Слайдер камеры на Arduino для видеосъемки: схема и программа

Наверняка многие из вас, кто использовал видеосъемку с рук, были недовольны ухудшением качества снимаемого видео из-за дрожания и нестабильности положения рук, держащих камеру. Для преодоления этой проблемы профессиональные операторы используют штативы или другие инструменты, позволяющие устранить эти нежелательные эффекты и делающие видеосъемку более простой и удобной.

В данной статье мы рассмотрим создание универсального самодельного слайдера камеры на основе платы Arduino, шаговых двигателей и драйверов двигателей, с помощью которого можно будет производить практически профессиональную видеосъемку интересующих вас объектов и явлений.

Как будет работать наш слайдер камеры

Принцип работы нашего самодельного слайдера камеры будет достаточно прост – мы будем использовать два шаговых двигателя для перемещения его вдоль каждой оси. Переключатель (limit switch) будет использоваться для возврата камеры в исходное положение. После подачи питания на устройство будет активироваться линейный двигатель оси (Linear axis motor) и он будет активным до тех пор пока не будет активирован переключатель возврата в исходное положение. После включения данного переключателя слайдер переместится в свое исходное положение (home position/ Zero position) на линейной оси. После этого мы сможем подавать на слайдер команды Slide in, Slide out, Pan in, Pan out и управлять скоростью его перемещения. Управлять этими перемещениями мы будем с помощью инкрементального энкодера EC11. Более подробно эти процессы вы можете посмотреть на следующем видео.

https://circuitdigest.com/sites/default/files/other/Arduino-based-Camera-Slider.mp4

В качестве камеры для нашего слайдера вы можете использовать камеру вашего смартфона или профессиональную DSLR камеру.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
Драйвер двигателей (A4988/DRV8825/ TMC2209) – 2 шт. (купить на AliExpress).
OLED дисплей с разрешением 128×64 (купить на AliExpress).
Модуль инкрементального энкодера HW-040 (купить на AliExpress).
Шаговый двигатель NEMA N17 – 2 шт. (купить на AliExpress).
Переключатель (Limit Switch 3 Pin SPDT) – 2 шт.
Переключатель On /Off.
Разъем постоянного тока (DC socket) 5521.
Алюминиевый профиль 2040 V слот – 50 см.
M5 алюминиевая прокладка 5 мм с высверленным отверстием длиной 6 мм – 3 шт.
M5 алюминиевая эксцентрическая прокладка 5 мм с высверленным отверстием длиной 6 мм – 2 шт.
M3 болт с потайной головкой 20 мм – 16 шт.
M3 болт с потайной головкой 10 мм – 4 шт.
M3 торцовый ключ для потайной головки 20 мм – 4 шт.
M5 Button head/ Flat/ Philips bolt 15 mm – 10 шт.
M5 Button head bolt 35 mm – 4 шт.
M5 Button Head bolt 50mm – 1 шт.
M3 контргайка – 8 шт.
M5 контргайка – 5 шт.
M5 ходовая гайка – 10 шт.
Derlin POV V-wheel 625RS – 4 шт
GT2 Timing pully 20 Teeth 5mm bore для ремня 6 мм – 3 шт.
GT2 зубчатый ремень с разомкнутым контуром шириной 6 мм и длиной 100 см.
GT2 зубчатый ремень с замкнутым контуром шириной 6 мм и длиной 158 мм.
Подшипник 625RS – 2 шт.
Camera Ball mount – 1.
Кабельная муфта.
Соединительные провода.
Лента-хомут для крепления проводов.
Перфорированная плата.
Детали, напечатанные на 3D принтере.

Внешний вид компонентов, необходимых для сборки нашего проекта слайдера камеры, представлен на следующем рисунке.

Файлы для 3D печати необходимых компонентов проекта и исходный код скетча для платы Arduino можно скачать по ссылке, приведенной в конце статьи. Рекомендуется печатать 3D компоненты с высоким заполнением для обеспечения заданного уровня их прочности.

Схема проекта

Схема слайдера камеры на основе платы Arduino представлена на следующем рисунке.

Как видите, схема достаточно проста. OLED дисплей подключен к контактам A4 и A5 (интерфейс I2C) платы Arduino, а также к ее контактам 5V и GND. Контакт SW инкрементального энкодера подключен к контакту D2 платы Arduino, CLK – к контакту D3, DT – к контакту D4, VCC и GND – к контактам 5V и GND платы Arduino. Оконечные переключатели (end switches) подключены к контактам D9 и D10. В данном проекте мы будем использовать только один оконечный переключатель, но вы можете использовать и второй если захотите установить исходное положение для второго конца.

Подключения для драйверов двигателей идентичны. Напряжение питания 12V подключается к контактам VMOT драйверов и к контакту VIN платы Arduino через выключатель ON/OFF. Контакты RST и SLP подключены друг к другу. Контакты MS1 и MS2 подключены к линии 5V, а контакт enable – к земле (общему проводу). Все контакты общих проводов соединены вместе, а контакты A1, A2, B1 и B2 – к соответствующему шаговому двигателю. Электролитический конденсатор с номиналом минимум 100 мкФ подключен к контактам VMOT и GND для устранения электромагнитных наводок от шаговых двигателей. Более подробно про подключение шаговых двигателей NEMA N17 к плате Arduino вы можете прочитать в следующих статьях: с использованием драйвера A4988 и с использованием драйвера DRV8825.

Внешний вид собранной конструкции проекта представлен на следующем рисунке.

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Первым делом в программе с помощью менеджера библиотек установим библиотеки Adafruit GFX, Adafruit SSD1306 и AccelStepper. Также убедитесь в том, что поместили файл bitmap.h в каталог, в котором находится ваш скетч для Arduino. Этот файл содержит все необходимые иконки и изображения, которые мы собираемся отображать на OLED дисплее. Ниже представленный фрагмент кода написан специально для драйвера двигателей TMC2209 V1.2 от компании BigTreeTech. Если же вы будете использовать другие драйверы (A4988 или DRV8825), то скетчи для работы с ними вы найдете по ссылкам, приведенным выше в статье. При использовании другого драйвера двигателей, возможно, вам придется изменить значения параметров maxspeed (максимальная скорость вращения) и stepsPerRevolution (число шагов на один полный оборот).

Далее в коде программы подключим все используемые библиотеки. Библиотека wire вместе с библиотеками Adafruit_GFX и Adafruit_SSD1306 используется для взаимодействия с OLED дисплеем. Более подробно про подключение OLED дисплея к плате Arduino вы можете прочитать в этой статье.

Библиотека AccelStepper используется для управления шаговыми двигателями. Заголовочный файл Multistepper.h является частью этой библиотеки.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <AccelStepper.h>
#include <MultiStepper.h>
#include "bitmap.h"

#include <Wire.h>

#include <Adafruit_GFX.h>

#include <Adafruit_SSD1306.h>

#include <AccelStepper.h>

#include <MultiStepper.h>

#include "bitmap.h"

Далее в программе мы укажем такие необходимые параметры как разрешение дисплея, I2C адрес дисплея, скорость работы интерфейса I2C и подключения к инкрементальному энкодеру. После этого мы создадим объекты для работы с OLED дисплеем и двумя шаговыми двигателями и объявим все необходимые нам глобальные переменные.

#define SCREEN_WIDTH 128  // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64  // OLED display height, in pixels
#define I2Cspeed 1000000
#define limitSwitch 10
#define PinSW 2
#define PinCLK 3
#define PinDT 4
#define OLED_RESET -1
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
AccelStepper stepper2(1, 8, 7);  // (Type:driver, STEP, DIR)
AccelStepper stepper1(1, 6, 5);
MultiStepper StepperControl;
long gotoposition[2];
int selection;
volatile long XInPoint = 0;
volatile long YInPoint = 0;
volatile long XOutPoint = 0;
volatile long YOutPoint = 0;
volatile long totaldistance = 0;
int flag = 0;
int temp = 0;
int i, j;
unsigned long switch0 = 0;
unsigned long rotary0 = 0;
float setspeed = 200;
float motorspeed;
float timeinsec;
float timeinmins;
volatile boolean TurnDetected;
volatile boolean rotationdirection;
const int stepsPerRevolution =200;
const int maxspeed = 6000;

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels

#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels

#define I2Cspeed 1000000

#define limitSwitch 10

#define PinSW 2

#define PinCLK 3

#define PinDT 4

#define OLED_RESET -1

#define SCREEN_ADDRESS 0x3C

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

AccelStepper stepper2(1, 8, 7); // (Type:driver, STEP, DIR)

AccelStepper stepper1(1, 6, 5);

MultiStepper StepperControl;

long gotoposition[2];

int selection;

volatile long XInPoint = 0;

volatile long YInPoint = 0;

volatile long XOutPoint = 0;

volatile long YOutPoint = 0;

volatile long totaldistance = 0;

int flag = 0;

int temp = 0;

int i, j;

unsigned long switch0 = 0;

unsigned long rotary0 = 0;

float setspeed = 200;

float motorspeed;

float timeinsec;

float timeinmins;

volatile boolean TurnDetected;

volatile boolean rotationdirection;

const int stepsPerRevolution =200;

const int maxspeed = 6000;

Функция oledDisplayCenter будет использоваться для центрирования текста на экране дисплея. На вход данной функции будет подаваться длина текста, а внутри нее рассчитываться ширина текста, после этого курсор будет устанавливаться в необходимое положение по оси X.

void oledDisplayCenter(const char* text, int x, int y) {
  int16_t x1;
  int16_t y1;
  uint16_t width;
  uint16_t height;
  display.getTextBounds(text, x, y, &x1, &y1, &width, &height);
  display.setCursor((SCREEN_WIDTH - width) / 2, y);
  display.print(text);  // text to display
}

void oledDisplayCenter(const char* text, int x, int y) {

int16_t x1;

int16_t y1;

uint16_t width;

uint16_t height;

display.getTextBounds(text, x, y, &x1, &y1, &width, &height);

display.setCursor((SCREEN_WIDTH - width) / 2, y);

display.print(text); // text to display

}

Функция Switch будет обрабатывать нажатия кнопок инкрементального энкодера. Она будет использоваться как функция обработки аппаратного прерывания – она будет вызываться при нажатии переключателя.

void Switch() {
  if (flag == 7 && selection == 0 && millis() - switch0 > 500)
  {
    flag = 10;
  }
  else if (millis() - switch0 > 500) {
    flag = flag + 1;
    selection = 1;
  }
  switch0 = millis();
}

void Switch() {

if (flag == 7 && selection == 0 && millis() - switch0 > 500)

{

flag = 10;

}

else if (millis() - switch0 > 500) {

flag = flag + 1;

selection = 1;

}

switch0 = millis();

}

Функция Rotary() будет вызываться при срабатывании прерывания на контакте D3 платы, к которому подключен контакт CLK инкрементального энкодера. Когда данная функция будет вызываться, она будет определять направление вращения двигателя и в соответствии с этим устанавливать флаг направления вращения (rotationdirection flag). Также она будет устанавливать флаг TurnDetected чтобы в функции loop мы могли определять что двигатель вращается.

void Rotary() {
  delay(75);
  if (digitalRead(PinCLK)) 
    rotationdirection = digitalRead(PinDT);
  else
    rotationdirection = !digitalRead(PinDT);
  TurnDetected = true;
  delay(75);
}

void Rotary() {

delay(75);

if (digitalRead(PinCLK))

rotationdirection = digitalRead(PinDT);

else

rotationdirection = !digitalRead(PinDT);

TurnDetected = true;

delay(75);

}

В функции setup мы первым делом инициализируем последовательную связь со скоростью 9600 бод для целей отладки. Далее мы инициализируем драйвер шагового двигателя и OLED дисплей, а также зададим режимы работы используемых контактов. Также создадим объект multistepper для управления двумя шаговыми двигателями. Затем с помощью функции attachInterrupt назначим на обработку соответствующих прерываний функции Switch и Rotary. Более подробно про использование прерываний в плате Arduino вы можете прочитать в данной статье. Далее на экране OLED дисплея будет показываться небольшая анимация и вызываться функция Home.

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  stepper1.setMaxSpeed(3000);
  stepper1.setSpeed(200);
  stepper2.setMaxSpeed(3000);
  stepper2.setSpeed(200);
  pinMode(limitSwitch, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PinSW, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PinCLK, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PinDT, INPUT_PULLUP);
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
  display.clearDisplay();
  // Create instances for MultiStepper - Adding the 2 steppers to the StepperControl instance for multi control
  StepperControl.addStepper(stepper1);
  StepperControl.addStepper(stepper2);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinSW), Switch, RISING);  // SW connected to D2
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinCLK), Rotary, RISING);  // CLK Connected to D3
  // display Boot logo
  for (int i = 124; i > 0; i = i - 4) {
    display.drawBitmap(i, 0, CamSlider, 128, 64, 1);
    display.display();
    display.clearDisplay();
  }
  delay(1000);
  display.clearDisplay();
  Home();  // Move the slider to the initial position - homing
}

void setup() {

Serial.begin(9600);

stepper1.setMaxSpeed(3000);

stepper1.setSpeed(200);

stepper2.setMaxSpeed(3000);

stepper2.setSpeed(200);

pinMode(limitSwitch, INPUT_PULLUP);

pinMode(PinSW, INPUT_PULLUP);

pinMode(PinCLK, INPUT_PULLUP);

pinMode(PinDT, INPUT_PULLUP);

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);

display.clearDisplay();

// Create instances for MultiStepper - Adding the 2 steppers to the StepperControl instance for multi control

StepperControl.addStepper(stepper1);

StepperControl.addStepper(stepper2);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinSW), Switch, RISING); // SW connected to D2

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinCLK), Rotary, RISING); // CLK Connected to D3

// display Boot logo

for (int i = 124; i > 0; i = i - 4) {

display.drawBitmap(i, 0, CamSlider, 128, 64, 1);

display.display();

display.clearDisplay();

}

delay(1000);

display.clearDisplay();

Home(); // Move the slider to the initial position - homing

}

Функция Home будет проверять состояние оконечного переключатля и перемещать слайдер камеры в исходное (домашнее) положение. Как только слайдер достигнет исходного положения это состояние будет фиксироваться в программе. Все остальные движения двигателей будут рассматриваться по отношению к данному положению.

void Home() {
  stepper1.setMaxSpeed(3000);
  stepper1.setSpeed(200);
  stepper2.setMaxSpeed(3000);
  stepper2.setSpeed(200);
  if (digitalRead(limitSwitch) == 1) {
    for (int i = 92; i > 3; i = i - 4) {
      display.drawBitmap(17, 5, Homing, 92, 27, 1);
      display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
      display.drawBitmap(i, 40, camera, 20, 17, 1);
      display.display();
      display.clearDisplay();
    }
  }
  while (digitalRead(limitSwitch) == 1) {
    stepper1.setSpeed(-3000);
    stepper1.runSpeed();
  }
  delay(20);
  stepper1.setCurrentPosition(0);
  stepper1.moveTo(200);
  while (stepper1.distanceToGo() != 0) {
    stepper1.setSpeed(3000);
    stepper1.runSpeed();
  }
  stepper1.setCurrentPosition(0);
  display.clearDisplay();
}

void Home() {

stepper1.setMaxSpeed(3000);

stepper1.setSpeed(200);

stepper2.setMaxSpeed(3000);

stepper2.setSpeed(200);

if (digitalRead(limitSwitch) == 1) {

for (int i = 92; i > 3; i = i - 4) {

display.drawBitmap(17, 5, Homing, 92, 27, 1);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(i, 40, camera, 20, 17, 1);

display.display();

display.clearDisplay();

}

while (digitalRead(limitSwitch) == 1) {

stepper1.setSpeed(-3000);

stepper1.runSpeed();

}

delay(20);

stepper1.setCurrentPosition(0);

stepper1.moveTo(200);

while (stepper1.distanceToGo() != 0) {

stepper1.setSpeed(3000);

stepper1.runSpeed();

}

stepper1.setCurrentPosition(0);

display.clearDisplay();

}

Функция Setspeed будет рассчитывать и сохранять скорость движения когда мы будем устанавливать ее в функции loop. Также данная функция будет отображать значения скорости и времени на экране OLED дисплея.

void SetSpeed() {
  display.clearDisplay();
  while (flag == 6) {
    if (TurnDetected) {
      TurnDetected = false;  // do NOT repeat IF loop until new rotation detected
      if (rotationdirection) {
        setspeed = setspeed + 30;
      }
      if (!rotationdirection) {
        setspeed = setspeed - 30;
        if (setspeed < 0) {
          setspeed = 0;
        }
      }
      display.clearDisplay();
      display.setTextSize(2);
      display.setTextColor(WHITE);
      display.setCursor(30, 0);
      display.print("Speed");
      motorspeed = setspeed / 80;
      display.setCursor(5, 16);
      display.print(motorspeed);
      display.print(" mm/s");
      totaldistance = XOutPoint - XInPoint;
      if (totaldistance < 0) {
        totaldistance = totaldistance * (-1);
      }
      timeinsec = (totaldistance / setspeed);
      timeinmins = timeinsec / 60;
      display.setCursor(35, 32);
      display.print("Time");
      display.setCursor(8, 48);
      if (timeinmins > 1) {
        display.print(timeinmins);
        display.print(" min");
      } else {
        display.print(timeinsec);
        display.print(" sec");
      }
      display.display();
    }
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.setCursor(30, 0);
    display.print("Speed");
    motorspeed = setspeed / 80;
    display.setCursor(5, 16);
    display.print(motorspeed);
    display.print(" mm/s");
    totaldistance = XOutPoint - XInPoint;
    if (totaldistance < 0) {
      totaldistance = totaldistance * (-1);
    } 
    timeinsec = (totaldistance / setspeed);
    timeinmins = timeinsec / 60;
    display.setCursor(35, 32);
    display.print("Time");
    display.setCursor(8, 48);
    if (timeinmins > 1) {
      display.print(timeinmins);
      display.print(" min");
    } else {
      display.print(timeinsec);
      display.print(" sec");
    }
    display.display();
  }
}

void SetSpeed() {

display.clearDisplay();

while (flag == 6) {

if (TurnDetected) {

TurnDetected = false; // do NOT repeat IF loop until new rotation detected

if (rotationdirection) {

setspeed = setspeed + 30;

}

if (!rotationdirection) {

setspeed = setspeed - 30;

if (setspeed < 0) {

setspeed = 0;

}

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(30, 0);

display.print("Speed");

motorspeed = setspeed / 80;

display.setCursor(5, 16);

display.print(motorspeed);

display.print(" mm/s");

totaldistance = XOutPoint - XInPoint;

if (totaldistance < 0) {

totaldistance = totaldistance * (-1);

}

timeinsec = (totaldistance / setspeed);

timeinmins = timeinsec / 60;

display.setCursor(35, 32);

display.print("Time");

display.setCursor(8, 48);

if (timeinmins > 1) {

display.print(timeinmins);

display.print(" min");

} else {

display.print(timeinsec);

display.print(" sec");

}

display.display();

}

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(30, 0);

display.print("Speed");

motorspeed = setspeed / 80;

display.setCursor(5, 16);

display.print(motorspeed);

display.print(" mm/s");

totaldistance = XOutPoint - XInPoint;

if (totaldistance < 0) {

totaldistance = totaldistance * (-1);

}

timeinsec = (totaldistance / setspeed);

timeinmins = timeinsec / 60;

display.setCursor(35, 32);

display.print("Time");

display.setCursor(8, 48);

if (timeinmins > 1) {

display.print(timeinmins);

display.print(" min");

} else {

display.print(timeinsec);

display.print(" sec");

}

display.display();

}

Функция select будет вызываться после завершения функции setup. Внутри нее мы будем принимать решение начать движение слайдера или сбросить его — соотвествующие две иконки для этих функций мы будем отображать на экране OLED дисплея. Пользователь может выбрать одну из этих иконок и нажать кнопку энкодера для подтверждения своего действия.

void select() {
  if (TurnDetected)
  {
    TurnDetected = false;
    if (rotationdirection && selection == 0)
    {
      selection = 1;
      Serial.print("selection: ");
      Serial.println(selection);
    }
    if (!rotationdirection && selection == 1)
    {
      selection = 0;
      Serial.print("selection: ");
      Serial.println(selection);
    }
  }
}

void select() {

if (TurnDetected)

{

TurnDetected = false;

if (rotationdirection && selection == 0)

{

selection = 1;

Serial.print("selection: ");

Serial.println(selection);

}

if (!rotationdirection && selection == 1)

{

selection = 0;

Serial.print("selection: ");

Serial.println(selection);

}

Функция stepperposition будет управлять двигателями в зависимости от положения ручки инкрементального энкодера.

void stepperposition(int n) {
  stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);
  stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);
  if (TurnDetected) {
    TurnDetected = false;  // do NOT repeat IF loop until new rotation detected
    if (n == 1) {
      if (!rotationdirection) {
        if (stepper1.currentPosition() - 200 > 0) {
          stepper1.move(-200);
          while (stepper1.distanceToGo() != 0) {
            stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        } else {
          while (stepper1.currentPosition() != 0) {
            stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        }
      }
      if (rotationdirection) {
        if (stepper1.currentPosition() + 200 < 149000) {
          stepper1.move(200);
          while (stepper1.distanceToGo() != 0) {
            stepper1.setSpeed(maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        } else {
          while (stepper1.currentPosition() != 149000) {
            stepper1.setSpeed(maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        }
      }
    }
    if (n == 2) {
      if (rotationdirection) {
        stepper2.move(-10);
        while (stepper2.distanceToGo() != 0) {
          stepper2.setSpeed(-maxspeed);
          stepper2.runSpeed();
        }
      }
      if (!rotationdirection) {
        stepper2.move(10);
        while (stepper2.distanceToGo() != 0) {
          stepper2.setSpeed(maxspeed);
          stepper2.runSpeed();
        }
      }
    }
  }
}

void stepperposition(int n) {

stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);

stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);

if (TurnDetected) {

TurnDetected = false; // do NOT repeat IF loop until new rotation detected

if (n == 1) {

if (!rotationdirection) {

if (stepper1.currentPosition() - 200 > 0) {

stepper1.move(-200);

while (stepper1.distanceToGo() != 0) {

stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

} else {

while (stepper1.currentPosition() != 0) {

stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

if (rotationdirection) {

if (stepper1.currentPosition() + 200 < 149000) {

stepper1.move(200);

while (stepper1.distanceToGo() != 0) {

stepper1.setSpeed(maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

} else {

while (stepper1.currentPosition() != 149000) {

stepper1.setSpeed(maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

if (n == 2) {

if (rotationdirection) {

stepper2.move(-10);

while (stepper2.distanceToGo() != 0) {

stepper2.setSpeed(-maxspeed);

stepper2.runSpeed();

}

if (!rotationdirection) {

stepper2.move(10);

while (stepper2.distanceToGo() != 0) {

stepper2.setSpeed(maxspeed);

stepper2.runSpeed();

}

В функции loop мы будем координировать действия всех функций, рассмотренных выше. Большинство действий, связанных с отображением на экране дисплея какой либо информации, будет вызываться непосредственно из функции loop. Также в ней мы непрерывно будем мониторить состояние переменной flag и в зависимости от этого вызывать соответствующие функции. Более подробно все эти процессы вы можете посмотреть на видео, приведенном в конце статьи.

void loop() {
  //Begin Setup
  if (flag == 0) {
    display.clearDisplay();
    display.drawBitmap(30, 12, BeginSetup, 58, 37, 1);
    display.display();
    setspeed = 200;
  }
  //SetXin
  if (flag == 1) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("SLIDE IN", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 1) {
      stepperposition(1);  
    }
    XInPoint = stepper1.currentPosition();
  }
  //SetYin
  if (flag == 2) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("PAN IN", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 2) {
      stepperposition(2);
    }
    stepper2.setCurrentPosition(0);
    YInPoint = stepper2.currentPosition();
  }
  //SetXout
  if (flag == 3) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("SLIDE OUT", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 3) {
      stepperposition(1);
      Serial.println(stepper1.currentPosition());
    }
    XOutPoint = stepper1.currentPosition();
  }
  //SetYout
  if (flag == 4) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("PAN OUT", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 4) {
      stepperposition(2);
    }
    YOutPoint = stepper2.currentPosition();
    display.clearDisplay();
    // Go to IN position
    gotoposition[0] = XInPoint;
    gotoposition[1] = YInPoint;
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(8, 28);
    display.println(" Preview  ");
    display.display();
    stepper1.setMaxSpeed(maxspeed/2);
    StepperControl.moveTo(gotoposition);
    StepperControl.runSpeedToPosition();
  }
  //Display Set Speed
  if (flag == 5) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(8, 28);
    oledDisplayCenter("Set Speed", 0, 20);
    display.display();
  }
  //Change Speed
  if (flag == 6) {
    display.clearDisplay();
    SetSpeed();
  }
  //DisplayStart
  if (flag == 7) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(30, 27);
    oledDisplayCenter("Start", 0, 5);
    display.drawBitmap(20, 35, XMARK, 24, 24, 1);
    display.drawBitmap(84, 35, TMARK, 24, 24, 1);
    if(selection == 0)
    {
      display.drawRoundRect(18, 33, 28 , 28, 2, WHITE);
    }
    else
    {
      display.drawRoundRect(82, 33, 28 , 28, 2, WHITE);
    }
    display.display();
    select();
  }
  //Start
  if (flag == 8) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(20, 27);
    oledDisplayCenter("Running", 0, 20);
    display.display();
    Serial.println(XInPoint);
    Serial.println(XOutPoint);
    Serial.println(YInPoint);
    Serial.println(YOutPoint);
    gotoposition[0] = XOutPoint;
    gotoposition[1] = YOutPoint;
    stepper1.setMaxSpeed(setspeed);
    StepperControl.moveTo(gotoposition);
    StepperControl.runSpeedToPosition();
    flag = flag + 1;
  }
  //Slide Finish
  if (flag == 9) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(24, 26);
    oledDisplayCenter("Finish", 0, 20);
    display.display();
  }
  //Return to start
  if (flag == 10) {
    display.clearDisplay();
    Home();
    flag = 0;
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

void loop() {

//Begin Setup

if (flag == 0) {

display.clearDisplay();

display.drawBitmap(30, 12, BeginSetup, 58, 37, 1);

display.display();

setspeed = 200;

}

//SetXin

if (flag == 1) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("SLIDE IN", 0, 5);

display.display();

while (flag == 1) {

stepperposition(1);

}

XInPoint = stepper1.currentPosition();

}

//SetYin

if (flag == 2) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("PAN IN", 0, 5);

display.display();

while (flag == 2) {

stepperposition(2);

}

stepper2.setCurrentPosition(0);

YInPoint = stepper2.currentPosition();

}

//SetXout

if (flag == 3) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("SLIDE OUT", 0, 5);

display.display();

while (flag == 3) {

stepperposition(1);

Serial.println(stepper1.currentPosition());

}

XOutPoint = stepper1.currentPosition();

}

//SetYout

if (flag == 4) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("PAN OUT", 0, 5);

display.display();

while (flag == 4) {

stepperposition(2);

}

YOutPoint = stepper2.currentPosition();

display.clearDisplay();

// Go to IN position

gotoposition[0] = XInPoint;

gotoposition[1] = YInPoint;

display.clearDisplay();

display.setCursor(8, 28);

display.println(" Preview ");

display.display();

stepper1.setMaxSpeed(maxspeed/2);

StepperControl.moveTo(gotoposition);

StepperControl.runSpeedToPosition();

}

//Display Set Speed

if (flag == 5) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(8, 28);

oledDisplayCenter("Set Speed", 0, 20);

display.display();

}

//Change Speed

if (flag == 6) {

display.clearDisplay();

SetSpeed();

}

//DisplayStart

if (flag == 7) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(30, 27);

oledDisplayCenter("Start", 0, 5);

display.drawBitmap(20, 35, XMARK, 24, 24, 1);

display.drawBitmap(84, 35, TMARK, 24, 24, 1);

if(selection == 0)

{

display.drawRoundRect(18, 33, 28 , 28, 2, WHITE);

}

else

{

display.drawRoundRect(82, 33, 28 , 28, 2, WHITE);

}

display.display();

select();

}

//Start

if (flag == 8) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(20, 27);

oledDisplayCenter("Running", 0, 20);

display.display();

Serial.println(XInPoint);

Serial.println(XOutPoint);

Serial.println(YInPoint);

Serial.println(YOutPoint);

gotoposition[0] = XOutPoint;

gotoposition[1] = YOutPoint;

stepper1.setMaxSpeed(setspeed);

StepperControl.moveTo(gotoposition);

StepperControl.runSpeedToPosition();

flag = flag + 1;

}

//Slide Finish

if (flag == 9) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(24, 26);

oledDisplayCenter("Finish", 0, 20);

display.display();

}

//Return to start

if (flag == 10) {

display.clearDisplay();

Home();

flag = 0;

}

Исходный код программы (скетча)

Все необходимые файлы для данного проекта вы можете скачать по следующей ссылке.

// Sketch for Diy Camera Slider
// 10/11/2022 by Jobit Joseph for Circuit Digest
// Project homepage: https://circuitdigest.com/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Terms of use
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
//IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
//FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
//AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
//LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
//OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
//THE SOFTWARE.
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <AccelStepper.h>
#include <MultiStepper.h>
#include "bitmap.h"

#define SCREEN_WIDTH 128  // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64  // OLED display height, in pixels
#define I2Cspeed 1000000
#define limitSwitch 10
#define PinSW 3
#define PinCLK 2
#define PinDT 4
#define OLED_RESET -1
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
AccelStepper stepper2(1, 8, 7);  // (Type:driver, STEP, DIR)
AccelStepper stepper1(1, 6, 5);
MultiStepper StepperControl;

long gotoposition[2];
int selection;
volatile long XInPoint = 0;
volatile long YInPoint = 0;
volatile long XOutPoint = 0;
volatile long YOutPoint = 0;
volatile long totaldistance = 0;
int flag = 0;
int temp = 0;
int i, j;
unsigned long switch0 = 0;
unsigned long rotary0 = 0;
float setspeed = 200;
float motorspeed;
float timeinsec;
float timeinmins;
volatile boolean TurnDetected;
volatile boolean rotationdirection;
const int stepsPerRevolution =200;
const int maxspeed = 6000;
void oledDisplayCenter(const char* text, int x, int y) {
  int16_t x1;
  int16_t y1;
  uint16_t width;
  uint16_t height;

  display.getTextBounds(text, x, y, &x1, &y1, &width, &height);
  display.setCursor((SCREEN_WIDTH - width) / 2, y);
  display.print(text);  // text to display
}

void Switch() {
  if (flag == 7 && selection == 0 && millis() - switch0 > 500)
  {

    flag = 10;
  }

  else if (millis() - switch0 > 500) {
    flag = flag + 1;
    selection = 1;
  }
  switch0 = millis();
}

void Rotary() {
  delay(75);
  if (digitalRead(PinCLK))
    rotationdirection = digitalRead(PinDT);
  else
    rotationdirection = !digitalRead(PinDT);
  TurnDetected = true;
  delay(75);
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);
  stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);

  pinMode(limitSwitch, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PinSW, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PinCLK, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PinDT, INPUT_PULLUP);

  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
  display.clearDisplay();

  // Create instances for MultiStepper - Adding the 2 steppers to the StepperControl instance for multi control
  StepperControl.addStepper(stepper1);
  StepperControl.addStepper(stepper2);

  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinSW), Switch, RISING);  // SW connected to D2
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinCLK), Rotary, RISING);  // CLK Connected to D3

  // display Boot logo
  for (int i = 124; i > 0; i = i - 4) {
    display.drawBitmap(i, 0, CamSlider, 128, 64, 1);
    display.display();
    display.clearDisplay();
  }

  delay(1000);
  display.clearDisplay();

  Home();  // Move the slider to the initial position - homing
}

void Home() {
  stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);
  stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);
  if (digitalRead(limitSwitch) == 1) {

    for (int i = 92; i > 3; i = i - 4) {
      display.drawBitmap(17, 5, Homing, 92, 27, 1);
      display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
      display.drawBitmap(i, 40, camera, 20, 17, 1);
      display.display();
      display.clearDisplay();
    }
  }
  while (digitalRead(limitSwitch) == 1) {
    stepper1.setSpeed(-maxspeed);
    stepper1.runSpeed();
  }
  delay(20);
  stepper1.setCurrentPosition(0);
  stepper1.moveTo(100);
  while (stepper1.distanceToGo() != 0) {
    stepper1.setSpeed(maxspeed/2);
    stepper1.runSpeed();
  }
  stepper1.setCurrentPosition(0);
  display.clearDisplay();
}

void SetSpeed() {
  display.clearDisplay();
  while (flag == 6) {
    if (TurnDetected) {
      TurnDetected = false;  // do NOT repeat IF loop until new rotation detected
      if (rotationdirection) {
        setspeed = setspeed + 20;
      }
      if (!rotationdirection) {
        setspeed = setspeed - 20;
        if (setspeed < 0) {
          setspeed = 0;
        }
      }

      display.clearDisplay();
      display.setTextSize(2);
      display.setTextColor(WHITE);
      display.setCursor(30, 0);
      display.print("Speed");
      motorspeed = setspeed / 80;
      display.setCursor(5, 16);
      display.print(motorspeed);
      display.print(" mm/s");
      totaldistance = XOutPoint - XInPoint;
      if (totaldistance < 0) {
        totaldistance = totaldistance * (-1);
      } else {
      }
      timeinsec = (totaldistance / setspeed);
      timeinmins = timeinsec / 60;
      display.setCursor(35, 32);
      display.print("Time");
      display.setCursor(8, 48);
      if (timeinmins > 1) {
        display.print(timeinmins);
        display.print(" min");
      } else {
        display.print(timeinsec);
        display.print(" sec");
      }
      display.display();
    }
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.setCursor(30, 0);
    display.print("Speed");
    motorspeed = setspeed / 80;
    display.setCursor(5, 16);
    display.print(motorspeed);
    display.print(" mm/s");
    totaldistance = XOutPoint - XInPoint;
    if (totaldistance < 0) {
      totaldistance = totaldistance * (-1);
    } else {
    }
    timeinsec = (totaldistance / setspeed);
    timeinmins = timeinsec / 60;
    display.setCursor(35, 32);
    display.print("Time");
    display.setCursor(8, 48);
    if (timeinmins > 1) {
      display.print(timeinmins);
      display.print(" min");
    } else {
      display.print(timeinsec);
      display.print(" sec");
    }
    display.display();
  }
}

void select()
{
  if (TurnDetected)
  {
    TurnDetected = false;
    if (rotationdirection && selection == 0)
    {
      selection = 1;
      Serial.print("selection: ");
      Serial.println(selection);
    }
    if (!rotationdirection && selection == 1)
    {
      selection = 0;
      Serial.print("selection: ");
      Serial.println(selection);
    }
  }
}

void stepperposition(int n) {
  stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);
  stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);
  stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);
  if (TurnDetected) {
    TurnDetected = false;  // do NOT repeat IF loop until new rotation detected
    if (n == 1) {
      if (!rotationdirection) {
        if (stepper1.currentPosition() - 200 > 0) {
          stepper1.move(-200);
          while (stepper1.distanceToGo() != 0) {
            stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        } else {
          while (stepper1.currentPosition() != 0) {
            stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        }
      }
      if (rotationdirection) {
        if (stepper1.currentPosition() + 200 < 149000) {
          stepper1.move(200);
          while (stepper1.distanceToGo() != 0) {
            stepper1.setSpeed(maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        } else {
          while (stepper1.currentPosition() != 149000) {
            stepper1.setSpeed(maxspeed/2);
            stepper1.runSpeed();
          }
        }
      }
    }
    if (n == 2) {
      if (rotationdirection) {
        stepper2.move(-10);
        while (stepper2.distanceToGo() != 0) {
          stepper2.setSpeed(-maxspeed);
          stepper2.runSpeed();
        }
      }
      if (!rotationdirection) {
        stepper2.move(10);
        while (stepper2.distanceToGo() != 0) {
          stepper2.setSpeed(maxspeed);
          stepper2.runSpeed();
        }
      }
    }
  }
}

void loop() {
  //Begin Setup
  if (flag == 0) {
    display.clearDisplay();
    display.drawBitmap(30, 12, BeginSetup, 58, 37, 1);
    display.display();
    setspeed = 200;
  }

  //SetXin
  if (flag == 1) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("SLIDE IN", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 1) {
      stepperposition(1);    
    }
    XInPoint = stepper1.currentPosition();
  }
  //SetYin
  if (flag == 2) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("PAN IN", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 2) {
      stepperposition(2);
    }
    stepper2.setCurrentPosition(0);
    YInPoint = stepper2.currentPosition();
  }
  //SetXout
  if (flag == 3) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("SLIDE OUT", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 3) {
      stepperposition(1);
      Serial.println(stepper1.currentPosition());
    }
    XOutPoint = stepper1.currentPosition();
  }
  //SetYout
  if (flag == 4) {
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);
    display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);
    oledDisplayCenter("PAN OUT", 0, 5);
    display.display();
    while (flag == 4) {
      stepperposition(2);
    }
    YOutPoint = stepper2.currentPosition();
    display.clearDisplay();

    // Go to IN position
    gotoposition[0] = XInPoint;
    gotoposition[1] = YInPoint;
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(8, 28);
    display.println(" Preview  ");
    display.display();
    stepper1.setMaxSpeed(maxspeed/2);
    StepperControl.moveTo(gotoposition);
    StepperControl.runSpeedToPosition();
  }

  //Display Set Speed
  if (flag == 5) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(8, 28);
    oledDisplayCenter("Set Speed", 0, 20);
    display.display();
  }
  //Change Speed
  if (flag == 6) {
    display.clearDisplay();
    SetSpeed();
  }
  //DisplayStart
  if (flag == 7) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(30, 27);
    oledDisplayCenter("Start", 0, 5); 
    display.drawBitmap(20, 35, XMARK, 24, 24, 1);
    display.drawBitmap(84, 35, TMARK, 24, 24, 1);
    if(selection == 0)
    {
      display.drawRoundRect(18, 33, 28 , 28, 2, WHITE);
    }
    else 
    {
      display.drawRoundRect(82, 33, 28 , 28, 2, WHITE);
    }
    display.display();
    
    select();
  }
  //Start
  if (flag == 8) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(20, 27);
    oledDisplayCenter("Running", 0, 20);
    display.display();
    Serial.println(XInPoint);
    Serial.println(XOutPoint);
    Serial.println(YInPoint);
    Serial.println(YOutPoint);

    gotoposition[0] = XOutPoint;
    gotoposition[1] = YOutPoint;
    stepper1.setMaxSpeed(setspeed);
    StepperControl.moveTo(gotoposition);
    StepperControl.runSpeedToPosition();
    
    flag = flag + 1;
  }
  //Slide Finish
  if (flag == 9) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(24, 26);
    oledDisplayCenter("Finish", 0, 20);
    display.display();
  }
  //Return to start
  if (flag == 10) {
    display.clearDisplay();
    Home();
    flag = 0;
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

361

362

363

364

365

366

367

368

369

370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419

420

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

441

442

443

444

445

446

447

448

449

450

// Sketch for Diy Camera Slider

// 10/11/2022 by Jobit Joseph for Circuit Digest

// Project homepage: https://circuitdigest.com/

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//Terms of use

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR

//IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,

//FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE

//AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER

//LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,

//OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN

//THE SOFTWARE.

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <Wire.h>

#include <Adafruit_GFX.h>

#include <Adafruit_SSD1306.h>

#include <AccelStepper.h>

#include <MultiStepper.h>

#include "bitmap.h"

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels

#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels

#define I2Cspeed 1000000

#define limitSwitch 10

#define PinSW 3

#define PinCLK 2

#define PinDT 4

#define OLED_RESET -1

#define SCREEN_ADDRESS 0x3C

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

AccelStepper stepper2(1, 8, 7); // (Type:driver, STEP, DIR)

AccelStepper stepper1(1, 6, 5);

MultiStepper StepperControl;

long gotoposition[2];

int selection;

volatile long XInPoint = 0;

volatile long YInPoint = 0;

volatile long XOutPoint = 0;

volatile long YOutPoint = 0;

volatile long totaldistance = 0;

int flag = 0;

int temp = 0;

int i, j;

unsigned long switch0 = 0;

unsigned long rotary0 = 0;

float setspeed = 200;

float motorspeed;

float timeinsec;

float timeinmins;

volatile boolean TurnDetected;

volatile boolean rotationdirection;

const int stepsPerRevolution =200;

const int maxspeed = 6000;

void oledDisplayCenter(const char* text, int x, int y) {

int16_t x1;

int16_t y1;

uint16_t width;

uint16_t height;

display.getTextBounds(text, x, y, &x1, &y1, &width, &height);

display.setCursor((SCREEN_WIDTH - width) / 2, y);

display.print(text); // text to display

}

void Switch() {

if (flag == 7 && selection == 0 && millis() - switch0 > 500)

{

flag = 10;

}

else if (millis() - switch0 > 500) {

flag = flag + 1;

selection = 1;

}

switch0 = millis();

}

void Rotary() {

delay(75);

if (digitalRead(PinCLK))

rotationdirection = digitalRead(PinDT);

else

rotationdirection = !digitalRead(PinDT);

TurnDetected = true;

delay(75);

}

void setup() {

Serial.begin(9600);

stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);

stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);

pinMode(limitSwitch, INPUT_PULLUP);

pinMode(PinSW, INPUT_PULLUP);

pinMode(PinCLK, INPUT_PULLUP);

pinMode(PinDT, INPUT_PULLUP);

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);

display.clearDisplay();

// Create instances for MultiStepper - Adding the 2 steppers to the StepperControl instance for multi control

StepperControl.addStepper(stepper1);

StepperControl.addStepper(stepper2);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinSW), Switch, RISING); // SW connected to D2

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinCLK), Rotary, RISING); // CLK Connected to D3

// display Boot logo

for (int i = 124; i > 0; i = i - 4) {

display.drawBitmap(i, 0, CamSlider, 128, 64, 1);

display.display();

display.clearDisplay();

}

delay(1000);

display.clearDisplay();

Home(); // Move the slider to the initial position - homing

}

void Home() {

stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);

stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);

if (digitalRead(limitSwitch) == 1) {

for (int i = 92; i > 3; i = i - 4) {

display.drawBitmap(17, 5, Homing, 92, 27, 1);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(i, 40, camera, 20, 17, 1);

display.display();

display.clearDisplay();

}

while (digitalRead(limitSwitch) == 1) {

stepper1.setSpeed(-maxspeed);

stepper1.runSpeed();

}

delay(20);

stepper1.setCurrentPosition(0);

stepper1.moveTo(100);

while (stepper1.distanceToGo() != 0) {

stepper1.setSpeed(maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

stepper1.setCurrentPosition(0);

display.clearDisplay();

}

void SetSpeed() {

display.clearDisplay();

while (flag == 6) {

if (TurnDetected) {

TurnDetected = false; // do NOT repeat IF loop until new rotation detected

if (rotationdirection) {

setspeed = setspeed + 20;

}

if (!rotationdirection) {

setspeed = setspeed - 20;

if (setspeed < 0) {

setspeed = 0;

}

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(30, 0);

display.print("Speed");

motorspeed = setspeed / 80;

display.setCursor(5, 16);

display.print(motorspeed);

display.print(" mm/s");

totaldistance = XOutPoint - XInPoint;

if (totaldistance < 0) {

totaldistance = totaldistance * (-1);

} else {

}

timeinsec = (totaldistance / setspeed);

timeinmins = timeinsec / 60;

display.setCursor(35, 32);

display.print("Time");

display.setCursor(8, 48);

if (timeinmins > 1) {

display.print(timeinmins);

display.print(" min");

} else {

display.print(timeinsec);

display.print(" sec");

}

display.display();

}

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(30, 0);

display.print("Speed");

motorspeed = setspeed / 80;

display.setCursor(5, 16);

display.print(motorspeed);

display.print(" mm/s");

totaldistance = XOutPoint - XInPoint;

if (totaldistance < 0) {

totaldistance = totaldistance * (-1);

} else {

}

timeinsec = (totaldistance / setspeed);

timeinmins = timeinsec / 60;

display.setCursor(35, 32);

display.print("Time");

display.setCursor(8, 48);

if (timeinmins > 1) {

display.print(timeinmins);

display.print(" min");

} else {

display.print(timeinsec);

display.print(" sec");

}

display.display();

}

void select()

{

if (TurnDetected)

{

TurnDetected = false;

if (rotationdirection && selection == 0)

{

selection = 1;

Serial.print("selection: ");

Serial.println(selection);

}

if (!rotationdirection && selection == 1)

{

selection = 0;

Serial.print("selection: ");

Serial.println(selection);

}

void stepperposition(int n) {

stepper1.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper1.setSpeed(stepsPerRevolution);

stepper2.setMaxSpeed(maxspeed);

stepper2.setSpeed(stepsPerRevolution);

if (TurnDetected) {

TurnDetected = false; // do NOT repeat IF loop until new rotation detected

if (n == 1) {

if (!rotationdirection) {

if (stepper1.currentPosition() - 200 > 0) {

stepper1.move(-200);

while (stepper1.distanceToGo() != 0) {

stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

} else {

while (stepper1.currentPosition() != 0) {

stepper1.setSpeed(-maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

if (rotationdirection) {

if (stepper1.currentPosition() + 200 < 149000) {

stepper1.move(200);

while (stepper1.distanceToGo() != 0) {

stepper1.setSpeed(maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

} else {

while (stepper1.currentPosition() != 149000) {

stepper1.setSpeed(maxspeed/2);

stepper1.runSpeed();

}

if (n == 2) {

if (rotationdirection) {

stepper2.move(-10);

while (stepper2.distanceToGo() != 0) {

stepper2.setSpeed(-maxspeed);

stepper2.runSpeed();

}

if (!rotationdirection) {

stepper2.move(10);

while (stepper2.distanceToGo() != 0) {

stepper2.setSpeed(maxspeed);

stepper2.runSpeed();

}

void loop() {

//Begin Setup

if (flag == 0) {

display.clearDisplay();

display.drawBitmap(30, 12, BeginSetup, 58, 37, 1);

display.display();

setspeed = 200;

}

//SetXin

if (flag == 1) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("SLIDE IN", 0, 5);

display.display();

while (flag == 1) {

stepperposition(1);

}

XInPoint = stepper1.currentPosition();

}

//SetYin

if (flag == 2) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(4, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("PAN IN", 0, 5);

display.display();

while (flag == 2) {

stepperposition(2);

}

stepper2.setCurrentPosition(0);

YInPoint = stepper2.currentPosition();

}

//SetXout

if (flag == 3) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("SLIDE OUT", 0, 5);

display.display();

while (flag == 3) {

stepperposition(1);

Serial.println(stepper1.currentPosition());

}

XOutPoint = stepper1.currentPosition();

}

//SetYout

if (flag == 4) {

display.clearDisplay();

display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.drawBitmap(0, 51, slider, 128, 13, 1);

display.drawBitmap(92, 40, camera, 20, 17, 1);

oledDisplayCenter("PAN OUT", 0, 5);

display.display();

while (flag == 4) {

stepperposition(2);

}

YOutPoint = stepper2.currentPosition();

display.clearDisplay();

// Go to IN position

gotoposition[0] = XInPoint;

gotoposition[1] = YInPoint;

display.clearDisplay();

display.setCursor(8, 28);

display.println(" Preview ");

display.display();

stepper1.setMaxSpeed(maxspeed/2);

StepperControl.moveTo(gotoposition);

StepperControl.runSpeedToPosition();

}

//Display Set Speed

if (flag == 5) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(8, 28);

oledDisplayCenter("Set Speed", 0, 20);

display.display();

}

//Change Speed

if (flag == 6) {

display.clearDisplay();

SetSpeed();

}

//DisplayStart

if (flag == 7) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(30, 27);

oledDisplayCenter("Start", 0, 5);

display.drawBitmap(20, 35, XMARK, 24, 24, 1);

display.drawBitmap(84, 35, TMARK, 24, 24, 1);

if(selection == 0)

{

display.drawRoundRect(18, 33, 28 , 28, 2, WHITE);

}

else

{

display.drawRoundRect(82, 33, 28 , 28, 2, WHITE);

}

display.display();

select();

}

//Start

if (flag == 8) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(20, 27);

oledDisplayCenter("Running", 0, 20);

display.display();

Serial.println(XInPoint);

Serial.println(XOutPoint);

Serial.println(YInPoint);

Serial.println(YOutPoint);

gotoposition[0] = XOutPoint;

gotoposition[1] = YOutPoint;

stepper1.setMaxSpeed(setspeed);

StepperControl.moveTo(gotoposition);

StepperControl.runSpeedToPosition();

flag = flag + 1;

}

//Slide Finish

if (flag == 9) {

display.clearDisplay();

display.setCursor(24, 26);

oledDisplayCenter("Finish", 0, 20);

display.display();

}

//Return to start

if (flag == 10) {

display.clearDisplay();

Home();

flag = 0;

}

Видео, демонстрирующее работу проекта

Источник статьи

Как будет работать наш слайдер камеры

Необходимые компоненты

Схема проекта

Объяснение программы для Arduino

Исходный код программы (скетча)

Видео, демонстрирующее работу проекта

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ

Добавить комментарий