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[DIY] JET智慧雲台參考開發全記錄...

[前言]
因為最近拍影片時發現滑軌相當好用..因此在網上小小的搜尋了一下... 結果FB很聰明的開始推送相關東西的廣告到我的塗鴉牆來...好死不死看到了一個叫SurfaceOne的2輪小車..可用手機控制移動方式, 然後上面架上相機在一個平滑的平面上就可以當滑軌使用, 相當不錯..到了官網看到價格999美金就昏了..
不過一直難以忘掉它那好用的功能...也剛好之前自己DIY了舒肥機(請見:Arduino版自製JetSOVI舒肥機開發日記, 於是轉念一想..買不起...自己做一個可以吧!!2輪小車用Arduino來控制應該是非常簡單的事, 也因為是看到人家的廣告影片而有自製的想法...那麼就叫參考開發吧, 故事..就由此開 始..

[構思]
既然確定想做..那麼就把自己想要的功能就把它包含進去吧, 想要的功能如下:
1. 使用步進馬達(這樣可以很精確的控制轉向及角度)
2. 可以控制快門(方便拍縮時使用)
3. 使用藍牙控制
4. 使用鋰電池
5. 可以用APP控制(APP當然..自己寫)

[找零件]
因為口袋超淺, 只能找現成的零件來處理...首先輪子很重要...但市面上的Arduino小車幾乎都是像玩具的輪子(如下圖), 基本上耐用及可靠度都不夠..


光輪子就找了快1個月..最後偶然看到計米輪(就是工廠在計算長度用的輪子), 發現這就是我想要的輪子啊..周長精確, 鋁合金結構, 可靠度沒問題.


主板就直接使用Arduino MEGA 2560, 因為容量大, 執行速度快, 加上之前裝3D印表機時有多出來一塊還不用多花錢(YA! 正解)


步進馬達的話本來想用3D印表穖使用的42步進馬達, 但覺得有點大..後來在淘寶找了28步進馬達..體積小, 每步1.8度(1圈200步)..扭力還OK..它是2相4線方式, 可以直接使用Easy Driver這個步進馬達控制模組來控制, 可以把每圈步數加倍到1圈1600步, 可以控制比較細微.


電源當然直接使用18650最方便了..於是又淘了4顆Panasonic 18550組合的7.4V電池模組, 方便使用..


於是主要的零件就備齊了..

[外型設計]
既然這個雲台是因為看到SurfaceOne而有的Idea..因此外型也做成便當盒方式比較方便.
加上自己有3D印表機..因此就用免費的Autodesk 123D Design來畫一下外殼和模擬組合的樣子, 在這裡犯了一個錯誤, 使用了滾珠的萬用輪, 後面會提到這個部份.




當然也先印了幾個版本出來..
首先出來的...馬達孔位不對..只好拿來當飛盤


再來調好馬達孔位..沒有畫電池座(哈, 因為當時還沒找到用什麼電池)




最後確認使用的電池種類, 電池座也OK了.


[電子線路]
因為要控制步進馬達..也要控制藍牙模組..所以電路也是需要小小開發一下的..於是使用免費版的Autodesk Eagle(感恩Autodesk, 讚嘆Autodesk 提供那麼多好用免費的軟體)來設計電路.


然後先拿萬用版先試做了一個..




然後...會動了...


但...有沒有發現什麼..有一些怪聲....沒錯..因為一開始設計..我使用了鋼珠萬用輪(如下圖)..在低速的時候..滾動會比較不順暢
用在小車上沒什麼, 不過這是攝影用的雲台..只要一點點不順暢, 整個震動就會影響畫面.


因此至此..基本上還不能拿來使用..雖然如此, 它會動了..所以其它功能還是繼續進行..首先把電路洗成成品, 再來讚嘆AutoDesk一下..好用的Eagle可以很簡單的Layout出看起來很專業的電路版, 並且可以輸出成電路板廠會用的檔案格式.


找了之前做JetSOVI的電路板代工廠洗了10片樣本來玩玩..這次選白色油墨, 拿到成品覺得一整個高級起來..哈..



實際裝上後發現..XD藍牙模組站不起來..只好讓它彎腰了, 沒關係..改天設計第二版時直接把藍牙貼在板子上就好.


裝上雲台架上相機..有點樣子了..


改用手機架也可以


手機APP也用MIT的App Inventor 2設計好(已在Google Play上架), 為什麼iOS沒這麼方便的APP設計軟體呢? XD


前幾天終於想到把鋼珠萬用輪換掉的方法..修正後..果然變得超順暢..

今天裝上Canon 70D + Sigma 17-70/f2.8-4 也可以順利運作(之前用萬用輪時..裝上去整台車動起來會一直卡卡)


Canon拍的成果


其實70D對它來說太重了..如果用SONY NEX系列或Canon-M系列應該會更好..

當然..搞設計的永遠不滿意自己做出來的東西..一定會一直改一直改..於是 1.2版的主板也出來了..藍牙模組直接可以焊在板子上, 另外把相機快門控制線的接頭換了個位置..再加上USB 5V輸出(可以提供相機電源, 方便縮時使用), 另外也把控制DC馬達的線路預留..改天做個無刷DC馬達版本(因為步進馬達實在太吵了).


主板上還預留4個紅外線距離感測器接頭..打算裝在車子4個角上, 只要車子跑到懸崖方就煞車以免車子滑出桌面..車子掉還好..相機可不能GG啊..


不過APP和韌體還很陽春..快門控制也沒還寫到韌體裡...相信那天也快要到來(我想拍滑軌縮時啊)..不過999美金真的省下來了..哈哈


樓主太厲害了,膜拜!
有打算寫環繞模式嗎?
很好奇後來鋼珠萬用輪用什麼取代? 是像OA椅的迷你萬向輪嗎?

話說剛好也是今天第一次點進去看看Surface One到底多少錢,999美金,XD
打鐵匠 wrote:
很好奇後來鋼珠萬用輪用什麼取代? 是像OA椅的迷你萬向輪嗎?


哈..競技用鐵氟龍滑鼠貼....不但耐磨..又超滑溜, 還可以隨時替換..

打鐵匠 wrote:
有打算寫環繞模式嗎?


你是說像這種嗎? 本來就已經寫在韌體裡了..指定好半徑和距離就可以..
哇...好久沒更新了.....


因為一直在忙著 DIY JetSOVI舒肥機和 JetAIR空氣清淨機.....

把這個雲台給忘了.. 也因為需要一些材料.一直忘了去採購.. 終於材料都到了...那就再度動手囉..

這個重要的材料就是快門轉接線: 因為市面上有不少副廠電子快門線, 所以很容易可以買到3.5mm轉相機快門接頭的線, 原本3.5mm是要插在副廠的快門控制器上的, 我就拿來插在雲台主機版上, 省得自己DIY這條線..
(圖片來源: 淘寶)


程式修改了一下...終於可以控制對焦及快門了..
目前有3種控制方法..
1. 單張拍攝: 按下對焦0.5秒後按下快門.
2. 對焦按下/鬆開: 控制對焦.
3. 按下快門: 等同於按下第2段快門.

實際測試影片(使用單張拍攝方式測試): 系統送出一個拍攝指令(shot), 雲台接收後就自動拍照了.


為什麼在雲台上要有快門控制呢? 為了要拿來拍縮時使用的...可以設定雲台用5小時移動1米, 然後每分鐘拍一張, 用雲台控制快門的好處是..我可以確保在拍攝時雲台是靜止的..如果雲台走雲台的, 相機自己拍縮時..就有可能在快門開啟時雲台正在動, 那麼那張照片就有可能會糊掉(如果拍攝夜景縮時就可能會遇到)

全景拍攝也難不倒它
模式1: 自動360度拍攝16張相片, 每張拍攝前都重新對焦(拍攝前都有對焦的滴滴聲)
用途: 可以產出16張單獨的相片, 方便獨立使用.
(影片拍攝時韌體還是8張的模式, 所以只拍8張)


模式2: 自動360度拍攝16張相片, 只在拍攝第一張前才做對焦(並鎖定曝光值)(只有第1張拍攝前都有對焦的滴滴聲)
用途: 可以產出16張相同曝光及白平衡的相片, 方便接成360度圖片使用.
(影片拍攝時韌體還是8張的模式, 所以只拍8張)

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