DropArt - Përplasës fotografik Precision Two Drop: 11 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Përshëndetje të gjithëve, Në këtë udhëzues unë paraqes modelin tim për një përplasës me dy pika të lëngshme të kontrolluara nga kompjuteri. Para se të fillojmë me detajet e projektimit, mendoj se ka kuptim të shpjegojmë saktësisht se cili është qëllimi i dizajnit.

Një degë argëtuese, interesante dhe e bukur e fotografisë përfshin kapjen e imazheve të pikave të lëngshme ndërsa godasin një pellg me lëng të ngjashëm. Kjo në vetvete mund të prodhojë imazhe interesante. Për të marrë disa imazhe vërtet të lezetshme, duhet të përplasim dy pika të lëngshme. Pra, pika e parë godet pishinën e lëngut dhe krijon atë që unë e quaj një 'shpërthim', i cili ngrihet nga pishina drejtpërdrejt mbi vendin ku ndikoi rënia e parë. Tani një rënie e dytë, e përcaktuar me saktësi, godet majën e 'grykës' duke shpërthyer lëngun jashtë për të gjeneruar forma të mahnitshme dhe unike.

Qëllimi i dizajnit tim DropArt është të ofrojë karakteristikat e mëposhtme:

• Për të lëshuar një pikë të lëngshme me një madhësi të përsëritshme
• Për të lëshuar një pikë të dytë të lëngshme me madhësi të përsëritshme dhe kohë të saktë në lidhje me rënien e parë
• Për të kontrolluar një qepen kamera për të kapur një përplasje me rënie
• Për të kontrolluar një kokë ndezëse për të ngrirë përplasjen në një moment të saktë në kohë
• Për të siguruar një kontrollues të pavarur miqësor ndaj përdoruesit që siguron aftësinë për të kontrolluar të gjithë parametrat dhe konfigurimet e shumta
• Për të siguruar një ndërfaqe të përdoruesit miqësore me Windows ose GUI të lidhur përmes USB
• Për të siguruar një bootloader për të lehtësuar ndezjen e firmware-it përmes USB

Gjithashtu duhet të ketë mbrojtje adekuate midis bordit të kontrollit dhe aparatit të bashkangjitur dhe pajisjeve flash.

Hapi 1: Le të Shikojmë Së pari Disa Rezultate…

Para se të hyjmë në detajet e dizajnit, le të shohim së pari disa rezultate nga projekti DropArt. Nëse juve, si lexues, ju pëlqejnë rezultatet, mund të dëshironi të shikoni më tej në dizajn dhe ndoshta keni një çarje në ndërtimin e një vetë për të cilën unë do të ofroj mbështetje.

Aspekte të rëndësishme për fotografinë DropArt

Duhet të theksohet se për rezultatet më të mira kamera është vendosur në modalitetin B (ose llambë). Kjo do të thotë që përderisa qepenja është e shtypur qepenja qëndron e hapur. Kjo është mënyra që unë gjej se funksionon më së miri për fotografinë DropArt. Në fakt është blici që kap momentin dhe jo mbyllësi i kamerës. Për të arritur një kohëzgjatje të shkurtër të ndezjes, fuqia dalëse e blicit duhet të mbahet në minimum. Unë kam tendencë të përdor dy njësi të vogla flash të vendosura në fuqi dalëse të ulët (shiko imazhin në përfundim). Një njësi flash ndizet me kontrolluesin DropArt dhe ndizet përmes një kablli. Koka e dytë e ndezjes është në mënyrë oplike nga e para.

Ndërsa jemi në modalitetin B, drita e tepërt e ambientit do të shkaktojë turbullim të imazhit. Prandaj, fotografia me pika duhet të kryhet në ndriçim të ulët - vetëm dritë të mjaftueshme për të parë atë që po bëni. Në përgjithësi shkrep imazhe në rreth f11 dhe kështu efektet për shkak të dritës së ambientit minimizohen.

Teknika dhe konfigurimi bazë

Duhet të theksohet se çdo konfigurim do të ndryshojë pak dhe ju duhet të jeni të durueshëm dhe metodik Pasi të keni një përplasje bazë me dy pika, do t'i gjeni rezultatet pothuajse 100% të përsëritshme. Për konfigurimin bazë më poshtë, unë isha duke përdorur ujë çezme me ngjyrë ushqimi të kuqe. Shpërndarësi i pikave ishte rreth 25 cm mbi pishinën e lëngshme.

Sigurohuni që sifoni Mariotte të pastrohet nga lëngu duke përdorur funksionin e spastrimit (shikoni shembullin e videos) dhe gjithashtu sigurohuni që niveli i lëngut të mos bjerë nën pjesën e poshtme të sifonit Mariotte.

• Filloni së pari me një madhësi të vetme rënie 35ms
• Vendosni vonesën e shkrehësit në 100ms
• Vendosni vonesën e ndezjes në 150ms
• Rritni vonesën e ndezjes në rritje +10ms derisa të shihni rënien të shfaqet në krye të kornizës
• Tani mund të rrisni vonesën e ndezjes përgjatë gjithë sekuencës së rënies
• Vazhdoni të rrisni vonesën e ndezjes derisa të keni një dalje të plotë të vetme të lëshimit
• Tani shtoni një madhësi të dytë të rënies 35ms dhe një vonesë prej rreth 150ms
• Rregulloni rënien me dy vonesa në rritje +/- 10ms derisa të shfaqet në krye të kornizës mbi grykën e parë të ngritjes
• Rregulloni rënien dy vonesa derisa pika e dytë të përplaset me grykën lart nga rënia e parë

Tani ju keni një përplasje themelore që mund të luani me cilësimet për të marrë efektin që dëshironi.

Lëngjet me densitet të ndryshëm do të kërkojnë cilësime të ndryshme, por ju mund t'i ruani ato në konfigurime të ndryshme.

Hapi 2: Video e Pikëzimit të Pikave të Njëpasnjëshme

Këtu ju paraqes një video - kjo është një seri pikash të veçanta të njëpasnjëshme të marra si fotografi me 10ms ose 5ms që avancojnë intervalet e ndezjes për të ngrirë lëvizjen. Më pas i kam bashkuar imazhet e palëvizshme që rezultojnë për të prodhuar një animacion të shkurtër të jetës së një rënieje dhe përplasjen pasuese me një rënie të dytë.

Hapi 3: Dispenser DropArt Mekanike Drop

Me siguri pjesa më e rëndësishme e projektit DropArt është shpërndarësi mekanik i rënies. Kjo pjesë e dizajnit është kritike për të siguruar madhësinë e qëndrueshme të rënies së rregullt.

Thelbi i dizajnit është një valvul mekanik i cili hapet dhe mbyllet duke përdorur një pranverë 12v të ngarkuar me solonoid normalisht të mbyllur. Ky solonoid kontrollohet me saktësi duke përdorur bordin e kontrollit të bazuar në mikroprocesor.

Anija e lëngshme është një tub akrilik 36 mm OD, 30 mm ID. Për të mbyllur tubin, kam shtypur 3D në HIPS një kapak fundor i cili është krijuar për të pranuar pajisje standarde tubash 1/4 inç (shiko imazhet). Pikat shpërndahen nga një bisht i zorrës me gjemba - gjithashtu fije 1/4 inç.

Pjesa e sipërme e tubit akrilik është e vulosur me një gungë gome të madhësisë 29. Goditja e gomës furnizohet me një vrimë qendrore në të cilën kam vendosur një tub plastik për të krijuar një sifon Mariotte (shiko seksionin specifik mbi sifonin Mariotte).

Solonoidi është i mbyllur në një kuti të vogël projekti plastike dhe i lidhur me një prizë të jashtme të energjisë.

Hapi 4: Dizajni dhe Vështrimi i Bordit të Kontrollit të DropArt

Në këtë pjesë, unë paraqes një video të shkurtër që pasqyron bordin e kontrollit prototip të DropArt dhe ndërtimin e tij.

Hapi 5: Skema e Bordit të Kontrollit të DropArt

Imazhi këtu tregon skemën e bordit të kontrollit të kontrollit. Ne mund të shohim se duke përdorur mikrokontrolluesin e fuqishëm PIC skema është relativisht e thjeshtë.

Skemën mund ta shkarkoni këtu:

www.dropbox.com/sh/y4c6jrt41z2zpbp/AAC1ZKA…

SHENIM: në video rregullatori i tensionit i përdorur është tipi i vogël 78L05. Unë sugjeroj që kushdo që ndërton këtë dizajn të përdorë 7805 -in më të madh në paketën TO220

Hapi 6: DropArt - Në të vërtetë Përdorimi i Sistemit

Në këtë pjesë, unë paraqes një video që detajon se si të përdorni në të vërtetë sistemin e kontrollit DropArt. Video mbulon duke përdorur pajisje të pavarura dhe gjithashtu ndërfaqen e përdoruesit të bazuar në Windows ose GUI.

Hapi 7: DropArt - Ekzaminimi i Saktësisë dhe Përsëritshmërisë

Në këtë hap, unë përpiqem të përshkruaj një sekuencë me dy pika dhe të ilustroj saktësinë e kohës së projektit DropArt.

Ndarjet oshiloskopike horizontale 50ms / shenjë.

Fillimisht, merrni parasysh të dytën nga dy imazhet. Kjo është një gjurmë shumë e thjeshtë nga oshiloskopi im që shfaq shënimin bazë 1ms i cili formon bazën kohore për të gjithë kohën e projektit. Ky shënim gjenerohet në mikroprocesorin PIC duke përdorur një kohëmatës hardueri të integruar të programuar për të gjeneruar një ndërprerje në një moment të saktë në kohë. Duke përdorur këtë bazë kohore, madhësia e rënies, vonesa ndër-rënie, vonesa e qepenit dhe vonesa e ndezjes mund të kontrollohen me saktësi duke prodhuar rezultate shumë të përsëritshme.

Tani merrni parasysh të parën nga dy imazhet:

Gjurma blu e mesme tregon një lëshim me dy pika. Çdo rënie ka një periudhë madhësie prej 50ms dhe një rënie 2 vonesë prej 150ms

Gjurma rozë e poshtme është zjarri i ndezur me një vonesë prej 300ms pas lëshimit të rënies 1 dhe një kohë pritjeje prej 30ms

Gjurma e sipërme e verdhë tregon lëshimin e qepenit. Kjo ka një vonesë të programuar prej 200 ms. Sidoqoftë, supozohet se kamera ka një vonesë të shkrehësit prej 100ms, kështu që lëshimi i qepenit është 100ms më herët sesa ishte programuar. Grila qëndron e hapur për kohëzgjatjen e sekuencës (modaliteti i kamerës B). Grila mbyllet pasi të ketë përfunduar periudha e ndezjes 30ms.

Hapi 8: Sifoni Mariotte - Shpjeguar

Një aspekt shumë i rëndësishëm i dizajnit është se si të kontrolloni presionin e lëngut në hyrjen e valvulës. Ndërsa niveli i lëngut në rezervuar bie, presioni në hyrjen e valvulës bie, prandaj edhe shpejtësia e rrjedhjes së lëngut bie. Madhësia e rënies për çdo kohë të caktuar, valvula është e hapur zvogëlohet kur niveli i rezervuarit bie. Kjo e bën kontrollimin e përplasjeve të rënies dinamike dhe të varur nga niveli i lëngut. Videoja në këtë hap shpjegon se si është zgjidhur ky problem.

Videoja e dytë shumë e shkurtër tregon se si funksioni i pastrimit të DropArt mund të përdoret për të lyer sifonin Mariotte, si dhe për të pastruar ose pastruar valvulën mekanike.

Hapi 9: Ngarkuesi i ngarkimit përdoret për ndezjen e PIC-it

Kjo video e shkurtër demonstron dhe shpjegon funksionimin e ngarkuesit PIC i cili mund të përdoret për të ndezur përsëri PIC përmes USB, duke mohuar nevojën për të përdorur një programues të dedikuar PIC.

Hapi 10: Lista e Pjesëve të DropArt

Bashkangjitur është një dokument fjalë që liston pjesët që kam përdorur për udhëzimet

Kjo është një listë e pjesëve të kërkuara për të ndërtuar projektin DropArt. Të gjitha pjesët bar një është në dispozicion jashtë vetes. Përjashtim nga kjo është kapaku përfundimtar për enën e lëngshme akrilike të cilën e printova 3D. Unë i kam bashkuar tubit akrilik OD 36mm fundi i modës I (format STL) në këtë hap.

Komponentët aktivë

Mikrokontrolluesi PIC18F2550. Siç është furnizuar, kjo është një pjesë e pa programuar kështu që duhet të ndizet me firmware-in DropArt. Nëse keni një programues të përshtatshëm, mund ta bëni vetë, ose unë mund t'ju dërgoj një pjesë të ndezur paraprakisht ose mund të më dërgoni një pjesë bosh për ndezje

• Modul LCD serik blu IIC 20x4 me karakter
• Rregullator i tensionit 78L05
• Opto-izolues AN25 ose i ngjashëm-2 jashtë
• MOC3020 opto-triak
• IRF9530 P-channel FET ose të ngjashme
• TLS106 SCR Thyristor ose të ngjashme
• LEDs 2 të fikura

Komponentët pasivë

• Dioda 1N4001 (mbrojtje nga polariteti i kundërt)
• Kondensatorë qeramikë 100nf 3 jashtë
• Kondensator elektrolitik 22uf 16v ose i ngjashëm 2 off
• Kondensatorë qeramikë 22pf 2 fikur
• Kristal 4MHz HC49/4H me plumb
• SIL 8 pin rrjet i izoluar i rezistencës 1.8K 2 i fikur
• SIL 8 pin rrjet i zakonshëm i rezistencës 4.7k 1 i fikur
• Rezistenca 470R 1/4W 1 e fikur
• Rezistencë 10K 1/4W 2 fikur

Lidhëset

• Fole për furnizimin me pllakë 2.5 mm
• Prizë/prizë energjie për montimin e shasisë 2.5 mm
• Fole 2.5 mm mono (solenoid)
• Fole 3.5 mm mono fole 2 e fikur (qepen dhe blic)
• USB lloj B prizë 90 gradë DIP femërore
• Koka e kokës 2.54mm 4 anë
• DIL 28pin i kthyer në prizë IC
• DIL 6pin çaktivizoi prizën IC të kunjit 3

Tjetër

• Pllakë prototipimi 12cm x 8cm FR-4 përmes vrimës së kromuar
• Shtyjeni për të bërë butona miniaturë përmes vrimës
• Ndërprerës kodues rrotullues 2 bit Gri i koduar
• Çelësi i kontrollit që të përshtatet me koduesin rrotullues

Mekanikë

• Tub i pastër akrilik 36mm OD 30mm ID dhe i gjatë 18cm
• Kapaku përfundimtar (printimi 3D) për t'iu përshtatur tubit akrilik OD 36mm
• Lloji i sifonit Mariotte i përshtatet qendrës së bungut me gjatësi 16cm
• Bungë gome madhësia 29 me vrimë qendrore
• Bishti i zorrës me gjemba 1/4”fije x 4mm ekziston një hapje
• Pajisje me ndarje femërore BSPP me arrë fiksuese 1/4inç
• Thithi i fuçisë 1/4inç
• Valvula solenoide elektrike 12V DC 4W ajër/gaz/ujë/karburant normalisht e mbyllur 1/4 inç në dy drejtime

Hapi 11: Përfundimi dhe Mendimet

Me të vërtetë kam shijuar ndërtimin dhe përsosjen e këtij projekti. Projektet e mia pothuajse gjithmonë fillojnë nga e njëjta pikënisje. Unë interesohem për diçka që mund të kërkojë pajisje të specializuara. Pasi kam gjetur dhe blerë shpesh pajisje, shpesh jam i zhgënjyer me cilësinë dhe funksionalitetin dhe më pas ndihem i detyruar të hartoj dhe ndërtoj pajisjen time për të bërë punën e kërkuar siç duhet. Ky ishte me të vërtetë rasti me projektin DropArt.

Projekti DropArt tani më mundëson të kryej përplasje të pikave të lëngshme me përsëritshmëri gati 100%, kështu që mund të përqendrohem në imazhe sesa në frustrimin e marrjes së qindra imazheve me shpresën për të marrë disa përplasje me rënie.

Unë prodhoj dhe postoj këto artikuj udhëzues për tre arsye. Së pari, më pëlqen shumë të prodhoj Instructable pasi ofron një mënyrë për të dokumentuar projektin dhe vepron si mbyllje. Së dyti, unë padyshim shpresoj që njerëzit do të lexojnë dhe shijojnë artikullin, ndoshta edhe të mësojnë diçka të re. Dhe së treti, për të ofruar ndihmë dhe mbështetje për këdo që dëshiron të ketë një çarje në ndërtimin e projektit. Unë e kam kaluar tërë jetën time si inxhinier i projektimit në elektronikë dhe softuer; që në moshë të re, një hobi jashtëzakonisht i etur për elektronikën. Me të vërtetë më pëlqen të ndihmoj të tjerët që ndoshta duan të ndërtojnë për veten e tyre, por thjesht kanë nevojë për pak udhëzime dhe mbështetje.

Imazhet e bashkangjitura tregojnë konfigurimin tim DropArt në punëtorinë time.

Ju lutemi mos ngurroni të komentoni ose mesazh privat nëse keni nevojë për ndonjë hollësi të mëtejshme.

Shumë faleminderit, Dejv