Buchscanner zum Zusammenklappen (Teil 3)

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Dreiteilige Artikelserie

Dies ist der abschließende Teil einer dreiteiligen Artikelserie.

Erster Teil

Zweiter Teil

Kern des Buchscanners ist ein Pendel mit darauf montierter Kamera, das in seinen beiden Extrempositionen einrastet, von denen aus automatisch Fotos der beiden gerade aufgeschlagenen Seiten geschossen werden.

Bild 1 von 3

Buchscanner in Aktion (3 Bilder)

Winkelmessung des Pendelausschlags

Hat das Pendel die neue Aufnahmeposition erreicht, gibt es mehrere Möglichkeiten, den Motorlauf anzuhalten. In der ersten Version meines Buchscanners haben Reed-Relais in Höhe der Arretierung dem Motor mitgeteilt, dass er Pause machen könne. Per Software lässt sich der Motorlauf auch zeitlich reglementieren: Man probiert aus, wie lange das Pendel von einer Ruheposition zur gegenüberliegenden benötigt und trägt diesen Wert in die entsprechende Programmzeile ein. Erstaunlich ist, dass bei meinem Scanner die Zeiten für Hin- und Rückfahrt sich unterscheiden (400 Millisekunden und 550 Millisekunden).

Als dritte Möglichkeit bietet sich an, den Auslenkwinkel des Pendels mittels eines Potenziometers zu messen und den analog ermittelten Wert über einen Analog-Digital-Wandler als Steuerimpuls für die Motorsteuerung zu nutzen. Dies lässt sich einfach mit dem Arduino realisieren.

Der Arduino hat sechs Analogeingänge (A0, A1, A...). Ein an einem Analog-Eingang anliegende Spannung zwischen 0 und 5 Volt wandelt der interne Analog-Digital-Wandler in einen digitalen Wert zwischen 0 und 1023 um. Ein als Sensor angeschlossenes Potenziometer wirkt wie ein Spannungsteiler. Am Schleifer kann die je nach Potenziometerstellung variable Teilspannung abgegriffen werden.

Ich habe ein leichtgängiges 10K-10-Gang-Potenziometer gewählt (Präzisions-Potenziometer Mono 2W 10kΩ Bourns 3590S-2-103L; Preis etwa 20 Euro). Viele Potenziometer haben einen Einstellwinkel zwischen 0 und etwa 340 Grad. 10-Gänge dagegen bedeuten einen Einstellbereich von bis zu 3600 Grad, das heißt, das Potenziometer erreicht vom Minimalwert aus erst nach 10 Umdrehungen seinen Maximalwert. Je mehr Umdrehungen ein Potenziometer ermöglicht, desto feinstufiger ist es.