Otomatik makro ray tasarımı – Okan Baş

Focus staking tekniği uygulamadan makro fotoğrafta çok ilerlemek mümkün değil. Bunun için de en önemli bileşen makro ray. Ev yapımı makro raylarla ilgili ilk paylaşımı yaptığımda ne kadar çok kişinin aynı soruna çözüm arayışında olduğunu bilmiyordum. İlerleyen günlerde bir çok arkadaş kendi fikirlerini paylaşmaya başladı. Ben de elimden geldiğince yayınlama çalışıyorum.

Bu seferki tasarımın bir ayrıcalığı var: Elektronik olarak kontrol edilen, otomatik bir ray. Okan Baş arkadaşımız geliştirdiği ürünü tüm açıklamalarıyla bana iletti. Şimdi sözü kendisine bırakıyorum.

Elektonik makro ray

Merhaba,

Uzun zaman önce başladığım ve benzerini Youtube üzerinde görüp örnek aldığım otomatik ve oldukça hassas olan macro slider projemi nihayet bitirmiş bulunuyorum.Yapımı elektronik kısmı da dahil oldukça kolay.Elektronik kısmını kolayca anlaşılabilecek şekilde çizdim. İlgilenenleri elimden geldiğince malzemeler, malzemelerin temini ve yapım aşamaları konusunda bilgilendirmeye çalışacağım.

Sistemimiz step motor eksenine bağlı bir vida mili üzerinde sabit platformun ileri geri hareket etmesi ile çalışıyor.Platform 13 cm ileri ve geri gidebiliyor

Burada sıkıcı olacak ama bilmeyenler için bir miktar step motor hakkında bilgi vermekte fayda var.

Step motor

Step motor sahip olduğu adım sayısı hassasiyeti ile  sağa ve sola hareket edebilen bir motor türü.

Kullandığım step motor 200 adıma sahip.Yani 1 tam tur atması için 200 adım sağa veya sola hareket etmesi gerekli.

200 adıma sahip olması  demek 360°/200 adım = 1.8°/adım,yani her adımda 1.8° açı ile dönüyor.

Kullandığım rod dişli milinin çapı 6mm ve bir turdaki adım boyu 1mm.Yani 360° döndüğünde dönüş yönüne bağlı olarak 1mm ileri veya geri gidiyor. 1mm’yi 200 adımda aldırdığımızda 1/200 = 0.005mm hassasiyet elde ediyoruz.

Focus stacking konusunda okuduklarımdan ve incelediklediğim örneklerden bu hassasiyetin focus stacking için çok yüksek olduğunu ve pratikte kullanımının çok zor olacağını  düşünerek step motoru 360°’yi 50 adımda döndürecek şekilde programladım.(step motorun desteklediği maximum adım sayısından daha düşük adımlara programlanabilme gibi bir özelliği var)

Bu durumda step motorumuz 1/50 = 0.02mm hassasiyetle paltformumuzu ileri geri hareket ettirebiliyor.

Kullanılan malzemeler

Sıkıcı bilgilerden sonra malzeme temini konusunda bilgi vereyim. Aşağıdaki parçaları hesaplı olduğu için Ebay üzerinden sipariş verdim. Aynı parçalar Türkiye’de bulunabiliyor. Özellikle internet üzerinde robotik malzeme satışı yapan sitelerde mevcut. Fakat fiyatları oldukça yüksek. Zaman sıkıntınız yoksa rahatlıkla Ebay üzerinden sipariş verebilirsiniz. Bu parçalara ait Ebay linklerini aşağıda bulabilirsiniz.

Smooth rod olarak geçen mili ben 50 cm’lik 1 adet alıp 2’ye böldüm. 2 adet bilyalı kayan parça, 4 adet milleri sabitlemek için gereken kılavuz, 1 adet nema 17 modeli step motor, rulman ve son olarak motoru programlamak için gerekli olan Arduino siparişini Ebay üzerinden verdim.

Motor sürücü devresi için gereken entegre, kutu, buton, vida, somun ve adaptörü piyasadan temin ettim. Tahta kısmını ve 6mm rod dişli mili Bauhaus’tan aldım. Platform için gereken beyaz polyamid parçayı sanayiden temin ettim.

Bu parçaların montajını fotoğraflarda görüldüğü şekilde yaptım. Tahta parçayı fotoğraf makinasını körük, uzatma tüpü veya makro lens ile kullanılsa bile tahtaya sabitleyebilmek için biraz uzun tutum. Kaymayı engellemek için tahta parçanın altına 6 adet uzun lastik monte ettim.

Elektronik ve yazılım tarafı için motor sürücü olarak en basit sürücü entegresi olan L293d kullandım.

Hem bulunması kolay hem de çok ucuz bir entegre. Başka hiç bir elektronik komponente ihtiyaç duymadan motor sürebiliyorsunuz. Arduino için internet üzerinde oldukça fazla örnek program kodları mevcut. Bir kaç örnek koddan faydalanarak Arduino için gerekli basit bir kod oluşturdum.

L293d dışında farklı sürücüler kullanarak dönme hızlarını yükseltmek mümkün. Bir sonraki adımda bu projeyi geliştirerek fotoğraf makinasını da Arduino ile kontrol ederek çekim işlemini otomatikleştirmeyi düşünüyorum. Böylelikle her adımdan sonra makina fotoğrafı otomatik olarak kendisi çekebilir.

Cihaz üzerindeki yeşil butonlar ileri ve geri hızlı dönüş için. Kırmızı butonlar, butona her basışta bir adım döndürmek için. Hızlı döndürme tuşu ile elde ettiğimiz hız motor sürücü entegresinin maksimum izin verdiği hız ile sınırlı. Bunu da video üzerinde görebilirsiniz.

Farklı şeyler yapabilmek tamamen yaratıcılığınıza kalmış.

Projeyle ilgili sormak istediğiniz her şey için okanbas@gmail.com adresinden bana ulaşabilirsiniz.

Youtube linki :   

2 x 8mm Smooth Rod 100-600mm Linear Rail

http://www.ebay.com/itm/2-x-8mm-Smooth-Rod-100-600mm-Linear-Rail-For-DIY-CNC-3D-Printer-X-Y-Z-Axis-/131363096981?pt=LH_DefaultDomain_0&var=&hash=item1e95d9c995

2 x Linear Ball Bearing Slide Unit

http://www.ebay.com/itm/2-x-Linear-Ball-Bearing-Slide-Unit-For-DIY-3D-Printer-X-Y-Z-Axis-8mm-Smooth-Rod-/131327559735?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item1e93bb8837

2X CNC Linear Slide Guide Cylinder Shaft Rail 8mm Rod SK8

http://www.ebay.com/itm/2X-CNC-Linear-Slide-Guide-Cylinder-Shaft-Rail-8mm-Rod-SK8-Router-Bearing-Support-/251635381930?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3a96a336aa

CNC Nema17 Hybrid Stepper Motor DC 5V 2-Phase 2.3kg.cm 4-Lead 1.8 Degree

http://www.ebay.com/itm/CNC-Nema17-Hybrid-Stepper-Motor-DC-5V-2-Phase-2-3kg-cm-4-Lead-1-8-Degree-/251976455251?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3aaaf79453

10pcs Miniature Rubber Sealed Metal Shielded Metric Radial Ball Bearing Model 17

https://www.ebay.com/itm/10x-Metal-Shielded-Rubber-Sealed-Groove-Model-Ball-Bearings-MR52-MR148-605-609ZZ-/351949397264

Arduino UNO R3 ATmega328P

http://www.ebay.com/itm/UNO-R3-ATmega328P-CH340-Mini-USB-Board-for-Compatible-Arduino-NEW-/281685195762?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4195befbf2

Devre şeması ve yazılım kodunu içeren dosyalara linkteki ZIP dosyadan ulaşabilirsiniz.

DIYMacroSlider.zip

Okan’ın kısa sürede tasarımını daha da geliştireceğine ve yukarıda anlattığı bilgilerin konuyla ilgili arkadaşlara ışık tutacağına eminim. Paylaşım için Okan’a tekrar teşekkürler 🙂

Bunlar da ilginizi çekebilir

Otomatik Makro – İstifçinin Günlüğü (4) – Arda Kutlu

Otomatik Makro – İstifçinin Günlüğü (3) – Arda Kutlu

Otomatik Makro – İstifçinin Günlüğü (2) – Arda Kutlu

7 yorumlar

orcundurak 26 Haziran 2015 - 01:19
ellerine sağlık. uzun zamandır incelediğim birşeydi. çok açıklayıcı olmuş arduino siparişi verdikten sonra başalayacağım buna :)
Adnan Demir 26 Haziran 2015 - 02:43
Okan Bey, Oncelikle yaptiginiz isi hayranlikla izledim, ellerinize saglik. Icimizde bu tur islere imza atabilecek donanima sahip insanlarin oldugunu bilmek gercekten buyuk bir gurur kaynagi, tesekkurler... Guray Abi, Sana da bu calismayi bizlere haber verdigin icin tesekkur etmek istiyorum. :) Aklima bazi sorular geldi, biraz daha netlestirdikten sonra onlari da sormayi planliyorum... Tekrar ikinize de ayri ayri tesekkurler...
Güray Dere 26 Haziran 2015 - 09:59
Sanırım ray konusu çok gelişecek. Sahipleri burada yayınlanan tasarımları sürekli günceliyor. İş başa düşünce çok iyi çözümler üretme gibi bir özelliğimiz var toplum olarak. Ben de bekliyorum, bakalım daha neler çıkacak.
Hakan Uğurlu 30 Haziran 2015 - 11:42
Herkese merhaba. Okan hocam çok güzel bir iş çıkar mısınız.Elinize sağlık. Aklıma takılan bir soru var. Bunu mail yerine buradan sormam sanırım hem sitenin canlı kalması hemde diğer arkadaşlara da faydalı olması acısından daha yerinde olur diye düşünüyorum. Bende pleksi den bir makro ray çalışması yapmıştım. Güray hocam sağolsun burada yayınlamıştı. Fakat hassasiyeti konusunda sanırım biraz daha çalışmak lazım. Sizin tasarımınızda kullandığınız metal aksam (rulman vs) ve kızak sistemini çok beğendim. Açıkcası kafamda hemen bir proje netleşti. Fakat sizin ki gibi motor destekli bir sistem belki bana fazla gelir. Yine de sizin tasarımınız üzerinden konuşacak olursak şu şekilde bir sorum olacak. Şimdi fot.makinasında kullandığımız kumandayı misal 2sn de bir otomatik çekim yapacak şekilde ayarlasak (toplam 100 poz çeksin) tabi böyle bir ayar var mı ondan bile emin değilim. Benim kumandanın ayarları karma karışık. Neyse olduğunu farz edelim. Step motorda her 2sn bir 1 adım ilerlese.. Bu şekilde. biz düzeneği kursak ve start'a bassak. Sonuçta her bir adım da bir poz çeken toplamda 100 adet bir sistem elde etmiş olur muyuz? yani böyle bir düzenek kurulabilir mi? Eğer olursa hiç müdehale etmeden oturduğumuz yerden sarsıntı, kıpraşma vs olmadan hazır fırından çıkmış hassas makro çekimlerimiz olmaz mı?
Okan Baş 01 Temmuz 2015 - 11:39
Hakan Bey Merhaba, Bahsettiğiniz işi bence kumanda ile değilde mikrodenetleyi (bu projedeki Arduino devresi) ile yapmak daha kolay ve hassas olur düşüncesindeyim.Kumanda ile yapmak istediğinizde aklıma ilk iş olarak step motorun dönmeye başlaması ve denklanşörün basması arasında senronizasyonda mili saniye aralığında olsa bile bir gecikme olacağını düşünüyorum.Her adımda 1 mili saniye gecikme olsa 100 adımda toplam 100 milisaniye gecikme yapar.10 milisaniyede 1 sn olur. Dolayısıyla bence sistem şu şekilde çalışmalı.Fotoğraf çekilecek andan itibaren motor 1 step döndükten sonra istenilen süre kadar bekleyerek oluşabilecek sarsıntının sönümlenmesi beklenir.Step motorun stepleri arasında mikrosaniyeden saniyelere dakikalara kadar bekletebilmek mümkün.Sarsıntı sönümlenem süresi bittikten sonra mikrodenetleyici fotoğraf makinasının denklanşörüne çek sinyali gönderir.Makina fotoğrafı çeker.Örneğin fotoğraf çekildikten 1 saniye sonra mikrodenetleyici step motora 1 adım attırır ve sarsıntı için belirlenen süre bekler ve süre sonunda tekrar denklanşöre bas sinyali gönderir.Bu şekilde kaç poz çekileceğini programlayabilmekte mümkün.Fotoğraf makinasında Bulb modunda uzun süre pozlama yapabilmek için kiltlenebilen ucuz yollu denklanşörler mevcut.Linkte görebilirsiniz. http://www.ebay.com/itm/Shutter-Release-Remote-Cord-4-Canon-40D-50D-7D-RS-80N3-/370372239741?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item563be7e17d Bendekinin içini açıp incelediğimde sadce buton içerdiğini gördüm.Dolayısıyla fotoğraf makinasına,mikrodenetleyici çıkışına küçük bir röle bağlayarak veya bir transistör kullanarak denklanşöre dışarıdan farklı şekillerde kumanda edebilmenin kolay olduğunu düşünüyorum. Yukarıda anlattıklarım bu projeyi geliştirmek için daha sonrasında zaten düşündüğüm şeylerdir. Fakat işin bu kısmının %99'u mikrodenetleyiciyi programlamak ile ilgili.Programcı olmadığım için öncelikle ihtiyacım olan şeyi öğrenip deneyerek bu tür çözümleri oluşturabiliyorum.Şu ana kadar uğraşabildiğim kısmı sadece step motoru programlayabilmek oldu.Şayet bu işle ilgilenen yazılımcı arkadaşlar var ise bu konuda bize fikir verebilir yardımcı olabilir.Yapabileceğim şeyler konusunda her zaman yardımcı olmaya hazırım.Bu kadar çok paylaşım,bilgi ve emek içeren bu sitede,ufakta olsa paylaşımda bulunabilmekten sevinç ve gurur duydum.Bize bu ortamı sunan Güray Dere'ye en içten teşekkürlerimi sunuyorum.
Okan Baş 01 Temmuz 2015 - 11:48
Beğenen tüm arkadaşlara teşekkür ederim.Bence imkansızlıklar sonucu kendi çözümlerimizi üretebilmek bu işlerden daha fazla keyif almamızı sağlıyor.
Hakan Uğurlu 01 Temmuz 2015 - 17:29
Hocam çok faydalı bilgiler verdiniz teşekkür ederim. En azından bende bu işin bu kadar kolay olamayacağını öğrenmiş oldum:))) Neyse şimdilik ben manuel olarak yoluma devam ediyorum. İzninizle sizin tasarımdan biraz "çalıntı" yaparak manuel bir şey yapmaya çalışacağım. Bu gün yarın rulman ekipmanım gelecek inşaAllah sonrasında detaylara gireceğim. Ortaya somut bir şeyler çıkartabilirsem buradan sizlerle paylaşmayı isterim.
Yorum ekle