Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Sklep HeluKabel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

"Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

gpm 27 Lis 2014 23:43 24306 58
  • "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Chciałbym zaprezentować szanownym kolegom wykonane przeze mnie urządzenie do świecenia. Jest nim "Kręciołek", czyli mini "ruchoma głowa".
    Przeznaczenie: wzbogacenie imprez o efekty świetlne.
    Założenie budowy: zrobić jak najprościej i jak najtaniej.

    Inspiracją do budowy kręciołka był projekt Hendrika Hoelschera ze znanej wszystkim miłośnikom samodzielnej budowy urządzeń sterowanych po magistrali DMX niemieckiej strony "(http://www.hoelscher-hi.de/hendrik/light/dmxstep.htm)". Projekt nazywa się "Stepper" i jak wszystkie inne z tej strony opiera się na mikrokontrolerze Atmega 8515. Umożliwia on sterowanie poprzez DMX dwoma unipolarnymi lub bipolarnymi silnikami krokowymi o kroku co 1,8st, 7,5st lub 18st z rozdzielczocią 16-to bitową w trybie mikrokroków, czyli co ćwierć kroku. W paczce z firmwarem znajduje się też niewielki programik - Position.exe, za pomocą którego można ustalić maksymalny kąt oraz prędkość obrotu osi silników.

    Do budowy kręciołka zastosowałem dwa unipolarne silniki krokowe zakupione na najpopularniejszym portalu aukcyjnym. Zgodnie z założeniem trzeba było zastosować jak najprostszy sposób przeniesienia napędu. Takim sposobem jest osadzenie części ruchomych bezpośrednio na osi silnika. Posłużyły do tego wytoczone tuleje osadcze. Za ich pomocą przymocowałem ramię do jednego silnika i głowicę z LEDami do drugiego.
    Zakres obrotu silników ustaliłem na wartości: w poziomie (Pan) 360 stopni, w pionie (Tilt) 270 stopni. Sygnały sterujące ze sterownika za pomocą driverów na ULN2803 zasilane z 12V poprzez zespół rezystorów napędzają silniki. Sterownik zajmuje 4 kanały DMX (1 i 2 - Pan, 3 i 4 - Tilt), posiada też wejścia do ustalania pozycji "Home" w obu płaszczyznach ruchu. Do ustalania tych pozycji zastosowałem microswitche pełniące jednocześnie funkcję ograniczników ruchu.

    Projekt Hennesa ma jedną wadę - nie posiada dimmerów do sterowania światłem. Wobec tego trzeba było zastosować jakiś dodatkowy układ do sterowania 6-cioma 3-watowych LEDami (2 R + 2 G + 2 B) zamontowanymi na głowicy. Wybrałem projekt z innej niemieckiej strony (http://www.ulrichradig.de/home/index.php/dmx/alias-4), którego autorem jest Ulrich Radig. Jego "sercem" jest ATTiny 2313. Po lekkiej modyfikacji i dodaniu driverów opartych na kości PT4115 rozwiązał problem ze świeceniem. Sterownik ten obsługiwany jest przez 5 kanałów DMX: R ,G, B, dimmer ogólny i strobo.





    Całość jest zasilana za pomocą zasilacza 12V/5A i zamknięta w obudowie Z1A. Elementy konstrukcyjne wykonałem z blachy aluminiowej o grubości 3, 1 i 0,5 mm.

    Tak prezentuje się "Kręciołek" z wszystkich stron:

    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy


    Na kilku poniższych zdjęciach próbowałem uchwycić kolejne etapy budowy "Kręciołka".


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Przyklejone za pomocą kleju biurowego wydruki-szablony pozwoliły zachować wymaganą precyzję wierceń.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Osprzęt silnika "Pan".


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Tuleje osadcze.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Ramię z silnikiem "Tilt".


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Dawca mocy.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Termotransfer i cynowanie mechaniczne za pomocą stopu Lichtenberga.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Zmontowana elektronika.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Kablowanie.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Głowica z LEDami.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Osłonki.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Płyta przyłączeniowa.

    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    Domknięcie całości.


    "Kręciołek", czyli mini Moving Head Diy

    "Kręciołek" gotowy do pracy.



    Switch "PAN":




    Switch "Tilt"

    Prezentacja działania "Kręciołka":


    Link


    Co dwa "Kręciołki" to nie jeden:


    Link


    W załączniku dokumentacja. Rysunki wykonane za pomocą Sprint-Layout6.0.


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • Sklep HeluKabel
  • #2 28 Lis 2014 00:36
    SylwekK
    Poziom 29  

    Super konstrukcja! Tylko czy Ci się te kabelki nie odkleją z silnika co zasilają światełka - krokowce lubią się grzać, a tu widzę gorący glut czy mi się tylko wydaje ? :)

  • #3 28 Lis 2014 07:19
    gpm
    Poziom 10  

    Tak jest tam termoglut. Czy się odklei? Zobaczymy. Silniki w kręciołku prawie się nie grzeją.

  • #5 28 Lis 2014 07:32
    byrrt
    Poziom 21  

    Rzadko kiedy komentuje projekty innych ale tu zwyczajnie rewelacja! Wykonanie naprawdę super, dbałość o szczegóły, te wszystkie obudowy z blachy - podziwiam że się chciało :) Sam jestem ciekaw jak długo te kabelki przy silnikach wytrzymają, ale jak padną może się wtedy pomyśli o czymś innym..

  • #6 28 Lis 2014 07:39
    MichooTRN
    Poziom 9  

    Świetna konstrukcja!
    Nie myślałeś nad zastosowaniem diod RGB?

  • #7 28 Lis 2014 07:57
    gpm
    Poziom 10  

    Dzięki za ciepłe komentarze.

    LA72 napisał:
    Gdybyś zastosował pierścienie ślizgowe to mógłbyś obracać powyżej 360 stopni.

    Miało być prosto i możliwie tanio. Pierścienie 14-to stykowe nie są tanie.Poza tym komplikowałoby znacznie konstrukcję. Kąt obrotu w takiej małej głowicy wydaje mi się wystarczający.

    MichoTRN napisał:
    Nie myślałeś nad zastosowaniem diód RGB?.


    Jest to opcja przy kolejnych egzemplarzach.

  • #8 28 Lis 2014 07:59
    LA72
    Poziom 39  

    Pierścienie możesz wykonać na laminacie, zaś styki możesz użyć z gniazd na karty PCI z jakiejś uszkodzonej płyty z komputera.

    Laminat lepiej jest wtedy pocynować i nałożyć cienką warstwę wazeliny technicznej.

  • #9 28 Lis 2014 08:05
    gpm
    Poziom 10  

    Mógłbym i nawet rozważłem taką opcję, lecz doszedłem do wniosku, że tak jak napisałem to wyżej, skomplikowałoby to znacznie konstrukcję. Zdecydowałem się więc na kabelki. Kiedyś się pewnie przetrą. Zobaczymy jak długo wytrzymają. Na razie oba Kręciołki mają za sobą 10-cio godzinną imprezę - żadnych problemów.

  • Sklep HeluKabel
  • #10 28 Lis 2014 08:11
    Radek
    Poziom 13  

    Nawet w profesjonalnych urządzeniach nie stosuje się pierścieni ślizgowych. Typowo kąty obrotu wynoszą wtedy ok. PAN 540 stopni i TILT 270 stopni.

  • #11 28 Lis 2014 08:45
    Freddy
    Poziom 43  

    LA72 napisał:
    Pierścienie możesz wykonać na laminacie, zaś styki możesz użyć z gniazd na karty PCI z jakiejś uszkodzonej płyty z komputera.

    Laminat lepiej jest wtedy pocynować i nałożyć cienką warstwę wazeliny technicznej.
    Tak i za godzinę masz wytarte dziury w płytce :)

  • #12 28 Lis 2014 09:32
    MichooTRN
    Poziom 9  

    Można spróbować konstrukcji z zwiniętą taśmą sygnałową. Takie rozwiązanie jest stosowane np w doprowadzaniu sygnałów do kierownicy w samochodzie, oraz w profesjonalnych konstrukcjach. Można dostać na szrocie takie coś do eksperymentów. Nazywają to "zwijak".
    Jednak sądzę, że skoro autora to rozwiązanie zadowala, to nie ma co kombinować.

  • #13 28 Lis 2014 10:11
    Bartosz36
    Poziom 12  

    Witam!
    Konstrukcja naprawdę rewelacyjna, brawo :)
    Chciałbym zapytać o dwie rzeczy:
    - Czego użyłeś do obróbki blachy aluminiowej? 3 mm to stosunkowo dużo, zastanawiam się czy łatwo było to giąć, bądź wykrawać.
    - Jaki był łączny koszt całego projektu?
    Pozdrawiam :)

  • #14 28 Lis 2014 10:38
    gpm
    Poziom 10  

    Z blachy 3mm zrobiona jest tylko podstawa, więc nie musiałem jej giąć.
    Hm.....koszty wiedziałem, że padnie to pytanie. Spróbuję później oszacować - budowa pierwszego egzemplarza trwała z wieloma przerwami prawie rok i w przeciągu tego czasu kupowałem różne elementy w różnych miejscach, część miałem z zapasów. Drugi egzemplarz budowałem ok 2 tyg.

  • #15 28 Lis 2014 13:44
    Mark II
    Poziom 20  

    LA72 napisał:
    Pierścienie możesz wykonać na laminacie, zaś styki możesz użyć z gniazd na karty PCI z jakiejś uszkodzonej płyty z komputera.

    Laminat lepiej jest wtedy pocynować i nałożyć cienką warstwę wazeliny technicznej.

    Rozwiązanie z polami na laminacie i sprężynkami ślizgowymi stosowała kiedyś Silma w komutatorach silniczków przeznaczonych do magnetofonów i gramofonów. Były z tym same problemy. Od wytarcia pól miedzi po zanieczyszczenia powodujące tak niestabilną pracę silniczka, że nie radziły sobie z tym nawet UL1901, skądinąd całkiem niezłe stabilizatory obrotów.
    Wazelina nie poprawi sytuacji, wprawdzie zmniejszy tarcie, ale będzie też klajstrem wiążącym z polami przewodzącymi wszelkie zanieczyszczenia, przede wszystkim kurz i starte cząsteczki cyny.

  • #16 28 Lis 2014 17:59
    jajeco
    Poziom 15  

    Z doświadczenia powiem, że zastosowanie diod RGB i soczewek nie wygląda docelowo fajnie, gdyż każda barwa świeci wówczas w inną stronę (struktury w diodzie są obok siebie więc i skupienie wiązki jest inne dla każdej barwy).

    A konstrukcja bardzo fajna i przemyślana. Życzę jak najwięcej takich konstrukcji.

  • #17 28 Lis 2014 23:22
    szymon122
    Poziom 37  

    Mogę prosić o filmik gdzie będą zapalone naraz 3 kolory? Czy to chodź trochę przypomina biały i nadaje się na przykład na podświetlenie mówiącego na scenie?

  • #18 28 Lis 2014 23:42
    gpm
    Poziom 10  

    Niestety przy tych ledach i tej optyce nie udaje się tak zmieszać kolorów, aby dały czysty biały. Są znaczne przebarwienia.

  • #19 29 Lis 2014 10:28
    RAINBOWBRIDGE
    Poziom 14  

    Ogólnie bardzo ciekawie - dodałbym jakieś lasery na głowicy i więcej zmian/przejść kolorów bo ostateczny efekt jest dość ubogi w mojej ocenie a teraz wystarczy trochę pobawić się paletą, można też umieścić na głowicy jakiś mini stroboskop.

  • #20 29 Lis 2014 12:26
    gpm
    Poziom 10  

    RAINBOWBRIDGE napisał:
    ... dodałbym jakieś lasery na głowicy ..... można też umieścić na głowicy jakiś mini stroboskop

    ???? 8-O

    RAINBOWBRIDGE napisał:
    ...i więcej zmian/przejść kolorów bo ostateczny efekt jest dość ubogi w mojej ocenie a teraz wystarczy trochę pobawić się paletą


    Mam wrażenie nie wiesz co to jest DMX.

  • #21 29 Lis 2014 17:39
    rekinisko
    Poziom 22  

    Projekt bardzo dobry, ale prosi się o zastosowanie slipring-a. Najtańszy można kupić już od stu kilkunastu złotych na ebay-u.

  • #22 29 Lis 2014 17:58
    gpm
    Poziom 10  

    Po pierwsze cena - pewnie 1/3 kosztu całego urządzenia. Po drugie sposób montażu - nie wiem jak miałbym zainstalować go w "Kęciołku", ze wzg. na sposób przenoszenia napędu.

  • #23 29 Lis 2014 21:35
    pukury
    Poziom 35  

    Witam.
    Bardzo fajny projekt i wykonanie.
    Mam pytanie - czy silniki nie gubią kroków przy nawrotach ?
    Robię obecnie coś podobnego z płytką z niemieckiej stronki.
    Tylko muszę operować projektorem i kamerą - jedno i drugie dość lekkie - ale jednak.
    Silniki przewiduję większe - ale boję się zmian kierunku.
    Pozdrawiam.

  • #24 30 Lis 2014 10:10
    gpm
    Poziom 10  

    Nie, nie gubi kroków. Chyba że podczas ruchu przytrzymamy ramię lub głowicę. "Siła" silników zależy od prądu płynącego przez uzwojenia. Zastosowany przeze mnie sposób zasilania krokowców poprzez rezystor (zespół rezystorów) umożliwia jego regulację w dość szerokim zakresie. Mały prąd - cicha praca i małe drgania ( drgania przy bezpośrednim napędzie tak jak w "Kręciołku" to istotny problem - stąd gumowe nóżki) i większe prawdopodobieństwo gubienia kroków. Dobierając wartość rezystora starałem się uzyskać kompromis między wszystkimi zależnościami. Ważne też jest, aby oś obrotu jak najbardziej pokrywała się ze środkiem ciężkości napędzanej masy.

  • #25 30 Lis 2014 10:58
    pukury
    Poziom 35  

    Witam.
    Dzięki za odpowiedź .
    Jakieś przełożenie muszę zastosować - ale niewielkie.
    Tak 1 - 3 max.
    O środku ciężkości w osi - to jasne .
    Bez doświadczeń się nie obejdzie.
    Jeszcze raz gratuluję działającego urządzenia.
    Pozdrawiam.

  • #26 30 Lis 2014 12:26
    Tomkiewicz
    Poziom 13  

    gpm napisał:
    LA72 napisał:
    Gdybyś zastosował pierścienie ślizgowe to mógłbyś obracać powyżej 360 stopni.

    Miało być prosto i możliwie tanio. Pierścienie 14-to stykowe nie są tanie.Poza tym komplikowałoby znacznie konstrukcję. Kąt obrotu w takiej małej głowicy wydaje mi się wystarczający.


    Można zastosować pierścień 3-4 stykowy, czyli zasilanie + sygnał cyfrowy, a w części ruchomej dać drugi mikrokontroler (no i oczywiście przenieść część bebechów). To by się mogło wiązać ze zwiększeniem gabarytów tej główki, ale nie sądzę że by podniosło znacząco koszt (nie wiem jak z ceną takiego pierścienia).

    Inna sprawa, to nie wiem czy "podczas imprezy" ktoś zauważy, że urządzenie nie potrafi się kręcić o dowolny kąt.

  • #27 30 Lis 2014 13:43
    gpm
    Poziom 10  

    Proponujesz trzeci mikrokontroler? Dwa w tym projekcie to i tak mało eleganckie rozwiązanie. Do głowicy musiałaby też trafić większość elektroniki (drivery silnika i ledów, opprniki). Po za gabarytem podniosło by to masę głowicy a całość "wisi" tylko na osi silnika Pan. Na słabą trwałość własnej roboty pierścieni zwrócili koledzy wypowiadający się wcześniej, a fabrycznego slipring'ia w tym przypadku nie da się zastosować.
    A tak na marginesie. Tak dobrze się składa, że autorzy obu sterowników udostępnili kody źródłowe do nich. Czy któryś z programujących kolegów nie "pożeniłby" obu w jednym procku lub niedopisałby procedury obsługi ledów w sofcie od krokowców?

  • #28 30 Lis 2014 19:23
    Tomkiewicz
    Poziom 13  

    Proponuję rozwiązanie pozwalające na zredukowanie liczby styków do trzech, nie dyskutuję na temat wad czy zalet slipringów. Na pewno dołożenie kolejnej attiny jest dużo mniej skomplikowane, niż prowadzenie 14 linii przez takie połączenie.

    Odnośnie pytania o połączenie funkcji tych dwóch procków - jest to prawnie możliwe (oba są na licencji GPLv2+), ale przy tak prostym sofcie chyba lepiej napisać to samemu, samemu się pod tym podpisać i samemu wybrać swoją ulubioną licencję (polecam MIT/X11).

  • #29 30 Lis 2014 20:25
    gpm
    Poziom 10  

    Jednak moje rozwiązanie (14-to żyłowa skrętka kabelków) wydaje mi się prostsze. Polutowanie ich nie jest żadnym problemem, a trwałość wyjdzie "w praniu".
    Co do samodzielnego napisania softu, nawet tak prostego, to niestety nie znam języka "C" (jak również żadnego innego języka programowania), dlatego moja prośba o pomoc do elektrodowej społeczności.

  • #30 01 Gru 2014 01:52
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    A może inaczej ...

    Slipring tylko do zasilania, a komunikacja z głowicą za pomocą modułów radiowych za parę złotych. Z Hong Kongu można sprowadzić dwa moduły nRF24L01 za mniej niż 7 zł (darmowa wysyłka).

    Dodatkowo zapewniłyby łączność pomiędzy wieloma tego typu urządzeniami, a to daje ogromne możliwości :)

    A wykonanie super :!: