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  1. ACTUALIZADO EL 31/03/2019 ********** StackBlackBox ® v9.31 (Nueva version) ----------- Pensado y diseñado con la idea de ser un carril sencillo y económico para fotografia macro, el StackBlackBox ® se ha convertido en un sistema potente y preciso que permite controlar de forma exacta desde carriles para fotografia macro extrema hasta carriles movidos por correas para realizar timelapses dinámicos. Basado en arduino, un microcontrolador pequeño y potente, el StackBlackBox ® es la "caja" que permite controlar un motor paso a paso de forma minuciosa y precisa y a la vez disparar una cámara de fotos conectada a el mediante una salida estándar tipo jack stereo de 2.5mm. Esta salida es compatible con cámaras Fujifilm, Nikon, Canon, Sony, ... INTRODUCCION. "Hace tiempo tuve la idea de hacer un carril para macro que fuera programable y dándole vueltas a la cabeza la idea final y más completa sería el poder "decir": desde esta posición, haz 80 fotos moviendo la cámara 0,1mm hacia delante en cada foto y esperando un segundo entre foto y foto..." Para el carril he montado (con ayuda de mi amigo Roberto, que es un fiera) un "Eje Z" usado en CNCs y en impresoras 3D. La electrónica se controla con Arduino, que es muy fácil de programar y deja abiertas muchas puertas para ampliar el proyecto. He usado una pantalla LCD de 20 caracteres x 4 lineas para mostrar el menú y los datos necesarios. El motor que se encargará de mover todo es un paso a paso de 1.8º y el husillo puede tener una precisión de hasta 1 mm por vuelta. Teniendo en cuenta que el motor da 200 pasos por vuelta, la precisión que se obtiene sin "engañar" al SBB es de 0,005 mm de avance. Si se necesita más precisión se puede poner un motor de 0.9º (400 pasos por vuelta) con lo que se obtiene una precisión real de 0,0025 mm (2,5 micras que se dice pronto). Si aún se necesita más precisión se puede "engañar" al SBB activando los micropulsos en el driver del motor paso a paso y ajustando la opción "Pulsos x Paso" a un valor inferior al real del driver. Resumiendo, hay muchas formas de conseguir más precisión. El programa es muy flexible, muy preciso y muy potente. La alimentación la obtengo de una fuente de alimentación de 12V y 1.5 o 2A (depende del consumo del motor), pero se puede usar una batería LiPo 3S de entre 1500 y 2000 mAh. El carril se puede montar en trípode con un adaptador que lleva. Si se monta en una base, debería se algo pesada para minimizar las vibraciones producidas por el movimiento del motor y el disparo del obturador. Como consejo, indicar que es mejor montar el objeto a fotografiar en el carril y dejar la cámara fija en un buen trípode o soporte. Las características principales del StackBlackBox® son: * Permite especificar la distancia que avanzará la cámara entre foto y foto. Con un carril que utilice un husillo de 1mm/vuelta, esta distancia se puede ajustar entre 0,000 mm y 5,000 mm en pasos de 2.5 micras si se usa un motor paso a paso de 0.9 grados o en pasos de 5 micras si se usa un motor paso a paso de 1.8 grados. Ajustando esta distancia a "0,000" es posible hacer timelapses estáticos disparando la cámara cada cierto tiempo sin desplazarla. * Numero de fotos programable entre 0 y 9999. Al Indicar "0" fotos, solo mueve el carril la distancia especificada sin disparar la cámara. Se usa para hacer fotos de prueba o sesiones de fotos desde un PC con ayuda de un software como DigicamControl, Helicon Remote, Lightroom, donde solo nos interesa mover la cámara de forma muy precisa haciendo la foto solamente cuando nos interese a nosotros. * Tiempo de espera entre foto y foto programable desde 1 hasta 9999 segundos. Este tiempo se ajustará en función del tipo de fotografías que estemos tomando, para apilados macro, para timelapses estáticos, para timelapses dinámicos, para objetos 3D, .... * La opción "Ajustar Posicion" que permite mover el carril para colocarlo en la posición deseada o ajustar el enfoque con precisión antes de iniciar el programa actual. Uno de los modelos permite utilizar finales de carrera para llevar automáticamente la base de la cámara al principio o al final del carril. El movimiento se puede poner gradual o fijo en función de lo que necesitemos. * Tiene 2 entradas digitales para sensores y una para un final de carrera. * Tiene 1 modo de funcionamiento actual que se almacena en EEPROM lo que permite recuperar todos los parámetros que teníamos ajustados antes de apagar el equipo. * Tiene 4 modos de usuario personalizables (U1 - U4) y almacenados en EEPROM. Podemos programar cada uno de ellos con unos parámetros específicos para un uso en concreto: macro extremo, macro, timelapse, fotografia para modelos 3D, .... * Permite indicar el sentido del desplazamiento del carril en la que está la cámara (A->B ó B->A). * Permite especificar el tipo de motor paso a paso usado, de 1.8 grados (200 pasos por vuelta) o de 0.9 grados (400 pasos por vuelta). Esto es necesario para que las distancias que se muestran en la pantalla sean exactas. * Permite ajustar por hardware el número de micropulsos que se usan para mover el motor: 1, 2, 4, 8, 16 y 32. * La duración de los micropulsos que se envían al driver del motor paso a paso es programable desde 1 a 5000 microsegundos. Esto permite controlar distintos tipos de motores. * Permite indicar si el movimiento del motor desplazará un eje lineal o rotativo. El movimiento lineal se usa en carriles o sistemas con correa para hacer macros o timelapses. El movimiento rotativo se usa para girar una plataforma y hacer fotos panorámicas (si colocamos la cámara en la plataforma) o fotos para modelos 3D del objeto fotografiado (si colocamos el objeto fotografiado en la plataforma). * Para el movimiento rotativo, es posible ajustar el ángulo de giro del motor entre foto y foto entre 1 y 5550 pasos que para un motor de 1.8 grados equivale a 1.8 y 9990 grados. Se puede usar con motores con demultiplicadores. * Permite indicar cuantas fotos se hacen en cada ciclo programado. Esta opción podría servir, si por ejemplo ponemos "2", para enviar un pulso y levantar el espejo de la cámara y enviar otro pulso para disparar la cámara y de esta forma minimizar las vibraciones o trepidación en la foto final. También podría servir para tomar fotos HDR o para realizar varias fotografías en cada posición con la intención de hacer un timelapse estático o dinámico. * Se puede indicar si el carril debe volver a su posición inicial una vez terminado el ciclo de fotos. * Permite especificar el "Paso" o la distancia que se mueve el carril con cada giro completo del motor en incrementos de 0.5mm. Este valor es programable entre 1.0mm y 50.0 mm/vuelta. Ajustando esta opción al valor correcto hace que se muestre correctamente la distancia que se moverá el carril en el ciclo de fotografías. * Permite indicar un punto de inicio y un punto de fin y el StackBlackBox® calculará el numero de fotos que debe hacer en función de la "Distancia de Paso" programada. * Permite indicar si el motor permanece siempre activo, durante el ciclo completo de trabajo o solamente cuando se va a mover. De esta forma evitamos que el driver y el motor se calienten si no es necesario. * Se puede indicar un tiempo tras el cual el LCD se dejará de iluminar o se apagará totalmente con el fin de ahorrar energía o ser "discretos" en la toma de fotografías. * Está pensado para ser portable y poder llevarlo sin problemas a cualquier sitio por lo que se puede alimentar con una batería LiPo de 11.1V (3S) aunque por supuesto se puede utilizar una fuente de alimentación estándar de entre 9 y 12V que proporcione al menos la intensidad que consume el motor. Para ir tranquilos lo mejor es una fuente de 1.5 o 2A. Lleva un indicador de tensión para baterías LiPo de 11.1V. COLABORADORES. Quiero agradecer públicamente aquí a los compañeros que se han interesado en este proyecto y han colaborado económicamente para que siga adelante. CÓDIGO FUENTE. Se adjunta el código fuente de la ultima versión disponible. 100% funcional. Está optimizado para funcionar en arduino nano. IDE Arduino: https://www.arduino.cc/en/Main/Software Librería para pantalla I2C: https://1drv.ms/u/s!AsjC_7oRY5wuh2Oh6xZeCOBzbKNz Código fuente: https://1drv.ms/u/s!AsjC_7oRY5wuh1TbQ4m6EqbXaf11 El firmware funciona con pantallas I2C con direcciones 0x27 ó 0x3F que son las que normalmente se venden. MANUAL. Aquí tenéis el manual actualizado de la ultima versión disponible. https://1drv.ms/w/s!AsjC_7oRY5wuh1mYUsWu2FjWymYj ESQUEMA. He migrado el proyecto original de Fritzing a EasyEDA. Enlace a proyecto en EasyEDA Hay que tener en cuenta no confundir ni mezclar nunca la alimentación que va a la patilla "Vin" de arduino, que proviene de la batería de 9 a 12V con la alimentación (lógica) que va al driver del motor y al driver de pantalla I2C, que se obtiene de la patilla "5V" de arduino y que proporciona tensión para alimentar pequeños dispositivos. CARRILES YA MONTADOS EN ALIEXPRESS - 100, 200 o 300 cm. Para mi, una de las partes mas complicadas es montar el carril ya que conseguir las piezas no es fácil y luego lleva mucho tiempo montarlo y ajustarlo para que vaya lo mas fino posible. Siempre he estado buscando algún carril BBB y creo que he dado con el. Lo he probado y es muy muy estable. Lo recomiendo sin duda. Carril - Eje Z (Aliexpress) Paso: 8mm/vuelta, consigue una precisión de 0,040 mm que es más que suficiente para la gran mayoría de los apilados. Motor: 200 pasos, 1.8º, yo lo he hecho funcionar sin problemas con 0,1 A (RMS) MATERIALES. Arduino Nano, UNO o Mega. Depende de la caja donde queramos montar el StackBlackBox®. http://www.ebay.es/itm/NANO-V3-0-ATmega328P-CH340-pines-100-Compatible-con-Arduino-B0026-/201722913123 http://www.ebay.es/itm/UNO-R3-ATmega328-CH340-100-Compatible-con-Arduino-pines-B0011-/201692201908 1 pantalla LCD I2C de 20x4 caracteres. El software esta preparado para funcionar sin hacer nada con las pantallas con direccion 0x27 y 0x3F. http://www.ebay.es/itm/IIC-I2C-TWI-SP-I-Serial-Interface2004-20X4-Character-LCD-Module-Display-M1BG-/281856058777 2 optoacopladores PC817 https://www.ebay.es/itm/222679812859 2 resistencia de 150 ohm y 2 resistencias de 1k ohm de 1/4 W. 1 controlador de motor paso a paso DRV8825. http://www.ebay.es/itm/222167944166 1 condensador 100uF 25V. 1 Joystick para controlar todas las opciones del menú. https://www.banggood.com/PS2-Game-Joystick-Module-For-Arduino-p-76465.html Conector jack hembra de 2.5" para disparar la cámara. https://www.ebay.es/itm/10-Un-DIP-PCB-Montaje-5-Pins-Hembra-2-5mm-Stereo-Audio-Jack-Enchufe-/381762433395 Conectores macho y hembra para las conexiones con pantalla LCD, Joystick, motor y jacks. Pareja conector 3s Conector para el motor, recomiendo el de aviacion de 12mm y 4 pines. https://www.ebay.es/itm/GX12-4-4-Pin-12mm-Macho-a-Hembra-Panel-Metal-Conector-Aviacion-Enchufe-3Pcs/382078905454 Cable Mando Remoto de Disparador para la cámara que vayamos a usar. https://www.amazon.es/LGSHOP-Disparador-MarkII-MarkIII-MarkIV/dp/B076FV2WDB https://i58.servimg.com/u/f58/17/78/85/58/conect10.png Caja para montar la electrónica. Debe ser lo suficiente grande para que se puedan instalar todas los componentes en su interior. Placa base de trípode, donde colocaremos la cámara si la vamos a mover desde el carril. Si lo que vamos a mover es la muestra, hará falta algun soporte en condiciones para ese propósito. http://www.ebay.es/itm/Tripode-Articulacion-esferica-QR-placa-base-Clamp-w-Nivel-De-Burbuja-Arca-swiss-/192001532692 Para la alimentación del circuito tenemos varias opciones. Teniendo en cuenta que el motor paso a paso necesita unos 12V para funcionar, he optado por una batería de litio de 3 celdas (3S - 11.1V) que aunque no es la solución más económica, se pueden encontrar a buen precio, hará nuestro montaje muy portable y le dará una buena autonomía. Batería LiPo 3S 11.1V 2200 mAh para alimentar el circuito. http://www.ebay.es/itm/FLOUREON-3S-11-1V-2200mAh-25C-Lipo-RC-Bateria-XT60-Plug-Para-Helicoptero-Avion-/112192262949 Comprobador de batería LiPo para evitar que se descargue sin que nos enteremos ya que provocaría que la batería se estropee. NECESARIO SI TRABAJAMOS CON BATERIA. http://www.ebay.es/itm/2pcs-RC-Lipo-Battery-Low-Voltage-Tester-1S-8S-Buzzer-Alarm-Checker-Test-LED-/391614321573 Si se usa bateria LiPo para alimentarlo, necesitaremos un cargador en caso de no disponer de uno. Yo recomiendo el iMAX B3 que es bastante pequeño, barato y carga baterias 2S y 3S balanceadas. https://www.ebay.es/itm/172805441919 SOFTWARE DE APILADO o STACKING. Personalmente uso Helicon Focus Lite porque es muy rápido a la hora de hacer el apilado, los resultados son muy buenos y la licencia tiene un precio razonable. https://www.heliconsoft.com/software-downloads/ Tambien es muy conocido y usado el Zerene Stacker. https://www.zerenesystems.com/cms/stacker/softwaredownloads Después del apilado, la foto se puede retocar con cualquier software según nuestros conocimientos: Capture One, lightroom, photoshop, ... FOTOS OBTENIDAS. Cigarra. 110 fotos a 0.2mm, f/8, velocidad auto. Apiladas con Helicon focus y procesada con LR. https://goo.gl/photos/YxaCFfFybhnfUwodA Erizo de mar. 112 fotos en pasos de 0.2mm Picudo rojo. SBB v4.zip Arduino-LiquidCrystal-I2C-library-master.zip sbboxv2.zip
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