串口屏控制的自动滑轨

序言

    疫情期间自己制作了一个自动滑轨，基于无线遥控的，但是整体太大了，非常不方便携带，所以重新设计了一个新的，以2020铝型材做导轨的滑轨，目前2020做滑轨已经很成熟了，配件也都非常便宜，一米2020铝型材含运费18元左右，6mm同步带1元/米，拉紧端和滑车也都有成品。参数设置用一块串口屏进行设置，采用串口屏主要是为了练习一下技术，此外触控屏使用起来方便，整体外观更有科技含量一些。为了能负载一个单方相机，设计中采用了一个1：10的减速42步进电机。控制板采用的arduino nano及其CNC sheild V3 两轴控制版本，这样可以减轻其体积，实体按键三个，一个电源开关，两个控制按钮。供电采用3C，11.1V 850mah的电池。

    功能介绍：

        1、显示屏共分两部分，一个是参数设置部分，一部分是状态显示，参数设置部分用来设置延时开始时相机的初始位置和拍摄结束后的重点位置，转换为导轨参数就是位置A和位置B,用坐标点来表示。状态显示用来实时传送当前的位置和运行的时间信息。比如，我们在设置延时摄影的时候，设置了一个片段15分钟，起始位置A的坐标是0，结束位置B的坐标是2000（1个数值代表一个步进脉冲）。A点和B点的距离大约是122mm，这是拿尺估算出来的数据，本次截稿先不具体计算。15分钟就是900秒，每一个脉冲的时间间隔是0.45s。

       精确的计算如下：步进电机步进角度：7.5°，360/7.5=48。

                                   1:10的减速电机，480个脉冲皮带轮转一圈；

                                   GT2皮带轮直径，12.2mm,周长38.3mm，一个脉冲就是0.08mm。

                                   2000个脉冲计算值是160mm。

        2、在调整模式下：设置相机坐标，输入0-12500的值，对应0-1000mm的距离。点击运行按钮，按照设定的速度快速运行到指定的位置；

        3、在程序模式下：设置A点坐标，设置B点坐标,设置运行时间，然后电机运行，相机先按照设定的速度快速运行到指定的位置A，然后按照设置的时间匀速运行到位置B。

后续设想：

        以上为版本一功能，版本二将在版本一的基础上增加Z周旋转功能，可使相机始终对准拍摄目标。将增加半径设置。版本三将在版本二的基础上增加变焦，可以拍摄带有希区柯克的延时视频。

一 材料清单及成本

二 机械部件及组装

三 电控部分搭建

3.1 电控部分接4【】排线

序号	引脚	注释	备注
1	2	Dirpin	控制步进电机方向
2	5	Steopin	控制步进电机脉冲
3	8	enablepin	控制步进电机使能
4	9	Key1	功能键1
5	10	Key2	功能键2
6	11	Key3	功能键3
7	12	Key4	功能键4
8	A4	TX	连接串口屏RX
9	A5	RX	连接串口屏TX

图一 cnc shield v4原理图

四 控制软件代码

4.1 nano代码

4.2 串口屏代码