة سكة الحديد بها. LRTimelapse Pro-Timer 091_Logics.pdf المرفق هو دليل قصير يوضح كيفية التنقل في البرنامج.

يُظهر BB_Timelapse_Arduino-code.pdf المرفق بنية LRTimelapse Pro-Timer Free 0.91 وباللون الأخضر خطوط الكود التي أضفتها لتشغيل شريط التمرير.

يحتوي BB_LRTimelapse_091_VIS.zip على كود Arduino إذا كنت تريد الذهاب.

يسرد مستند BB_LRTimer_Modif-Only.txt المرفق الإضافات التي قمت بها على Pro-Timer. يسهل دمجها في الإصدارات الجديدة من Pro-Timer عندما يتيحها Gunther.

الخطوة 9: كود اردوينو 6 - المتغيرات وقيم الإعداد

قد تختلف درجة اللولب أو في حالة استخدام الحزام ، قد تختلف أيضًا درجة الحزام وعدد الأسنان على البكرات. بالإضافة إلى ذلك ، قد يختلف عدد الخطوات لكل دوران للمحرك السائر وطول السكة. ونتيجة لذلك ، يتغير عدد درجات عبور طول السكة من سكة إلى أخرى.

لتكييف وحدة التحكم مع القضبان المختلفة ، يمكن تعديل بعض المتغيرات في البرنامج:

• احسب كمية الخطوات التي تتوافق مع طول السكة بين مفاتيح الحد. أدخل القيمة في المتغير: long endPos (أي أن هذه القيمة هي 126000 للسكك الحديدية المدفوعة بمسمار موضح في هذا الدليل)
• لإلقاء نظرة على تركيبة الإطار في بداية ووسط ونهاية السكة عند استخدام تأثير الامتداد ، استخدمت خيار الدفع الطويل مع زر الضغط. أدخل عدد الخطوات التي تتوافق مع منتصف السكة في المتغير: midPos طويل (أي أن هذه القيمة هي 63000 للسكك الحديدية المدفوعة بمسمار موضح في هذا الدليل)
• في LRTimelapse Pro-Timer ، عليك إدخال عدد الصور التي تريد التقاطها. يقسم البرنامج طول السكة الحديدية على هذا الرقم. إذا التقطت 400 صورة وكان سكة سكة الحديد الخاصة بك مترًا واحدًا ، فستكون كل حركة منزلقة 1000: 400 = 2.5 مم. بالنسبة لـ 100 صورة ، ستكون القيمة 10 ملم. هذا كثير جدا لحركة واحدة. لذلك قد تقرر عدم استخدام الطول الكامل للسكك الحديدية. أدخل الحد الأقصى للحركة المسموح بها في المتغير: const int maxLength (أي أن هذه القيمة هي 500 للسكك الحديدية المدفوعة بمسمار موضح في هذا الدليل)
• عند الضغط على زر الضغط لأقل من ثانية ، فإنه يحرك المنزلق بمسافة معينة يمكن ضبطها في المتغير: int inchMoveval (أي أن هذه القيمة هي 400 للسكة التي يتم تحريكها بواسطة المسمار الموضح في هذا الدليل)
• تسمح خاصية Quad Ramping بالتخفيف السلس للداخل والخارج. يمكنك تحديد المسافة التي سيستغرقها المنحدر في بداية ونهاية السكة. يتم إدخال هذه القيمة كنسبة مئوية من طول السكة الحديدية في المتغير: نسبة التعويم (أي 0.2 = 20٪ من طول السكة الحديدية)

الخطوة 10: بضع كلمات عن السكك الحديدية

يبلغ طول السكة مترًا واحدًا. إنه مصنوع من منزلق محمل خطي ثقيل مثبت بمسامير إلى قضيب بثق من الألومنيوم مشقوق. اشتريت شريط البثق والملحقات من RS.com (انظر الصورة rs items-j.webp

التدوير: يتم تثبيت رأس كرة ثلاثي القوائم (حسب الصورة المرفقة) على شريط التمرير. ذراع صغير يربط الرأس بالمسمار. إذا قمت بتحريك المسمار بعيدًا عن السكة من جانب واحد ، فستحصل على زاوية بين المسمار والقضيب. عندما يتحرك المنزلق على طول القضيب فإنه يخلق دورانًا لرأس الكرة. إذا كنت لا تريد الامتداد ، فابق المسمار موازيًا للسكك الحديدية.

يتم تركيب وحدة التحكم على شريط التمرير. لقد اخترت هذا الخيار - بدلاً من وحدة التحكم في أحد طرفي السكة - لتجنب العديد من الكابلات التي تعمل على طول السكة. لدي كابل واحد فقط بين بنك الطاقة وجهاز التحكم. جميع الكابلات الأخرى ، إلى المحرك المتدرج ، إلى مفتاح الحد ، وكابل الغالق بالكاميرا وكابل Synchro من الكاميرا كلها تتحرك مع وحدة التحكم.

المسمار مقابل الحزام: للتصوير الفوتوغرافي بفاصل زمني ، يعمل كلا التصميمين بشكل جيد. يسمح الحزام بحركات أسرع مقارنة بالمسمار اللولبي ، وقد تكون هذه ميزة في حالة رغبتك في تحويل السكة إلى شريط تمرير فيديو. تتمثل إحدى ميزات تصميم البرغي في وضع السكة بشكل رأسي أو بزاوية ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يظل شريط التمرير ثابتًا ولن يسقط. أود أن أقترح بشدة توخي الحذر عند القيام بنفس الشيء مع سكة يحركها الحزام ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو في حالة نفاد الطاقة ، ستنزلق الكاميرا إلى أسفل السكة على مسؤوليتك الخاصة!