Prečkana kamera z IR žarkom/sprožilec bliskavice: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Ta naprava bo sprožila kamero ali bliskavico, da samodejno posname sliko, ko predmet (cilj) vstopi na določeno lokacijo. Uporablja dva prečkana infrardeča svetlobna snopa, da zazna prisotnost cilja in zapre rele, ki sproži kamero ali bliskavico. Odzivni čas je približno 2 ms od zaznavanja do zapiranja releja, zato če fotoaparat nima dolgega zamika zaklopa, bo zajel celo hitro premikajoče se cilje.

Optični del naprave je sestavljen iz dveh IR LED in dveh Sharp IS471FE optičnih IC (OPIC). Optični IC -ji imajo vgrajene LED modulatorje in sinhrone detektorje, zato med seboj ne bodo videli svetlobe. Izhodi iz OPIC -jev so povezani z 8 -polnim mikrokontrolerjem PIC, ki upravlja interpretacijo vhodnih signalov in pogonom releja ter vidno LED, ki označuje način delovanja. Čeprav obstaja 11 načinov delovanja, ima krmilnik zelo preprost uporabniški vmesnik, sestavljen iz stikalne tipke in LED. Ob vklopu, če so žarki pravilno poravnani in neprekinjeni, LED neprekinjeno sveti 1 sekundo, nato pa ugasne, kar pomeni, da je enota pripravljena za delovanje v neprekinjenem načinu. V tem načinu se bo rele zaprl in ostal zaprt, LED pa bo svetila, dokler sta oba IR žarka prekinjena. Enota je zdaj pripravljena za povezavo z vašo kamero. Pri nekaterih tarčah boste morda želeli posneti več kot eno sliko, ko tarča prekine IR žarke. V krmilnik sem vključil osnovno funkcijo intervalometra, ki omogoča, da kamere, ki nimajo vgrajenega načina hitrega požara, posnamejo več slik, dokler so infrardeči žarki prekinjeni. Če enkrat pritisnete gumb za izbiro načina, krmilnik izklopite iz neprekinjenega načina in ga preklopite v impulzni način. LED -lučka bo enkrat utripala, kar pomeni, da se bo rele zaprl 1 -krat na sekundo. Nekatere kamere so hitrejše, zato ponovni pritisk gumba premakne do 2 impulza na sekundo. Z večkratnim pritiskom na gumb se bo hitrost povečala od 1 pps do 10 pps, vsakič, ko LED utripa, da prikaže frekvenco impulza. Če gumb držite pritisnjen 2,3 sekunde, enoto ponastavite in se vrnete v neprekinjeni način.

Korak: Zberite elektronske dele

Tu so seznami delov za elektronske stvari.

Vso elektroniko lahko dobite iz Digikeyja ali drugih virov. Potrebovali boste tudi kup žic različnih barv. Morali boste znati programirati mikrokontroler PIC- to lahko opravi PICKit2 ali ICD-2 ali kateri koli od več sto drugih programerjev. Ustrezen programer bo stal približno 20 dolarjev, a ko ga boste imeli, boste našli vse vrste projektov, ki lahko uporabljajo mikrokrmilnike in bodo od tega imeli veliko koristi. Ko sem kupil svoj PICKit2 pri digikeyju, sem naročil paket dodatne opreme s petimi čipi PIC10F206 z 8 -polnimi DIP adapterji. IC je v majhnem paketu SOT23, kar je v redu, če nameravate izdelati tiskano vezje, vendar je precej neuporabno za načrtovanje in enkratne gradbene projekte. 10F206 je na voljo tudi v 8-polnem DIP paketu- predlagam, da ga uporabite. Tukaj nisem navedel podatkov o postavitvi tiskanega vezja za krmilnik, ker nisem uporabljal tiskanega vezja. Vezje je tako preprosto, da se zdi neumno izdelovati tiskano vezje zanj. Na plošči so samo 4 deli- rele, uC, obvodna kapica in upor. Vezje zahteva manj delov kot vezje s časovnikom 555. Samo odrežite nekaj perf plošče, da ustreza kateri koli škatli, ki jo uporabljate, in jo povežite. Za začetek naj traja 30 minut. Optična vezja so precej preprosta- IC, pokrovček in LED. LED in optični IC gredo v diagonalno nasprotna vogala okvirja cevi, zato boste potrebovali kup barvne žice. IC in kondenzator sem "sestavil" na majhne koščke perf plošče, ki se prilegajo v čepke za PVC komolce v okvirju- glejte fotografije na naslednji strani.

2. korak: Program

PIC10F206 je zelo preprost del- brez prekinitev in le na dveh ravneh, tako da ne morete izvajati nobenih ugnezdenih podprogramov- posledično boste v programu videli liberalno uporabo goto's. Čip deluje pri 4 MHz z uporabo notranjega RC oscilatorja, tako da izvaja 1M navodil na sekundo. Ko predmet prekine IR žarke, potrebujemo čipe IS471 okoli 400, da spremenimo stanje. Od tam uC potrebuje le nekaj mikrosekund, da zazna spremembo in odredi, da se rele zapre. Rele traja približno 1,5 ms, da zapre, kar povzroči približno 2 ms skupne zamude od prekinitve žarkov do zaprtega releja. Programski čip sem razvil z uporabo MPLAB. Je brezplačni sestavljalec/IDE Microchip Tech. Za programiranje IC sem uporabil tudi svoj kitajski klon ICD2 (približno 50 USD na ebayu). Moral sem uporabiti veliko zakasnitvenih zank, zato sem se pobrskal po spletu in tukaj našel program z imenom PICLoops: https://www.mnsi.net/~boucher/picloops.htmlPICLoops samodejno ustvari kodo za sestavo časovne zanke, če povejte, kateri uC uporabljate in takto. Kasneje sem tukaj naletel na podoben spletni program: https://www.piclist.com/techref/piclist/codegen/delay.htm Drugi bo ustvaril zamude, ki so natančne za en cikel ure, kjer PICLoops ni tako natančno. Oboje je v redu za to aplikacijo, ker časovni razpored ni kritičen in uC vseeno deluje na RC oscilatorju. Program se večinoma premika naprej in nazaj med preverjanjem gumba za način in preverjanjem, ali so žarki prekinjeni. Stikalo za način delovanja deluje tako, da vodi tekoče število, kolikokrat je bil gumb pritisnjen. Z vsakim pritiskom na gumb se zakasnitev med impulzi na releju skrajša dovolj, da frekvenco impulza poveča za 1 Hz. Največji del kode so različne zamude, ki jih uporabljajo impulzni načini. Ko spremenite impulzni način, LED utripa, kar označuje nov način. Kakšna je nova frekvenca impulza, lahko ugotovite tako, da preštejete utripanje LED- 4-krat pomeni 4 Hz itd. Če je enota v pulznem načinu 10 Hz, se s ponovnim pritiskom na gumb vrnete v neprekinjeni način. Med izvajanjem programa deluje časovnik-čuvaj. Če se časovnik ne ponastavi, preden se preplavi, se bo uC ponastavil sam. Zato držanje gumba za način 2,3 sekunde povzroči, da se uC ponastavi v neprekinjen način. Ko pritisnete gumb, uC počaka, da ga spustite, preden naredite karkoli. Ena od prvih stvari, ki jih naredi po tem, ko jo sprostite, je ponastavitev časovnika čuvaj-pes. Če gumba ne spustite, se časovnik časovnega pasa preplavi in znova zažene program v neprekinjenem načinu. Priložil sem datoteko seznama montaž za tiste, ki so radovedni, in datoteko.hex za tiste, ki želijo zgolj zapisati čip. in končaj s tem. Pozdravljam kakršno koli kritiko moje programske tehnike od katerega koli izmed vas strokovnjakov za montažo PIC. Opomba- rele se zapre v 25 ms, ko deluje v impulznem načinu. Nekatere kamere lahko zahtevajo daljši utrip. Ta zakasnitev je nastavljena v vrstici, ki pravi "call delay25" blizu vrha odseka rlypuls kode. Če je 25 ms prekratko za vašo kamero, spremenite to vrstico tako, da reče "zakasnitev klica50", nato pa vrstico, ki pravi "zakasnitev klica75", recite "zakasnitev klica50". To bo podaljšalo čas impulza na 50 ms in ohranilo vse frekvence impulzov pri korakih celo 1 Hz. Program zasede le 173 bajtov od razpoložljivih 512 bajtov v čipu, tako da lahko stvari dodate vse vrste funkcij, če če želite, čeprav bo uporabniški vmesnik nekoliko omejujoč.

3. korak: Mehanska konstrukcija

Sprva sem to poskušal narediti s 3 -metrskim kvadratom 1/2 "cevi, vendar sem ugotovil, da je skoraj nemogoče držati tramove poravnane. Razdalja je bila prevelika in cev preveč prilagodljiva, da bi ohranila poravnavo žarkov. Preklopil sem na 3/ 4 -palčna cev in kvadratni meter 2, zdaj pa ostaja precej dobro poravnan. Večino 1/2 "cevi sem uporabil za izdelavo pištol za marshmallow za svojega sina Alexa in nekatere njegove prijatelje.

Potrebovali boste 3/4 "cev za glavni okvir in 1/2" cev za navpične vzpone, v katerih so optične IC in LED. Lahko dobite kolena 3/4 ", ki imajo stranski priključek z navojem 1/2", zato si priskrbite tudi adapterje z navojem 1/2 ". Moja filozofija pri reševanju projektov PVC cevi je, da preveč kupimo armature in cevi ter vrnemo ne potrebujete, ko je projekt končan. To zmanjša frustrirajoče izlete v trgovino za en sam namestitev 0,30 USD. Za povezavo vseh teh stvari boste potrebovali kup žice različnih barv- LED in njihove IC so ločene za približno 6 čevljev cevi. Želeli boste narediti predolge žice, da boste lahko sestavili in razstavili stvar za odpravljanje težav. Različne barve vam bodo pomagale pri ohranjanju naravnost, kaj je povezano s čim. Najprej sem izvrtal luknje v pokrovih in namestil LED. Pritrdil sem zelo dolge žice in uporabil toplotno skrčljive LED vodnike, da sem jih izoliral. Ohlapno sem sestavil okvir cevi, da sem ga zlahka raztrgal in žice speljal skozi cev. Nato namestite čipe in pokrovčke IS471 na perf rezanje deske, da se prilega odprtini v končnih pokrovih ole v pokrovček in namestite kos 1/4 "medeninaste cevi (ali karkoli imate okoli). Prepričajte se, da veste, katera stran IS471 je stran sprejemnika! Želite, da je obrnjen proti vaši LED, ne proti obvodni kapici! Priključite žice na ploščo IC- skupno bo pet povezav- Vcc, Gnd, Out in LED. Peta žica povezuje anodo LED z Vcc. Odločite se, kam želite priključiti konektor na okvir cevi in se prepričajte, da so kabli do IC dovolj dolgi, da ga dosežete. Namestite konektor, napeljite žice, spajkajte vse skupaj in pripravljeni ste. Ne pozabite spajkati ozemljitvene žice na ohišje priključka. Pomagal bo zaščititi vse pred statično elektriko. Ko so vse napeljave končane, cev tesno udarite s kladivom. Lepila ne potrebujete, če pa cev zlepite skupaj, je ne boste mogli razstaviti, da bi pozneje odpravili težave. Če želite varnejšo konstrukcijo, privijte vijak skozi vsak spoj, potem ko jih zlepite skupaj. Ko je krmilnik sestavljen, boste morali poravnati nosilce. Rele se bo zaprl le, če sta oba IR žarka prekinjena/neusklajena. Izhodi OPIC so običajno nizki, ko lahko vidijo svoj vir svetlobe in gredo visoko, ko je žarek prekinjen. Tako poravnavanje žarkov poteka na naslednji način: 1) Optični okvir priključite na krmilnik. 2) Vklop. LED lučka sveti in ostane prižgana, razen če imate izredno srečo. Najprej zasveti, da označi neprekinjeni način, nato pa sveti, ker žarki niso poravnani. Če LED ugasne, pomeni, da je vsaj en žarek poravnan. 3) Če LED sveti, pomeni, da sta oba žarka neusklajena. Blokirajte en žarek s trakom ali papirjem. 4) Poravnajte LED tako dobro, kot ga lahko, tako da glavo zasukate proti diagonalno nasproti OPIC. 5) Začnite upogibati in obračati glavo OPIC, dokler LED ne ugasne, kar kaže, da je žarek poravnan. 6) Nato blokirajte sveže poravnan žarek, nato pa enako prilagodite drugi žarek. Ko LED ugasne, sta oba žarka poravnana in pripravljeni ste na fotografiranje. Ko vklopite enoto, preverite žarke tako, da blokirate enega in drugega. Če je en žarek neusklajen, bo blokiranje drugega prižgalo LED. Potem lahko preprosto poravnate tisto, ki je brezhibna. Če LED lučka sveti in ostane prižgana, oba žarka nista poravnana in morate slediti zgoraj opisanemu postopku. Če stvar zgradite varno in prvič poravnate nosilce, bo potrebno nekaj kaznovanja, preden boste morali popraviti.

4. korak: Krmilnik

Krmilnik sem zgradil v plastični škatli, ki sem jo pri Fryjevi elektroniki pobral za previsoko ceno. Uporabite lahko skoraj vse, če je dovolj veliko. Ta škatla je bila zasnovana za 9V baterijo, vendar sem moral uporabiti 6V, da je prostor v bateriji zapravljen. Lahko bi enostavno vgradil tiskano vezje v 9V predal za baterije.

Ne glede na polje in stikala, ki jih uporabljate, načrtujte postavitev in se prepričajte, da se bo vse ujemalo, ko jo poskušate zapreti. Upoštevajte, da je z baterijo zaporedno povezana dioda. Tukaj je, da napajalno napetost zniža na sprejemljivo raven za uC, ki je ocenjena za največ 5,5 V Vcc. Tudi pri diodi del deluje na meji s svežimi baterijami, zato si ne predstavljajte domišljije o delovanju pri 9V, razen če dodate regulator 5V. Igral sem se z idejo, da bi namesto tega uporabil PIC12HV615, ker ima vgrajen regulator shunt, vendar je nihanje med minimalnim in maksimalnim tokom preveliko za regulator shunt, zato bi moral malo komplicirati vezje, da pridem do delo. Želel sem, da je to zelo preprosto, predvsem zato, ker sem len, pa tudi zato, ker imam druge projekte in sem želel tega čim prej zaključiti. Rele, ki sem ga uporabil, ima vgrajeno zaščitno diodo, ki pa ni označena na shemi. Dioda ščiti uC pred induktivnim udarcem povratne napetosti, ki se pojavi, ko sprožite impulz v induktor, kot je relejna tuljava. Če uporabljate drug rele, ne pozabite dodati diode s prikazano polarnostjo ali pa se lahko poljubite z uC -jem v slovo, ko se rele sproži. UC lahko varno potone približno 25 mA z enega zatiča, zato izberite rele z visoko uporno tuljavo. PRMA1A05 ima 500 ohmsko tuljavo, zato za zapiranje potrebuje le 10-12 mA. Želel sem uporabiti nekaj lepih tankih, lahkih kablov s konektorji RJ-11, vendar so bili vsi priključki, ki sem jih našel pri Fryju, deli za montažo na PCB, zato sem na koncu šel v staro šolo z DB9. Serijski kabli so poceni in vijaki bodo preprečili, da bi konektorji izpadli. Resnično morate povezati le 3 žice (Vcc, Gnd in kombinirane izhode dveh IS471FE) med optičnim sklopom in krmilnikom, tako da lahko uporabite skoraj kateri koli konektor/kabel, ki vam je všeč, tudi stereo mini vtič in vtičnico.

5. korak: Uporaba Photo Triggerja

Ideja je, da stvar postavite tako, da nosilci prečkajo tam, kjer pričakujete, da se bo zgodilo nekaj dejanja. Na primer, če želite kolibrija ustreliti na podajalnik ali ptico, ki vstopa v gnezdo ali izstopa iz njega, postavite okvir s prečrtano točko točno tam, kjer ga želite. Nato nastavite fotoaparat, usmerjen proti cilju, in nastavite ostrino, osvetlitev in ravnovesje beline (to bo skrajšalo čas zamika zaklopa). Preizkusite poravnavo žarka, da se prepričate, da sta OBA žarka pravilno poravnana- to naredite tako, da z roko zamahnete skozi vsak žarek posebej, nato pa skozi ciljno območje. LED naj sveti in rele se zapre le, ko sta oba žarka prekinjena. Zdaj nastavite način delovanja- neprekinjen ali impulzen in pojdite stran.

Če želite doseči najboljše rezultate, morate poznati nekaj o vedenju svojega cilja. Če želite posneti nekaj, kar se hitro premika, morate upoštevati zakasnitve fotoaparata in krmilnika, da predvidite, kje bo tarča, potem ko prekine IR -žarke. Brnečo ptico, ki lebdi na enem mestu, je mogoče ustreliti tam, kjer se gredi križajo. Ptica ali netopir, ki hitro leti, je morda oddaljen nekaj metrov od trenutka, ko fotoaparat posname fotografijo. Impulzni način omogoča, da kamere, ki nimajo vgrajenega načina neprekinjenega fotografiranja, posnamejo več slik, dokler so žarki prekinjeni. Frekvenco utripa lahko nastavite na 10 Hz, čeprav v okolici ni veliko kamer, ki bi lahko snemale tako hitro. Morali boste malo eksperimentirati, da vidite, kako hitro lahko fotoaparat posname. Povezava kamere je prek običajno odprtega relejskega kontakta, tako da lahko namesto kamere priključite bliskavico. Potem lahko fotografirate v temi tako, da odprete zaslonko in s krmilnikom sprožite bliskavico enkrat ali večkrat, ko predmet (netopir, morda?) Prekine žarke. Ko sprožite bliskavico, zaprite zaklop. Če bliskavica ne izgine, lahko z enim od pulznih načinov naredite nekaj kul posnetkov z več osvetlitvami. Točko prečkanja žarkov lahko natančno določite tako, da na optične glave pritrdite elastično nit. Za nekatere cilje boste kamero pokazali in vnaprej izostrili. Spodnje fotografije prikazujejo Lego moškega, ki pada skozi nosilce. Spustil sem ga z nekaj čevljev nad nosilce in vidite, da je padel približno 6-8 pod žarki v času, ko so se žarki zlomili, rele zaprl in fotoaparat sprožil. Ta kamera je bil Nikonov DSLR fotoaparat, ki ima verjetno majhno zaostajanje zaklopa, če je vnaprej izostreno in izpostavljeno. Vaši rezultati bodo odvisni od vašega fotoaparata. Prototip je zdaj v rokah prijatelja, ki je posnel te slike (moj fotoaparat je treba spremeniti za uporabo daljinskega sprožilca) Če bo s to napravo naredil še nekaj umetniških fotografij, jih bom poskušal objaviti tukaj ali na svoji spletni strani.