Kamera Slider

Hallo zusammen
Ich möchte für einen Kamera Slider folgende Komponenten über mein Arduino Duemilanove ansteuern:
-Kamera (Nikon D5100)
-Schrittmotor (NEMA 17)
-LCD Touchscreen Display (Adafruit 2.8" TFT Touch Shield for Arduino v2)

Dafür habe ich für mein Arduino folgende Ergänzungen herausgesucht:
-Motor/Stepper/Servo Shield für die Schrittmotoransteuerung
-USB Micro-B Breakout Board oder USB Host Shield für die Komunikation mit der Kamera

Nun habe ich nach meiner Internetrecherche leider noch immer keine Lösung für die Kameraansteuerung gekommen. Muss ich eine PTP Verbindung aufbauen (davon habe ich NOCH keine Ahnung) oder schaffe ich es auch irgendwie, wenn ich den Stromkreis an den richtigen Pins am USB schliesse?

Dazu habe ich mir noch überlegt, ob all diese Komponenten auch zusammenpassen. Kann ich das Motor Shield, das USB Host Shield und dann noch den LCD Display übereinander stapeln? Kommt sich nichts in den Weg?

Danke für die Antwort.

Der Motor ist ungeeignet für das Treiber-Shield (oder umgekehrt je nach sichtweise).
Arduino kann keine USB-Host-Schnittstelle direkt emulieren dazu braucht man Hardware. Darum geht das "USB Micro-B Breakout Board" nicht. Du brauchst das USB Host Shield.
Mußt Du die Kamera über USB ansteuern? Geht da nicht ein Fernauslösekabel oder über IR-Fernbediehnung?

Das Display, die SD-Karte, der Touchscreen und das USB-Host Shield benutzen die SPI Schnittstelle. Du mußt kontrollieren ob die EN-Leitungen für jedes Gerät verschieden sind.

Ich rate Dir zu einem Arduino MEGA da dieser mehr Speicher hat. Er hat aber die SPI schnittstelle an anderen Pins und da mußt Du sehen wie die Shield verbinden.

Mit welcher Batterie willst Du das alles betreiben?

Grüße Uwe

Bist du sicher das der Motor nicht mit dem Motor Shield zusammenspielt? Ich habe genau in dieser Zusammensetzung schon einige Projekte oder Anleitungen gesehen. Oder gibt es bessere Alternativen dazu?

Ich habe mich bezüglich Fernauslösung nicht richtig Informiert. Anscheinend ist es doch möglich meine Kamera mit einer Kabelfernbedienung auszulösen. Am Besten baue ich so eine um und hänge sie ans Arduino. Dies erspart mir gerade viel Arbeit :wink:

Bezüglich Kompatibilität sollte es jetzt keine Probleme mehr geben oder? Das Touchscreen Display ist ja schon so ausgelegt, dass das Display, der Touchscreen und die SD Karte aneinander vorbeikommen.

Als Stromquelle habe ich an einen Modellbauakku für die zusätzliche Motorspeisung und eine normale 9V Batterie für das Arduino und das Display gedacht, genügend Platz ist im Gehäuse eigentlich vorhanden.

Bist du sicher das der Motor nicht mit dem Motor Shield zusammenspielt? Ich habe genau in dieser Zusammensetzung schon einige Projekte oder Anleitungen gesehen. Oder gibt es bessere Alternativen dazu?

Was soll ich Dir sagen;
Motor: Betriebsspannung: 2.55 V Stromaufnahme: 1.7 A
Treiber: TB6612 MOSFET driver: with 1.2A per channel and 3A peak current capability.

Für den Motor brauchst Du zB einen A4988 mit 12V Versorgungsspannung. Den mußt Du dann auf 1,7A einstellen.

Ja, Kabelfernbediehnung ist einfacher und Resurcensparender.

Das Touchscreen Display ist ja schon so ausgelegt, dass das Display, der Touchscreen und die SD Karte aneinander vorbeikommen.

Ja, mußte so sein.

Als Stromquelle habe ich an einen Modellbauakku für die zusätzliche Motorspeisung und eine normale 9V Batterie für das Arduino und das Display gedacht,

Welche Spannung? es ist besser den Arduino auch von diesem Akku zu versorgen.

Grüße Uwe

Hi,
kennst du diese Seite: http://gwegner.de/review/slider-v3/ da gibt es alles was du brauchst!
Tips, Bauanleitung und einen Test.

Und wenn das zu einfach ist, verbessern kann man immer!

Ich hab ein ähnliches Projekt für ein Fotostudio durchgeführt. Begonnen habe ich auch mit einem Arduino als Controller für eine Steuerung. Es lassen sich eine Menge schöner Gimmigs realisieren doch brauchen tut sie keiner. Am Ende haben wir einen Motor mit angeflanschtem Getriebe 60U/min verbaut, diesen mit einem Drehzahlsteller 0-100%, Rechts- und Linkslauf per Schalter realisiert. Den Dolly und den Drehzahlsteller (made by China) gab es im eb** sehr günstig. Der Dolly fährt auf zwei Aluminium Rohren oder frei. Die Schiene würde bisher auf ca. 12m Länge mit Kurven gebaut.
Die Steuerung der Kamera haben wir so http://gwegner.de/know-how/camera-wlan-mit-dslrdashboard/ realisiert.

@Uwe: Das heisst das Treiber Shield braucht bis zu 3A und wandelt das dann in die vom Motor benötigten 1.7A um oder verstehe ich das falsch?
Ist das kein Problem, wenn das Arduino und der Motor vom gleichen Akku gespeist werden oder ist es besser, wenn getrennte Stromquellen vorhanden sind? 12V ist ja schon die obere Grenze für das Arduino.

@Plato: Ja den Slider kenne ich. Das Video war ein Anreiz für unser Projekt. Doch es geht uns nicht nur um das Resultat, sondern auch viel um den Weg dazu. Die mechanischen Komponeten stehen im CAD schon fast definitiv fest. Bei der ganzen Elektronik haben wir den Durchblick noch nicht ganz, aber kommen der Sache immer näher.
Meine Nikon D5100 hätte schon eine Zeitrafferfunktion, doch schön wäre es, wenn der Slider stoppt bei jedem Foto, was warscheinlich mit eurem Drehzahlsteller nicht möglich ist. Und für dieses Problem ist ein Arduino natürlich eine gute Lösung.

Verbesserungen gegenüber dem Slider von Kenny, ist (noch nicht getestet) dass wir die Kamera nicht mit Keilriemen, sondern mit einer Gewindestange antreiben. Dies ist vorallem viel Billiger und ist Konstruktiv nicht ganz ein so grosser Aufwand.

Euer Slider (Bis 12 m :astonished:) tönt aber auch nach einem lohnenswerten Projekt.

"peak current" heißt, dass etwas kurzzeitig bis zu x A verträgt. Und "kurzzeitig" heißt µs oder ms je nach Bauteil.

Wenn man dann mal ins Datenblatt schaut:

sieht man auf Seite 3, dass damit 10ms gemeint sind. Wenn man ständig Pulse drauf gibt, gehen 2A für 20ms bei maximal 20% Duty Cycle.

Die Stromangaben von Treiber ICs ist der Maximalstrom, den das IC thermisch verträgt. Was tatsächlich fließt hängt von der Last ab!

elyptikus:
@Uwe: Das heisst das Treiber Shield braucht bis zu 3A und wandelt das dann in die vom Motor benötigten 1.7A um oder verstehe ich das falsch?

Das verstehst Du falsch.
Der Treiber verträgt dauernd 1,2A und kurzzeitig 3A ( wir reden von 10mS). Wenn Du mehr von ihm verlangst, weil der Motor einen geringeren Widerstand hat, brennt der Treiben durch.

Ist das kein Problem, wenn das Arduino und der Motor vom gleichen Akku gespeist werden oder ist es besser, wenn getrennte Stromquellen vorhanden sind? 12V ist ja schon die obere Grenze für das Arduino.

Du kannst einen externen Spannungswandler nehmen udn so den Arduino mit 5V versorgen.

Verbesserungen gegenüber dem Slider von Kenny, ist (noch nicht getestet) dass wir die Kamera nicht mit Keilriemen, sondern mit einer Gewindestange antreiben. Dies ist vorallem viel Billiger und ist Konstruktiv nicht ganz ein so grosser Aufwand.

Eigentlich ist ein Zahnriemen billiger als eine Gewindestange.

Grüße Uwe

Okay, der driver hänge ich ans Arduino für die 5.5 V des "Vcc" und für die zusätzliche Versorgung brauche ich eine Akku mit 1A und 12V ("VM"). So überschreite ich die 1A Max. Operating Range nie. Stimmt das so?

Diesen Akku verwende ich dann auch um direkt das Arduino mit Strom zu versorgen. Es wandelt die die 12V doch schon selber um. Da brauch ich doch keinen Spannungsumwandler dazu oder?

Meine Gewindestange hat 2.50 Franken gekostet. Den Zahnriemen musst du mir noch zeigen, der billiger ist :wink:

elyptikus:
Okay, der driver hänge ich ans Arduino für die 5.5 V des “Vcc” und für die zusätzliche Versorgung brauche ich eine Akku mit 1A und 12V (“VM”). So überschreite ich die 1A Max. Operating Range nie. Stimmt das so?

Was ist ein 1A und 12V (“VM”) Akku??

Diesen Akku verwende ich dann auch um direkt das Arduino mit Strom zu versorgen. Es wandelt die die 12V doch schon selber um. Da brauch ich doch keinen Spannungsumwandler dazu oder?

Beim Display das Du anschließen willst wird der onboard Spannungsstabilisator sicherlich reichlich warm.

Meine Gewindestange hat 2.50 Franken gekostet. Den Zahnriemen musst du mir noch zeigen, der billiger ist :wink:

Soll ich Dir jetzt ein Foto schicken von eime Zahnriemen, den ich gratis samt Schrittmotor, Zahnrad und Umlenkrolle aus einem alten Gerät augebaut habe??? :wink: :wink: :wink: :wink:
aber im ernst:

  1. Hast Du kontrolliert wie gerade die Zahnstange ist (einfach mal auf dem Tisch rollen lassen).
  2. Wie realisierst Du die Mutter mit der Du den Waagen antreibst?
  3. Wie realisierst Du die Lager damit die Gewindestange kein axiales Spiel hat?

Grüße Uwe

uwefed:
Was ist ein 1A und 12V (“VM”) Akku??

Das VM und das Vcc habe ich aus dem Datenblatt Seite 3. Das sind die Anschlüsse am Board nehm ich an. VM für den zusätzlichen Motorstrom und Vcc für den Strom vom Arduino.

Beim Display das Du anschließen willst wird der onboard Spannungsstabilisator sicherlich reichlich warm.

Akku mit 12 Volt und 1 Ampere direkt an den Motor Treiber
Spannungsumwandler zu 5V für an das Arduino, da hätte ich nachher 2.4 Ampere ohne Verluste.

Wäre das so optimal?

Edit:
Ein BatteryPack mit 8 Batterien mit je 1.5V und 125mA wäre gut.

  1. Hast Du kontrolliert wie gerade die Zahnstange ist (einfach mal auf dem Tisch rollen lassen).

Hab ich und sie erfüllt ihren Zweck.

  1. Wie realisierst Du die Mutter mit der Du den Waagen antreibst?

Für die Mutter mache ich ein sechseckiges Loch und zwei Platten links und rechts als axiale Sicherung. Ist bis jetzt die einfachste Lösung. (Siehe Attachment)

  1. Wie realisierst Du die Lager damit die Gewindestange kein axiales Spiel hat?

Ich verwende eine 8mm Gewindestange, die ich an dem einen Ende auf 6mm abdrehe und dann mit einem Kugellager lagere. Mit einem Sicherungsring wird verhindert, dass die Stange sich axial verschiebt.

elyptikus:
Meine Nikon D5100 hätte schon eine Zeitrafferfunktion, doch schön wäre es, wenn der Slider stoppt bei jedem Foto, was warscheinlich mit eurem Drehzahlsteller nicht möglich ist. Und für dieses Problem ist ein Arduino natürlich eine gute Lösung.
Euer Slider (Bis 12 m :astonished:) tönt aber auch nach einem lohnenswerten Projekt.

Da ist natürlich die Frage was man erreichen will: der Vordergrund löst sich vom Hintergrund, während der Bewegung findet eine Änderung der Perspektive statt.
Die 12m kommen zustande wenn wir um und durch das Objekt mit der Kamera fahren!

elyptikus:
Verbesserungen gegenüber dem Slider von Kenny, ist (noch nicht getestet) dass wir die Kamera nicht mit Keilriemen, sondern mit einer Gewindestange antreiben. Dies ist vorallem viel Billiger und ist Konstruktiv nicht ganz ein so grosser Aufwand.

Habt ihr mal berechnet welchen Weg die Kamera zurücklegt bei der verwendeten Trapezgewindespindel (typische Steigung 1,5) und einem Steppwinkel von 0,9°? Das sind 1,5 mm und 400 Schritte für eine Umdrehung der Gewindestange! Wie lange wollt ihr brauchen um 30cm bzw. 1m mit der Kamera zurück zu legen? Ist das noch realistisch für die Kamerabewegung?
Der Aufwand für einen Zahnriemen ist gar nicht so groß, es kommt nur auf die Länge des Sliders an. Hier kann man aber mit endlosen Zahnriemen arbeiten und die Länge spielt dann keine Rolle mehr.
Die Kamera gleitet auf 2 Rohren, der Slider wird in Teflonlager geführt und in der Mitte läuft der Zahnriemen.
Nach diesem Vorbild haben wir unser System gebaut! http://www.revolvecamera.com
Die Fotos und Videos sind sehr detailgetreu und die Funktion wird mit allen Vorteilen sichtbar

Hallo,

da ich auch gerade an einer Kameraauslösung bastele: Der Auslöser hier: elektronik-bastelkeller.de und hier: elektronik-bastelkeller.de (einmal über ein Relais und dann über einen Thyristor) sollte es auch mit einer Nikon tun, wenn sie einen Anschluss für einen Fernauslöser hat.

Gruß,
Ralf

Ich glaube du hast generell die falsche Annahme, dass wenn irgendwo ein Stromwert drauf statt, dass das der Strom ist der da maximal rauskommt. Das ist falsch. Das ist i.d.R. der Strom mit dem man ein Gerät maximal belasten darf. Wenn die Last aber höher ist, fließt auch mehr Strom. Entweder überhitzt man dann das Teil und es geht kaputt, oder die Spannung bricht ein (z.B. bei Netzteilen).

Es gibt noch einen NEMA 17 mit 1.8° Stepwinkel. Das heisst für eine Umdrehung wären das 200 Steps. Nun finde ich nicht genau heraus, wie viele steps per second er hinbekommt. Anscheinend hängt das auch vom Motor Treiber ab. Wie finde ich heraus was der NEMA 17 mit dem TB6612 MOSFET driver schafft? Wäre das EasyDriver von Sparkfun auch eine alternative zum anderen Treiber?

1000rpm Maximalgeschwindigkeit würden schon locker Reichen. Bei einer Steigung der M6 Gewindestange von 1mm wäre in einer Minute schon die ganze Bahn abgefahren.
Ich kann das leider nicht selber beurteilen welche Komponenten die richtigen sind für den Motor. Welche Eigenschaften des Treibers und des Akkus sind für den Motor "gesund", sodass er möglichst lange lebt und trotzdem eine Geschwindigkeit von 1000rpm hinbekommt?

Ich habe die Konstruktion noch einmal überlegt und den Wagen genauer unter die Lupe genommen. Leider ist mit den verfügbaren Möglichkeiten zum Herstellen ein solches Ding nicht möglich. Deshalb bleibt es bei der Gewindestange und den festen Schienen.
Der Slider wird hauptsächlich für die Zeitrafferaufnahme gebraucht. Also sind hohe Geschwindigkeiten gar nicht nötig, ausser, wenn man zum Beispiel beim Einstellen die Seite wechseln will und nicht unbedingt lange warten will.

Ich glaube du hast generell die falsche Annahme, dass wenn irgendwo ein Stromwert drauf statt, dass das der Strom ist der da maximal rauskommt. Das ist falsch. Das ist i.d.R. der Strom mit dem man ein Gerät maximal belasten darf. Wenn die Last aber höher ist, fließt auch mehr Strom. Entweder überhitzt man dann das Teil und es geht kaputt, oder die Spannung bricht ein (z.B. bei Netzteilen).

Ja da hattest du Recht. Ich lerne aber bei jedem Post dazu. (Hoffe ich jedenfalls ;))

elyptikus:
1000rpm Maximalgeschwindigkeit würden schon locker Reichen...

Das ist unrealistisch!
Die Praxis hat gezeigt das bei ca. 100rpm Schluss ist, dann brummt der Motor nur noch. Das Trägheitsmoment ist hier einfach zu groß!
Ich weiß nicht was ihr da konstruiert, aber wenn du dir das Video und die Teile anschaust ist das ziemlich einfach.
Wir haben das Ganze in einem Tag gebaut und sind keine Feinmechaniker!

Das ist natürlich ein grosses Problem, wenn der nur so wenig hinbekommt. Das ist ja viel langsamer als in den vielen Beschreibungen. Ich habe Angaben bis zu 4688 rpm gefunden.
Welchen Treiber hast du denn verwendet? Hat sonst noch jemand Erfahrung mit dem NEMA 17 oder anderen Schrittmotoren?

elyptikus:
Das ist natürlich ein grosses Problem, wenn der nur so wenig hinbekommt. Das ist ja viel langsamer als in den vielen Beschreibungen. Ich habe Angaben bis zu 4688 rpm gefunden.
Welchen Treiber hast du denn verwendet? Hat sonst noch jemand Erfahrung mit dem NEMA 17 oder anderen Schrittmotoren?

Diesen Treiber haben wir verwendet und modifiziert (Kühlkörper montiert) L298N Motor Driver Controller Arduino
Man kann das ganze mit einer Rampe steuern, d.h. den Strom von Schritt zu Schritt nicht auf 0 fallen zu lassen dann sind schnellere Schritte möglich.
Die Frage ist aber, was willst du mit der Steuerung erreichen, wie soll der Ablauf aussehen. Hier ist erst die Verfahrenstechnik wichtig
Deshalb haben wir das ja verworfen!
Wir verwenden je nach erforderlicher Geschwindigkeit Motoren mit 60rpm oder 12rpm und eine Untersetzung 3:1 mit Zahnriemen.
Die Geschwindigkeit regeln wir mit einem Poti ein und das hat sich in der Praxis als die beste Lösung bewährt.
Wir benutzen die Steuerung am Slider und für den Dolly der auch frei, ohne Schiene, fahren kann.
Steuerung: http://www.ebay.de/itm/DC-6V-12V-24V-6A-PWM-Motor-Speed-Controller-Switch-Drehzahlregler-Schalter-Neu/310745125287?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222003%26algo%3DSIC.FIT%26ao%3D1%26asc%3D22097%26meid%3D6714375058429766451%26pid%3D100005%26prg%3D9626%26rk%3D2%26rkt%3D6%26sd%3D350874602065&rt=nc
Gehäuse drum fertig!

Der Motor soll direkt an die Gewindestange angeschlossen werden. Also keine Übersetzung. Dann soll das ganze in einer Move-Shot-Move Automatik bis ans andere Ende mit der eingestellten Fotoanzahl und Geschwindigkeit fahren. Deshalb auch der Schrittmotor. Weisst du wieviel man mit dem Rampentrick hinbekommt? Und ist das nur eine Änderung im Programm oder auch an der Hardware?

elyptikus:
Der Motor soll direkt an die Gewindestange angeschlossen werden. Also keine Übersetzung. Dann soll das ganze in einer Move-Shot-Move Automatik bis ans andere Ende mit der eingestellten Fotoanzahl und Geschwindigkeit fahren. Deshalb auch der Schrittmotor. Weisst du wieviel man mit dem Rampentrick hinbekommt? Und ist das nur eine Änderung im Programm oder auch an der Hardware?

Hast du mal überlegt wie das mit der Erschütterung bei jedem Stepp bei direkter Anflanschung aussieht? Wie ist die Kamera montiert?
Warum nehmt ihr nicht eine Trapezgewindestange mit einer größeren Steigung wie bei CNC-Maschinen üblich, dann reduziert sich die Drehzahl erheblich! Ich versteh immer noch nicht warum die Lösung mit dem Zahnriemen so kompliziert sein soll!
Für die Rampe gibt es unterschiedliche Lösungsansätze, die haben wir aber nicht weiter verfolgt.