Costruire una slitta micrometrica: macrofotografia - focus stacking
Spinto dal thread sulla tecnica fotografica del focus-staking voglio condividere con voi questo mio progetto.

Si tratta di una slitta micrometrica a costo (quasi) zero, per la movimentazione di piccoli oggetti. Il sistema permette di acquisire una serie di immagini dello stesso soggetto, con la messa a fuoco spostata di pochi decimi di millimetro tra ogni singolo scatto (in realtà la messa a fuoco è fissa; è l'oggetto che si muove).

Parliamo di costo zero in quanto la meccanica è completamente recuperata da un vecchio lettore CD-ROM (è facilissimo recuperarne uno a zero euro).

Il costo maggiore da sostenere in termini economici, progettuali e realizzativi, è la parte relativa alla circuiteria elettronica. Economicamente parlando il costo rimane comunque molto basso (< 20€).



Realizzazione meccanica:

1) Procurarsi un vecchio lettore/masterizzatore CD/DVD e svitare le 4 viti che tengono chiuso il coperchio.
   

2) Rimuovere l'elettronica di controllo ed estrarre l'unità dal box metallico.
   

3) Identificare la slitta e le sue guide, e liberarla dalla carcassa plastica (solitamente è fissata con 4 viti).
   

4) Rimuovere tutta l'elettronica e l'ottica che rimane sulla slitta, facendo attenzione a non danneggiare le guide metalliche e il motorino passo-passo (che è l'unica parte elettronica che non dobbiamo rimuovere!). Sono necessari dei cacciaviti molto piccoli. Molto spesso le viti sono resinate/incollate, in questo caso è utile scaldare la colla con un accendino.
   

5) Ecco come si presenta la nostra slitta una volta ripulita da tutto ciò che non serve.
   

6) Fissare alla slitta un supporto per i campioni da fotografare. Il supporto lo si può costruire di plastica, legno o cartone e si può incollare alla slitta con colla calda o resina bi-componente.



Realizzazione elettronica:

A differenza di un normale motorino in continua il motore passo-passo non può essere pilotato senza un adeguato circuito di controllo. Non è scopo di questo post approfondire il funzionamento di questo tipo di motore, per chi volesse approfondire fornisco questo link e le chiavi di ricerca su google: bipolar stepper motor o motore passo passo.

Scordiamoci di poter sostituire il motore passo passo con un altro tipo di motore perché è proprio grazie ad esso che il nostro sistema slitta/guida riesce a compiere spostamenti micrometrici.

Per il pilotaggio ho optato per la soluzione ARDUINO + L293.

Ho scelto ARDUINO perché:
- è facile da programmare
- costa poco (15-20 euro)
- esiste la libreria stepper già pronta
- ne avevo già uno in casa (arduino mini)

Ho scelto il driver L293 perché:
- costa poco (1-2 euro su ebay)
- la circuiteria è semplice
- è di facile reperibilità

Dopo alcuni giorni di attesa mi è finalmente arrivato l'integrato L293 che avevo ordinato su ebay. Nel frattempo ho provveduto a realizzare un supporto per la slitta e a dotarla di un micro-switch che faccia da fine corsa (non indispensabile).

   

Ho abbozzato uno schema che potesse funzionare e ho realizzato una board con gli alloggiamenti per i due integrati: l'Arduino mini A e il driver L293 B.

   

Sulla board ho anche predisposto alcuni connettori per il motore, per il fine-corsa, per un tasto di controllo esterno, e per il chip di programmazione C.

   

Quindi sono passato al saldatore per realizzare i collegamenti necessari. Durante la realizzazione ho aggiunto un cicalino (non previsto nel progetto iniziale) per avere un feedback da parte del circuito.

   

L'unica modifica fatta al circuito originale è stata l'aggiunta di un condensatore sulla linea di RESET del microcontrollore, indispensabile per la corretta programmazione.



Realizzazione software:

Dopo aver scaricato e installato il software di programmazione per ARDUINO sono andato subito a testarlo scrivendo velocemente un programmino di prova... funziona al primo colpo!

Ho quindi scritto il programma di gestione, che prevede
- una fase iniziale di allineamento allo zero (grazie al fine corsa)
- la programmazione, tramite pulsante esterno, del numero di step da fare per ogni scatto
- l'avvio della sequenza, sempre tramite lo stesso pulsante esterno

   
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Il mio lavoro è finito, ecco il software pronto per l'uso.

.zip  stepper.zip (Dimensione: 1.34 KB / Download: 282)

In anteprima per voi la prima immagine prodotta con l'aiuto di questo sistema. Sono convinto di poter fare molto di meglio ma devo perfezionare un po' la tecnica!

[Immagine: zhyx.jpg]

click per immagine a piena risoluzione
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I progetti che prevedono il riutilizzo di attrezzature, meccanismi ecc, per altri scopi, mi è sempre piaciuto un sacco


Bene! Bravo! ...Bis!! :-)
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