نموذج اردوينو الروبوت بفاصل زمني

توضح هذه المقالة إنشاء نظام أساسي متنقل قابل للبرمجة نموذجي بدرجات عديدة من الحرية لالتقاط الصور باستخدام كاميرا SLR - للتثبيت اللاحق للفيديو بفاصل زمني. من المستحسن أنهم لا يفهمون أي شيء في الإلكترونيات وأجهزة التحكم الدقيقة ، "المطورين المحترفين" للحلول على Arduino وبائعيهم ، لا يوجد شيء مفيد هنا.

الصورة

لفترة وجيزة حول سبب حاجتي إليها
. , — .

. . , PCMCIA-, -? , , WiFi , -? . , .
, . — -, . . — -. , , //, , . .
, , . - . . --- (360° 24 ;) ). — . , . . . GoPro. - — , . — , . , ! , . , timelapse dolly .
.

, , , . , , , — . , . . , . , , , - .

. ?

الصورة

ربما لا يتخيل الجميع قدرات حتى أبسط المتحكمات الدقيقة. مملوكة بشكل سيئ بشكل خاص من قبل الناس من "المهن الإبداعية". المصممون والمصورون والمصورون - غالبًا ما يتعلمون "العملية" ولديهم آراء محافظة حول موضوع مهنتهم ، ولا يريدون تغيير أي شيء. خاصة عندما ترتبط الحركة إلى الجانب (ليس بالضرورة هذه الحركة إلى الأمام) بجهود ملحوظة لدراسة شيء جديد ، وهو ليس مفيدًا بالضرورة في النشاط الرئيسي. قل ، حسنًا ، لماذا أحتاج إلى هذا - من الأفضل أن أخلع فتاة عارية أخرى. بالطبع ، نادرا ما يزعج هذا العمل أي شخص. وحتى إذا فكر الناس في التحرك جانبًا ، فبإمكانهم غالبًا الدفع فقط. لماذا تبني قطعة من الحديد إذا كان بإمكانك شراء قطعة من الحديد؟

ولكن إذا لم يكن هناك شيء لشراء قطعة من الحديد ، علاوة على ذلك ، فلن تؤتي ثمارها أبدًا وتريد فقط أن تتلاعب بالفكرة؟ إذا اعتبرنا الميكروكونترولر بديلاً عن Tanchiki ، قادر على إصدار شيء مثير للاهتمام IRL؟ لذا فقط حفز نفسك واتخذ خطوة. فجأة ، اتضح أنه حتى بالنسبة للمصور (المشار إليه فيما بعد باسم مستخدم الروبوت ، يطلق عليه مصور ، على الرغم من أنه يصنع مقاطع فيديو معه. الحياة شيء غريب) ، كل شيء لا يبدو مخيفًا ومعقدًا. خاصة إذا بقيت على هذا المستوى العالي من لعبة الركبة.

بالنسبة لي ، كان الدافع للتعمق أكثر هو الرغبة في بناء منصة متنقلة لجهاز DSLR الخاص بي. يمكن تنشيط الفيديو بفاصل زمني بشكل كبير وجعله أكثر إثارة للاهتمام من خلال حركة نقطة التصوير. كحركة متسلسلة بسيطة ، مثل التحريك ، والجمع بين هذه والحركات الأخرى.

وفقًا لذلك ، بالنسبة لي ، تمت صياغة المهمة على النحو التالي - لتوفير عدة درجات من الحرية لكاميرا SLR ثقيلة - مع دقة واستقرار الحركة المطلوبة للفاصل الزمني. وبالطبع التصوير الآلي بالكامل. وكل ذلك مع القليل من الدم ، أي كمية صغيرة من الروبل وقضاء وقت مقبول. أي بأسرع ما يمكن. وهكذا وُلد مشروع 4DOF Timelapse Robot.

فقط اتخذ خطوة. ثم لأولئك الذين لم يسبق لهم المشاركة في برمجة وتجميع الأجهزة الإلكترونية ، ينفتح عالم رائع ومدروس. حيث أصبح يخطو سيد آفاق لا حدود لها. هل يمكنك فعل ذلك؟ يمكنك. وهكذا؟ يمكنك. وأريد - هل يمكنني؟ نعم ، من الممكن ، انظر كيف يتم ذلك ...

النص من هذا النص منالتعليقات على اللعبة في مبرمج متحكم (نعم ، قرأتها بشكل صحيح - حتى أنها تلعبها!):

avr 35 : ( ) , , , 8- , 16- , , ( , , /, wdt), -, 8 , , ( , — , !), , , — , , 0 1, -, , . — .

, ! , , , , . . — //- .

, — :

, , . — . , , , .

, , ( - 5 ), . : , ( ), , , , . . — , .

, . , , , , — : 35 , , , - .

avr' , , 10 , stm' arm', , — arm' .

— ! .

— , , - , , . , , , , , ...

بالنسبة للمبتدئين ، يبدو أن عالم Arduino الذي يتم الإعلان عنه هو الأكثر جاذبية ويمكن الوصول إليه بسهولة. يمكن معالجة هذا بطرق مختلفة ، ولكن لا يمكن للمرء إلا أن يعترف - إن توافر الحلول وانتشارها استنادًا إلى جميع أنواع الاختلافات باستخدام atmega328 هو الذي يسمح للمبتدئين بتحقيق نتائج مقبولة بسهولة ، دون فهم الكثير من تفاصيل وحدة التحكم الدقيقة واتصالها بالأجهزة الطرفية. لن يفهم Noob شيئًا لعنة كيف تعمل في الداخل ، لكن الحرفة ستعمل وتتحرك وفقًا لرغباته ، وهو نفس الشيء الذي فعله الصينيون بسعر أرخص لفترة طويلة وطبع مليون نسخة. نعم ، حتى لو كان هذا تكرارًا للمسار الذي سلكه منذ فترة طويلة آلاف آخرين - فإنه لا يزال من دواعي سروري التنفيذ المستقل للمهمة. لماذا تجمع ليغو وفقًا للتعليمات - بعد كل شيء ، قام الآخرون بجمعها بالفعل؟ المتعة.لماذا تصوّر المجرات بتقنية بسيطة للغاية إذا كان هناك هابل؟ المتعة. لماذا تجمع عربة على عجلات مع جهاز تحكم عن بعد إذا كان المخزن يحتوي على مئات منهم في صناديق جميلة؟ المتعة.

هذه هي الطريقة التي يجب أن نقترب بها من أردوينو - سنستمتع ، وحقيقة أن المغامرين الصينيين والإيطاليين والتجار المحليين يجنون المال معنا في نفس الوقت - حسنًا ، عليك أن تدفع مقابل المتعة! حسنًا ، يمكن للمحترفين في مجال الإلكترونيات البصق في اتجاه الحرف اليدوية Arduino والمزيد.

لذا في هذه المقالة نستمتع بالمتعة غير المسبوقة - محركات DSLR الخاصة بنا لوحدها ونطلق النار على الإطارات بتردد معين ، بينما نحن راضون ، نشرب القهوة ونقرأ أوقات المهوسات.

ما نريده من الحرف اليدوية:
- التحكم في الكاميرا - تنفيذ الكاميرا على التعريض الذي نضعه والحفاظ على التوقف المؤقت المطلوب بين الإطارات ؛
- الانتقال ذهابًا وإيابًا إلى مسافة عشوائية - دون متطلبات التركيب أو التحضير الطويل للقاعدة ؛
- دوران الكاميرا من اليسار إلى اليمين بخطوة تعسفية ؛
- قم بتدوير الكاميرا لأعلى ولأسفل بخطوة تعسفية ؛
- دوران حلقة الزوم أو بؤرة العدسة - بالطبع ، نفس الشدة التي نختارها.

تتضمن هذه المجموعة من الميزات حرية إبداعية رائعة عند تصوير مقاطع فيديو بفاصل زمني. يمكنك حل أي مشكلة تقريبًا - الجمع بين حركة الكاميرا بنسب مختلفة والتحكم في سرعة الغالق. فقط التحكم التعريض التعسفي اعتمادًا على الإضاءة يبقى غير متاح - هنا يمكنك الوثوق فقط ببرنامج مقياس التعرض للكاميرا أو تقييد نفسك بفجوة صغيرة. كل من قام بالتصوير بفاصل زمني في الصباح والمساء يفهم تمامًا مدى سرعة تغير ظروف الإضاءة.

لسوء الحظ ، حتى الآن ، لم يتم تنفيذ دوران الكاميرا لأعلى ولأسفل أيضًا - حسنًا ، بالنسبة للهيكل. ما زلت لا أستطيع أن أتخيل بأي وسيلة لتحقيق ذلك في أبعاد النموذج الأولي الخاص بي. حتى الآن ، عليك القيام بزاوية ارتفاع الكاميرا التي تم تعيينها في البداية عند تركيبها - والفرق من الوضع الأفقي يجعل من المستحيل التحكم في تركيز الزوم.

المشكلة الأولى هي السؤال - ما الذي يحرك الكاميرا؟ المرآة شيء ثقيل. يبدأ البحث عن حل وسط - لا تريد حمل الجاذبية مثل سيارة كهربائية للأطفال وأن الكاميرا ستكون مستقرة ولن تفوقها بسبب ارتفاع مركز الجاذبية. قد يكون المصورون بألعاب GoPro راضين تمامًا عن السيارات التي تجرها الدواب بأربع عجلات. بالنسبة إلى كاميرا DSLR الخاصة بي ، أود الحصول على شيء أكثر استقرارًا. بعد دراسة القضية والحلول الحالية ، استقرت على النظام الأساسي المتتبع.

تكلف المنصات المتعقبة المتخصصة الجاهزة مبلغًا محرجًا. كان من الحكمة استخدام لعبة لغرضنا. نظرًا لأن العائلة تمتلك بالفعل خزانًا يتم التحكم فيه عن طريق الراديو (ليوبارد 1:20) ، فإن أول شيء نظرت إليه في اتجاهه. ولكن أصبح من المؤسف - دعه يستمر في الركوب وبصق الكرات لفرح الأطفال. ماذا يمكنك أن تشتري وتفكك بسرعة وبتكلفة زهيدة؟ اكتشف التجول في Avito أن الدبابات إما صغيرة جدًا أو باهظة الثمن. ولكن هناك أطفال قليلو الطلب وبالتالي ليسوا مكلفين للغاية ، ولكن بأي حال من الأحوال أقل من حفاري لأغراضي. ولكن ، كما كان سيحالفني الحظ ، لم يكن في مدينتي شيء مناسب للبيع. الطلب عبر البريد؟ ثم ربما ترى الصينيين؟ لذلك جئت إلى موقع "تاجر الروبوت" نينغ الملقب SINONING. هل تريد شاسيه "خزان" بارد من الألمنيوم مقابل 138 دولارًا - لا مشكلة! هل تريد نفس الحجم ولكن شاسيه "الحفار" البلاستيكي بالكامل لمدة ثلاثين؟ من فضلك! جشع تماما؟ هنا لديك هيكل دبابة مقابل 14 دولارًا ، وحتى مع محرك. يمكنك أيضًا شراء arduinki من هناك ، ولكن لدي الكثير من هذه الأشياء في المدينة ، لذلك ذهب لي هيكل بلاستيكي غير مكلف SN1000 من الصينيين.

الصورة

بالنسبة لـ arduino ، استفدت من العروض المقدمة من Make Robots ( https://vk.com/makerobot66 ) حيث تم شراء البريد غير المرغوب فيه التالي المستخدم في هذا المشروع:

  • DCcduino UNO (مع كبل USB) ... 480 × 1 = 480
  • وحدة GY-273 HMC5883L ... 170 × 1 = 170
  • مجموعة اردوينو للمبتدئين ... 480 × 1 = 480
  • 1 قناة 5V وحدة التتابع ... 180 × 1 = 180
  • شاشة LCD 2004 I2C زرقاء ... 610 × 1 = 610
  • درع محرك الأقراص L293D ... 360 × 1 = 360
  • وحدة جويستيك KY-023 ... 170 × 1 = 170
  • حزام التوقيت GT2 6 مم ... 120 × 1 = 120
  • بكرة توقيت GT2 16t 6mm ... 140 x 1 = 140
  • 10 أسلاك توصيل 30 سم 1f1f ... 55 × 1 = 55
  • أسلاك قفز 10 سم 30 سم 1 م 1 ف ... 55 × 1 = 55
  • 28BYJ-48 محرك السائر + سائق ULN2003 ... 260 × 1 = 260
  • حامل البطارية 18650 × 2 ... 60 × 1 = 60

إجمالي 3140 فرك.

بالإضافة إلى ذلك ، كان مطلوبًا:

  • بطاريتين 18650
  • رقيقة من اللوح الليفي "الرقائقي".
  • حفنة من البراغي والصواميل M4
  • ستة مسامير 3.5x51 نوع من مثل.
  • 10 بطانات M5 و 2 M8 - تمامًا مثل الفواصل.
  • بعض التفاصيل من البناء "الميكانيكي".
  • تبديل اللحيم
  • 3.5mm مقبس جاك لحام
  • 2.1x5.5 مقبس الطاقة
  • ومشبك ورق

من جانب معدات التصوير ، أصبحوا في متناول اليد:

- DSLR
- جهاز تحكم عن بعد "لاسلكي" صيني - كمتبرع للكابل للاتصال بموصل جهاز التحكم عن بعد للكاميرا
- أبسط تركيب للكاميرا من حامل ثلاثي القوائم مع الفواصل. رأس ترايبود عادي سيكون أفضل بكثير ، ولكن ناقص سيكون مركز ثقل أعلى.

لم يكن هناك الكثير من الضجة من جانب الميكانيكا. يحتوي SN1000 الناتج على محركين DC "بحجم 130" لقيادة المسارات ، ويتم تثبيت محرك DC آخر في علبة التروس لتدوير المنصة على هذا الهيكل المجنزر. يتم جمع كل شيء. لذلك كل شيء جاهز تقريبًا. يبقى فقط لإصلاح الكاميرا والإلكترونيات على المنصة. كان الحل التقليدي الذي رأيته هو وضع خردة إلكترونية على الهيكل تحت الطائرة التي وضعت عليها الحمولة أو عناصر التحكم. يتم فصل الطائرة عن الهيكل بفواصل من الارتفاع المطلوب. تمكن البعض من بناء عدة طوابق.

حسنًا ، لقد رأيت الخشب الرقائقي وحفرت ثقوبًا للمثبتات فيه ، واشتريت البطانات والمسامير - كل شيء جاهز. لا يوجد شيء معقد في هذا حتى بالنسبة للمصور. يوفر هيكل "الحفار" صلابة كافية للمنصة ونقاط التعلق.

مع الإلكترونيات ، فإن المتاعب أكثر ، لكنها أكثر متعة بشكل ملحوظ. لا ، حقا ، هذا ممتع للغاية. لكن ليس صعبًا. على الرغم من التعليم المتخصص للغاية ، أنا لا أفهم الإلكترونيات ، فإن قانون أوم لا يرتد من أسنانه على الإطلاق ، لقد قمت ببرمجة C للمرة الأخيرة منذ اثني عشر عامًا تقريبًا والمهام التعليمية البحتة ، ولا توجد مبيعات ، ولا أعرف حقًا كيف أعمل بيدي. ولكن ليس مخيفا جدا. حتى مثل هذا المبرمج السيئ ، وأنا غير مألوف تمامًا بالمكونات الإلكترونية المستخدمة ، كان قادرًا على رمي شيء ما بسرعة وسهولة. علاوة على ذلك ، فإن الطريق من وميض LED إلى حل المهام سريع وسهل للغاية - بفضل العديد من موارد الويب لاردوينو ، حيث يتم مضغ كل شيء حتى يتم التعليق على التعليمات البرمجية والصور مع التبديل. هناك أيضًا كتب جيدة (أحيانًا حتى باللغة الروسية) ،حيث يمكن الوصول إلى الميزات الأكثر شيوعًا لمنصة Arduino باستمرار وبشكل عادل. لذلك ، بعد أن ابتلعت العديد من الكتب وحفظت عشرات من الإشارات المرجعية في المتصفحات للحصول على حلول مثيرة للاهتمام ، قمت بسرعة كبيرة بكتابة البرنامج (رسم تخطيطي) لمشروع Arduino وتصحيحه في غضون أيام قليلة. لا يوجد الكثير من الضجة مع مكواة اللحام وكلها تقتصر على لحام الأسلاك إلى الوشاح أو المفتاح. اتضح ، بالطبع ، قبيحًا ، لكنه يعمل بشكل جيد على الركبة. بالنسبة للمصور الفوتوغرافي ، فإن كمالية اللحام أو البرنامج تكون مهمة فقط عندما يتداخل نقصها مع تحقيق أهدافه.في غضون أيام قليلة ، كتب وصحح برنامج (رسم تخطيطي) لمشروع Arduino. لا يوجد الكثير من الضجة مع مكواة اللحام وكلها تقتصر على لحام الأسلاك إلى الوشاح أو المفتاح. اتضح ، بالطبع ، قبيحًا ، لكنه يعمل بشكل جيد على الركبة. بالنسبة للمصور الفوتوغرافي ، فإن كمالية اللحام أو البرنامج تكون مهمة فقط عندما يتداخل نقصها مع تحقيق أهدافه.في غضون أيام قليلة ، كتب وصحح برنامج (رسم تخطيطي) لمشروع Arduino. لا يوجد الكثير من الضجة مع مكواة اللحام وكلها تقتصر على لحام الأسلاك إلى الوشاح أو المفتاح. اتضح ، بالطبع ، قبيحًا ، لكنه يعمل بشكل جيد على الركبة. بالنسبة للمصور الفوتوغرافي ، فإن كمالية اللحام أو البرنامج تكون مهمة فقط عندما يتداخل نقصها مع تحقيق أهدافه.

دعونا نعود مرة أخرى إلى قائمة المكونات - سأعلق على الغرض والتفاعل بينهما.

دماغ النموذج الأولي هو DCcduino UNO. هذا هو Arduino UNO R3 الكلاسيكي في التنفيذ الصيني. ألاحظ ، بأي حال من الأحوال أقل شأنا من الأصل. هناك نفس Atmega328P مع ربطه ، باستثناء أن برنامج تشغيل المنفذ التسلسلي الظاهري لـ USB يتطلب شريحة مختلفة ، ولكن يمكن العثور عليها بسهولة (رقاقة CH340) ، وفي Win8 يبدو أنه كامل. غالبًا ما يكون هذا arduinka هو الأول والأبسط الذي يختار noobs ولم أكن استثناءً. وكما تعلم ، كان ذلك كافياً بالنسبة لي. على سبيل المثال نشأت سلالات مع الموارد ، ولكن ، مع ذلك ، كان متحكمًا بسيطًا 8-bit أكثر من قادر على أداء مهامي.

تتحكم العقول في المحركات من خلال شال آخر يسمى "درع" - من لوحة يتم إدخالها في موصلات اردوينو حيث يتم تطبيق حمولة مفيدة ولحامها. يجب تمييز ذلك عن مجرد "وحدة". يتم توصيل "الوحدات" - وهو حل جاهز لجميع المكونات والمكونات الملحومة - بآردوينو عبر أسلاك عالقة في موصلات أردوينو ، وأحيانًا بوسيط على شكل لوحة توصيل غير ملحومة. و "الدرع" عبارة عن "وحدة" يتم تثبيتها في الجزء العلوي من أردوينو ، حيث أن الأخير له حجم موحد وموصل موصلات.

في حالتي ، وجدت أنه من الضروري شراء Motor Drive Shield L293D - هذه وحدة للتحكم في أربعة محركات DC (أو اثنين من محركات السائر) مع تيارات تصل إلى 600mA لكل محرك DC. ببساطة ، سوف تفعل السيارات الصغيرة. بالنسبة للمحركات في شاسيتي ، وصف الصينيون تيار التعطل 800mA - الحد الأقصى لاستهلاك المحرك ، لذلك اقترحت أن لدي ما يكفي. خطأ قليلا. الآن أفضل اختيار Adafruit Motor Shield V2 - هذا الوشاح هو أكثر ملاءمة للمهمة ويحرر الكثير من الموارد التي يحددها الإصدار الأول. لا يوجد حتى نقص في التيار - مع اللوحة الأولى ، يتم حل ذلك أيضًا عن طريق تثبيت توأم آخر فوق كل شريحة L293D أو بشكل عام ، استبدالها بشريحة SN754410 مماثلة في الأسلاك. أود أيضًا أن ألفت الانتباه إلى حقيقة أنه يجب تصنيف المحركات لـ 6V أو أكثر. يقول الصينيونأن لدي محركات 6V هناك وأنا كسول جدًا لدرجة أنني لا أستطيع التسلق للتحقق. لأن محركات 3V ستعمل أيضًا ، ليس فقط لفترة طويلة. على أي حال ، فهي ذات حجم قياسي وسهلة التغيير. بالمناسبة ، تقول لنفسك أنه قبل بدء الجلبة مع المشروع ، لم يكن لدي أي فكرة عما تم كتابته أعلاه ، ولكن كل هذا يسهل العثور عليه ، وإتقانه وتطبيقه.

يرتبط "الدرع" بقوة النظام بأكمله. منها تعمل بالطاقة والمحركات والأردوينكا وغيرها من الربط. الطاقة في هذا المشروع هي بطاريتان Li-Ion 18650 ، تعطي حوالي 7.4 فولت مع تيار يصل إلى 3 أمبير (ربما أكثر ، لكنني لن أتحقق بشكل أفضل). كمصدر طاقة احتياطي ، يتم أيضًا إخراج الإخراج إلى مصدر طاقة خارجي من خلال موصل 2.1x5.5mm إلى المحول. بالطبع ، لا تنسى إزالة البطاريات قبل توصيل مصدر خارجي ، مثل لن يأتي شيء جيد للاستخدام المتوازي. بالتأكيد. ومع ذلك ، من الضروري توفير طاقة خارجية ، لأنه في حالة برودة بطاريات Li-Ion تنفد بسرعة كبيرة جدًا جدًا ويمكنها أيضًا بشكل دائم.

يتصل Arduinka بالكاميرا من خلال وحدة التتابع. من الواضح أن كل ما يمكنها فعله بهذا هو إغلاق "زر" جهاز التحكم عن بعد. وهناك ، يعتمد الأمر على الكاميرا على نوع التعريض الضوئي الذي تعمل عليه (بتعبير أدق ، أي نوع من التعريضات مجموعة المصور). بالطبع ، إذا كانت الكاميرا في وضع اللمبة ، فإننا نتحكم في التعريض الضوئي لمدة بكرة "الزر". للتصوير الليلي ، لا يوجد شيء يمكن الاستغناء عنه ، لذلك ، في البرنامج ، لم نضع فقط إطلاق البكرة ، ولكن أيضًا القدرة على حمل البكرة المضمنة في الوقت الذي يحتاج فيه المصور. لديّ نيكون ، لذا فقد احتاجت إلى موصل خاص للتحكم عن بعد ، والذي اقترضته من وحدة تحكم التصوير بفواصل زمنية صينية. سعيد أنصار كانون تفعل مع المقابس جاك بسيطة ، وأنا أحسدهم.

لكي يتمكن المصور من التواصل مع البرنامج ، تم تصميم الأعضاء المباشرة والملاحظات - LCD 2004 I2C blue و Joystick Module KY-023. الأول هو شاشة LCD ذات إضاءة خلفية زرقاء مع مصفوفة من 20 حرفًا على 4 أسطر وأبجدية لاتينية واحدة في مولد الأحرف. ارتفع سعر محول I2C بشكل ملحوظ - وهذا يتوقف على ذلك ، مما يسمح لك بالتواصل مع arduinka في سلكين فقط. بتعبير أدق ، حتى واحدًا تلو الآخر ، لكن الأسلاك كلها واحدة اثنان ، وبطبيعة الحال ، اثنان آخران للأرضية الكهربائية (+ و - ، نعم). نظرًا لأن معظم منافذ اردوينو قد أكلت من قبل الدرع - "الدرع" للتحكم في المحرك (وهو ميزة درع V2 - فهو يتصل أيضًا عبر I2C ، تاركًا المنافذ خالية) ، ليس لدينا خيار آخر. تحتوي ثلاثة منافذ أخرى (مدخلين تمثيليين وواحد رقمي) على ذراع تحكم للأكل. هذا جهاز بسيط إلى حد ما حيث من خلال تحريك عصا التحكم على محورين نغير مقاومتها ،ويمكن لـ Arduinka الموجود عليه أن يخبر البرنامج بدقة إلى أين وكم رفضناه ، وحتى بالضغط على عصا التحكم نتسبب في إغلاق زر الاتصال. في المجموع ، لدينا خمسة احتمالات على الأقل لقول شيء ما للبرنامج باستخدام ثلاثة منافذ فقط (ولكن هناك خمسة أسلاك ، طاقة إلى الأرض ، نعم). لكن عصا التحكم نفسها لا تسبب مشاعر لطيفة. حساس للغاية ، غير مريح للتثبيت ، ولكنه يعمل ، حسنًا.

وأخيرًا ، يشارك محرك السائر (السائر) 28BYJ-48 في عدسة الكاميرا لهذا النموذج الأولي. كما أنه يحتاج إلى برنامج تشغيل - رقاقة تدفع تيارًا كبيرًا إليه بأمر منخفض التيار من arduinka. هنا هو وحدة نمطية مع ULN2003. نظرًا لأن حركة حلقات العدسة يجب أن تكون دقيقة جدًا وقابلة للتكرار - لا يتم تطبيق محرك DC التقليدي. يسمح لك محرك السائر بتحويل العدسة قليلاً بدقة مثالية ، وفي المرة القادمة أكثر قليلاً - بدقة شديدة وبدون أي اهتزازات تدمر أي فاصل زمني. بالطبع ، لا يتم دمجها في العدسة ، وهنا تبدأ المشكلة. يلتف من خلال حزام توقيت بحجم GT2 بعرض 6 مم. كما قد يفترض المرء ، تعتمد موثوقية الالتواء على توتر الحزام ولصقه على السطح المطاطي لحلقات العدسة. لكنني لم أتخيل وأعتقد أنه لن تكون هناك مشاكل. سيكون.

نظرًا لأن هذه الخطوة تقع على يسار الكاميرا في هذا النموذج الأولي ، فإن الحزام المتوتر يؤدي إلى انهيار الكاميرا من حامل ثلاثي القوائم بمجرد إحكام ربطها. لو كان على اليمين ، على العكس ، لكان قد تأخر ، لكن الحزن هنا ... والقابض غير مستقر إلى حد ما. يمكنك زيادتها عن طريق الالتصاق على الحلقة نوعًا ما من الطلاء بقبضة أفضل. أو أعد ترتيب المحرك على الجانب الآخر. حتى قررت أيهما أفضل.

الآن سأتحدث عن منطق كل هذا. في المنطق ، كل شيء بدائي للغاية - إذا لم تحاول الخوض في كيفية عمل كل شيء. لذا ، يحتوي المعالج الدقيق "المتواضع" لدينا (atmega328) على كيلوبايت من الذاكرة القابلة للقراءة فقط (أعني EEPROM) التي تخزن قيم معلمات التصوير بفاصل زمني. توجد ذاكرة فلاش غير متطايرة سعة 32 كيلوبايت لتخزين البرنامج وإعادة كتابة محمل الإقلاع. يوجد 2 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي التي يستخدمها برنامجنا لتخزين المتغيرات أثناء التشغيل. بالطبع ، لا تزال هناك مجموعة من السجلات ، والمؤقتات وحتى ميزان الحرارة في الداخل ، ولكن لا حاجة لمعرفة ذلك الآن.

عند تطبيق الطاقة ، يقوم برنامج bootloader في الفلاش بتشغيل برنامجنا المكتوب بواسطته هناك. أولاً وقبل كل شيء ، تضع في ذاكرة الوصول العشوائي جميع المتغيرات والثوابت المكتوبة فيها ، وتقرأ معلمات التصوير من EEPROM هناك وتعرض على شاشة LCD بدائل لمزيد من الإجراءات المقدمة إلى المصور. بعد الانتهاء ، يدور في دورة انتظار لأي رد فعل للمصور - حتى يتم تفريغ البطاريات تمامًا. تتوفر الإجراءات التالية:

- التحكم المباشر في محركات الروبوت - للتحقق من قابلية تشغيل التوصيلات ، وتقييم معايرة عمل المحركات وتعيين الهيكل في موضع البدء.
- برمجة التصوير بفاصل زمني - تغيير نفس معلمات التصوير التي حددها المصور.
- أداء التصوير الاختباري - التنفيذ التدريجي للتصوير المبرمج الذي لا يشمل التعرض والتوقف المؤقت بين الخطوات ("الإطارات").
- بدء التصوير الفوتوغرافي بفاصل زمني - تنفيذ برنامج التصوير خطوة بخطوة وفقًا للمعلمات المدخلة.

تتكون دورة تنفيذ برنامج التصوير من تكرار إطارات الخطوات - عددها يساوي عدد الإطارات في الفيديو الذي حدده المصور. يتم

تنفيذه بالترتيب التالي: 0) عرض على شاشة LCD لمعلمات التصوير الحالية وتقدمها.
1) التعرض. قم بتبديل التتابع وانتظر الوقت المحدد في المعلمات.
2) الحركة ذهابا وإيابا. نقوم بتشغيل المحركات والانتقال إلى المسافة المحددة في المعلمات.
3) دوران الكاميرا يسار يمين. نقوم بتدوير الكاميرا إلى اليسار أو اليمين إلى الدرجات المحددة في المعلمات. قد لا يحدث التناوب في كل إطار ، ولكن ربما كل ثانية ، ثالث ، خامس ، وعشر - يعتمد على المصور الذي يدرك أوهامه.
4) دوران حلقة العدسة بالزاوية المحددة بالمعلمات. بتعبير أدق ، تحدد المعلمات عدد الخطوات للخطوة ، وعدد الخطوات التي تؤدي إلى زاوية الدوران المطلوبة للحلقة التي يحسبها المصور مقدمًا - في وضع التحكم المباشر للخطوة.
5) انتظار التوقف بين الإطارات. إذا تم ضبط الإطار على الحركة ، فمن المنطقي أن تتوقف لمدة ثانيتين على الأقل ، لأن النظام الأساسي يحتاج إلى الهدوء.

وبعد ذلك ، إذا لم يقاطع المستخدم التنفيذ ، ننتقل إلى بداية إطار الخطوة التالي.

بشكل عام ، لا توجد رياضيات أو خوارزميات وحشية غير مفهومة لمصور بسيط.

لماذا أسمي هذا نموذجًا أوليًا ، ولا يتم تشغيله لإنشاء إنتاج صناعي وبراءات اختراع وشهادة ومبيعات دولية؟

أولاً ، إنها لا تزال لعبة. لقد انغمست في إشباع فضولي بدراسة وحدة التحكم الدقيقة وتسخيرها ، ولدي بعض الأفكار في رأسي حول تنفيذ بعض الأجهزة المنزلية ، ولكن للأسف ، لم أتعلم كيفية كسب المال. لكن التكلفة كانت جيدة جدًا - بسعر يصل إلى مائة دولار ، إنه جهاز لائق جدًا يسحب DSLR على نفسه.

ثانياً ، هناك مشاكل كافية وهناك شيء يجب أن ينتهي.

سأذكر بإيجاز: - حول حزام شاجوفيك والعدسة مكتوبة أعلاه.
- يشغل المحرك من قناة واحدة L293D ما يكفي للروبوت ليعمل بسلاسة على سطح مستو ، حتى يميل بزاوية ملحوظة إلى الأعلى ، ولكنه لا يكفي بشكل قاطع على الطرق غير الصالحة - لدفع الروبوت عبر العشب والرمل ... إنه ليس جيدًا. جزئيًا ، قررت ذلك بإضافة محركات إلى قناة أخرى من L293D الثانية. قرر بشكل حاسم استبدال المحركات في مسار القيادة بمحركات أكثر قوة واستخدامها مع محرك ينتج مثل هذا التيار الجيد.
- مع دوران المنصة ليس جليدًا أيضًا. تحول أقل من درجة يصعب إكماله. تحتاج إلى محرك السائر. يحتوي صندوق التروس ، مرة أخرى ، على لعبة كاملة - لا تنسى أصل وهدف الهيكل! نظرًا لأن الدوران أثناء التصوير بفاصل زمني يتم إجراؤه في اتجاه واحد - يتم تحديد المسرحية بشكل سريع وليس أكثر أهمية ، ولكن إذا كانت هناك حركة ذهابًا وإيابًا ، فإن حركات المنصة اللاإرادية ممكنة - داخل اللعبة.
- لم أفكر في كيفية إدراك تحويل الكاميرا لأعلى ولأسفل. وبالتالي ، على الرغم من أن المشروع يسمى 4DoF ، في الواقع ليس لدينا سوى ثلاث درجات من الحرية.
- تتميز المحركات ومحركاتها على المسارات بخصائص مختلفة. ليس متطابقًا تمامًا. لذلك ، مع حركة خطية مستقيمة رسميًا من الروبوت سيؤدي قليلاً إلى الجانب. وفقا لتقديراتي - حوالي 10 سم في خمسة أمتار. لقد افترضت هذا وتعتزم تقديم تصحيح للدورة من خلال تطبيق الملاحظات بناءً على وحدة GY-273 HMC5883L المذكورة في قائمة أجهزة قياس المغناطيسية.

كان من المفترض أنه بعد حفظ قيمة المجال في اتجاه الحركة قبل بدء الحركة في الإطار ، سيعمل الروبوت ، عند اكتمال الحركة الموصوفة ، مع مسار واحد لتصحيح المسار إلى التشابه بين القيم المقاسة أثناء التصحيح الميداني وتخزينها. ليس من الواضح مسبقًا ما إذا كانت دقة مقياس المغناطيسية كافية لهذا أم بدلًا من الملاحظات عليك فقط إدخال التصحيح المحسوب تجريبيًا لهذا النموذج الأولي لوقت تشغيل محرك واحد. لمجرد أن الوحدة المشتراة تبين أنها لا تعمل بالكامل - بدلاً من القيم من المستشعر ، هناك ضجيج واحد ، لكنني لم أتلق بديلًا عنها بعد. وأيضًا على هذا المستشعر ، أردت ربط اكتشاف الانقلاب عند التحرك - لإيقاف التصوير. على الرغم من أنها مفيدة لذلك.

- الواجهة مملة للغاية. عصا التحكم غير اللائقة ، والجمود في التحكم في الروبوت (المزيد عن ذلك لاحقًا) ، ونقص الرسومات الجميلة ، والأزرار ، والتجعيد ، والأدوات والمرح - بعض الشخصيات الغامضة وتلك الموجودة في اللاتينية. بشكل عام ، المنتج غير الربحي ، بالتأكيد ...
هو رعب عام من ركبة المنتج. الكثير من الأسلاك ، منديل دفع بطريقة ما وثابتة ولصق هنا وهناك. من الواضح أن هذا ليس مثل لعبة جميلة بيضاء لمتجر.

المعكرونة

ثالثًا ، لا يزال هناك المزيد لتطوير المشروع! بالإضافة إلى حل هذه المشكلات وخلق مظهر تجاري. حقًا! على سبيل المثال ، تم أخذ القصور الذاتي للواجهة المذكورة أعلاه من الرغبة في تنفيذ التحكم عن بعد وتلقي القياس عن بعد من الروبوت. نعم نعم. وحدة التحكم الدقيقة ، حتى مثل هذا الشيء القوي حقًا ، تعمل في يدي بشكل غير فعال. كل شيء يمكن أن يطير ، ولكن أوجه القصور في البرمجة واستخدام المكتبات القياسية تؤدي إلى حقيقة أنه ، من خلال التحكم في عصا التحكم ، عليك الانتظار بعض الوقت حتى يستجيب الروبوت للإجراء. على طول الطريق ، الروبوت جاهز للتحكم فيه من الأجهزة الأخرى. صحيح ، صحيح. بالفعل في مرحلة مثل هذا النموذج الأولي ، من الممكن التحكم فيه من هاتف ذكي أو كمبيوتر. توجيه وضبط معلمات التصوير وتتبع الأداء - كل هذا يمكن القيام به الآن من أي مكان.والمثير للدهشة ، أنني لم أكن مضطرًا حتى أن أكون معلمًا في وحدات التحكم الدقيقة - بطريقة ما ، ولكنه يعمل بالفعل. على الرغم من أنه من الأفضل ألا تسألني كيف بالضبط. المجد لاردوينو ، ماذا.

ما هي الخطوة التالية؟ سوف أطلق النار. استمتع بلقطة أو الدافع لإعادة التعديل. لهذا ، تم ذلك ، أليس كذلك؟ لست معتادًا على استخدام أدوات ليست سهلة الاستخدام. وهنا لا يوجد أحد يشكو منه إلا نفسك.

آمل أن أكون قد تأثرت بالقراء أنه ليس الأمر معقدًا ومثيرًا للاهتمام أن تجرب في وقت فراغك تلك الفكرة الصغيرة التي اختبأت ذات مرة في زاوية دماغ القارئ. ومع ذلك ، فإنه حتى "هذا هو نوع التشوهات التي تحدث!" سيكون كافيا بالنسبة لي. شكرا للقراءة ووقتك.

إذا كان شخص ما ليس كسولًا جدًا لقضاء الوقت أكثر - يمكنك التعرف على الشفرة المكتوبة. لا يوجد شيء مثير للاهتمام أو جيد فيه ، لكنه يعمل. أحذرك مقدمًا من وجود 800 خط.

» 4DOF Timelapse Robot V1.2

نعم فعلا! واشترى بيت الصيف منى فى النهاية أنا مرعوب كيف أنت متعب من انتظار المشتري!

في الختام ، هكذا يبدو الروبوت "حيًا":

Source: https://habr.com/ru/post/ar398381/


All Articles