Stand der Technik

1. Stand der Technik - HsKA

Im Informationstechnik - Labor an der HsKA wurde bereits eine Kameraschiene entwickelt. Unter anderem haben die Projektgruppen "Verfahrschiene Kamera - Koordination" und "Verfahrschiene Kamera - Mechanik-Motor" (beide WS14/15) daran gearbeitet.

Der Aufbau der Kameraschiene ist in Abbildung 3.1 zu sehen.

Abbildung 3.1: Aufbau der Kameraschiene

In den vorherigen Semestern wurde ein Programm geschrieben (Programmiersprache C#, Entwicklungsumgebung "Microsoft Visual Studio") mit dem der mDrive-Motor vom PC aus mit einer Bedienoberfläche über den Router angesteuert werden kann. Das STM32F746 Board wird in diesem Programm nicht verwendet.

Das Programm ist im Anhang zu finden ("Motorsteuerung.exe"). Um es zu nutzen muss der WLAN-Router von TP-Link eingeschaltet werden, der PC mit diesem Netzwerk verbunden werden und in den TCP/IP Einstellungen der Drahtlosnetzwerkverbindung die Einstellungen aus Abbildung 3.2 (Rechts) eingestellt werden.

Über die Bedienfelder "Linkslauf", "Rechtslauf", "Stop" und die Geschwindigkeitseinstellung kann der Motor gesteuert werden (siehe Abbildung 3.2 Links).

     

Abbildung 3.2: Links: Benutzeroberfläche zum Steuern des Motors; Rechts: IP-Einstellungen der Drahtlosnetzwerkverbindung

Da das Programm in C# und "Microsoft Visual Studio" geschrieben wurde, kann es in unserem Projekt nicht weiterbenutzt werden. Es muss in C und mit der Entwicklungsumgebung "System Workbench for STM32" neu entwickelt werden um die Bibliotheken und Treiber für das STM32F746 Board nutzen zu können. Bei C# ist der TCP/IP-Stack schon eingebunden. In C muss dieser Stack händisch programmiert oder eingebunden werden.

Jedoch konnten aus dem vorherigen Projekt trotzdem Informationen gewonnen werden: Zum Einen konnte der prinzipielle Programmablaufplan darauf aufgebaut werden. Zum Anderen wurde ersichtlich, dass der Motor aus einem String, welcher aus Drehrichtung und Geschwindigkeit besteht, angesteuert werden kann. (siehe Abbildung 3.3). Dieser String ist im sogenannten "MCode" geschrieben, mit dem der Motor direkt gesteuert wird. Es gibt außerdem die Möglichkeit, den Motor über die "Lexium MDrive Software Suite" zu konfigurieren und zu programmieren.

Abbildung 3.3: Ausschnitt des Programmcodes aus Motorsteuerung.exe (siehe Anhang)

 

2. Stand der Technik - Öffentlichkeit

Es gibt bereits viele verschiedene Kameraschienen auf dem Markt oder Anleitungen zum selbst Nachbauen. Jedoch kann keine dieser Kameraschienen über ein Router bzw. TCP/IP angesteuert werden. Außerdem wird in keiner Lösung ein STM32-Mikrocontroller verwendet.

Im Folgenden werden die bereits existierenden Kameraschienen vorgestellt:

 

Kameraschiene - Eigenbaulösungen

Im Internet finden sich zahlreiche selbstgebaute, motorisierte Kameraschienen:


Abbildung 3.4: Youtube-Anleitung für eine Kameraschiene

Besonderheiten:  Arduino Nano, LCD Display, Endschalter, Schrittmotor
Link:  http://www.instructables.com/id/Make-Your-Own-Motorized-Camera-Slider/
 https://www.youtube.com/watch?v=2n3viPBmx-E




Abbildung 3.5: Youtube-Anleitung für eine Kameraschiene

Besonderheiten:   Arduino MKR1000, Bedienung über Web-Interface, Kommunikation über WiFi
Link:   https://www.youtube.com/watch?v=rFks1hQUEVQ

 

Kameraschiene - kommerzielle Lösungen

Außerdem gibt es Hersteller, welche viele verschiedene Modelle motorisierter Kameraschienen anbieten. Diese sind allerdings sehr kostenaufwendig. Ausgewählte Modelle werden in folgender Tabelle vorgestellt:

Digislider - Dynamic Perception Stage One 4 All Motorized Slider
Preis   1045 € 
Länge   bis zu 180 cm 
Geschwindigkeit   bis zu 1,7 m/min
Belastbarkeit   bis zu 9 kg
Besonderheit   Inklusive Smartphone App    

Abbildung 3.6: Digislider - Dynamic Perception Stage One 4 All Motorized Slider
 
Quelle: http://www.digislider.co.uk/collections/digislider-bundle-kits/products/dynamic-perception-stage-one-4-all-motorized-slider

 

Konova K2 slider with MS Motor KIT
Preis   ab 445 €
Länge   bis zu 150 cm 
Geschwindigkeit   bis zu 5,5 m/min
Belastbarkeit   bis zu 35 kg (4 kg bei maximaler Geschwindigkeit)
Besonderheit   Fernbedienung erhältlich

Abbildung 3.7: Konova K2 slider with MS Motor KIT

Quelle: http://www.konovaphoto.com/motion-control/k1-k2-k3-k5-k7-ms-kit-with-basic-pan-tilt-controller.html



Cinevate Atlas 30 Camera Slider with Motion Control Kit
Preis   ab 2900 €
Länge   bis zu 147 cm 
Geschwindigkeit   bis zu 3,8 m/min
Belastbarkeit   bis zu 13,6 kg
Besonderheit   Fernbedienung erhältlich

Abbildung 3.8: Cinevate Atlas 30 Camera Slider with Motion Control Kit

Quelle: http://www.cinevate.com/store2/atlas-30-moco.html