В этих статьях я расскажу о своей разработке для поворота Веб-камеры по горизонтали и вертикале на 360 градусов. В этой части речь пойдёт о электро-механической части устройства.(Осторожно много картинок)
Устройство для поворота Веб-камеры
Для движения камеры понадобиться два двигателя и понижающие редукторы, для того что бы камера плавно поворачивала и хватало бы силы двигателей. Управление двигателями непосредственно через USB порт не возможно, потому необходим микроконтроллер и драйвер двигателя (микроконтроллер не рассчитан на управление силовых контуров). Так же необходимо написать програмы: прошивку для микроконтроллера, драйвер, ПО-хоста и ПО-клиента (Для передачи видео и аудио сигнала).
Материалы
Редуктор и двигатель я взял с детской игрушки «Ночной фонарик» китайского производителя.
Микроконтроллер решил взять с готовой макетной платой. Выбор пал на «Макетная плата AVR-USB-TINY45», купленная тут.
Для прошивки микроконтроллера я преобрёл програматор USBASP.
Под него пришлось сделать переходник 10PIN в 6PIN(Cхема была взята отсюда)
Для того что бы избежать накручивания кабеля я хотел использовать подшипники (Припаять один провод до внешнего кольца, а другой до внутреннего). Но оказалось, что при вращении камеры на долю секунды обрывалась связь камеры с компьютером, но этого было достаточно, что бы ОС фиксировало это как отсоединение камеры. Перепробовав множество вариантов с подшипниками, я пришёл к выводу, что они для этой цели не годятся.
Вместо подшипников я пробовал применить «скользящий» контакт. Обклеил диэлектрик медной фольгой и прорисовал дорожки, припаял к ним провода, сделал «щеточки». Этот вариант был ещё хуже.
Пришлось воспользоваться помощью со стороны. По заказу были изготовлены валы, держатели, и идеально проточенные латунные кольца. Мне оставалось только изготовить «щёточки» и собрать саму установку.
Сборку установки можно понять с фотографий.
Микроконтроллеры не предназначены для питания силовых цепей, поэтому необходим драйвер, который будет питать двигатели, а микроконтроллер в свою очередь управляет драйвером (Использую драйвер L293D)
Для того что бы вокруг проводника не образовывалось электромагнитное поле, и при включении двигателя для вращения камеры в вертикальном положении не происходило её отключение, я в одном из валов проложил проводник с экраном. Для уменьшения вредного воздействия внешнего излучения я обмотал стойки алюминиевой фольгой.
P.S. К сожалению, я не смог достичь стабильной работы камеры, поэтому пришлось отказаться от вращения на 360 градусов в этой модели. Но идея с кольцами правильная, достичь стабильности в работе камеры мне помешало не продуманное использование клея, которым я производил фиксацию колец на валу.