Kamera e rrezeve IR të kryqëzuara/Shkaktuesi i blicit: 5 hapa (me fotografi)

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

Kjo pajisje do të aktivizojë një aparat fotografik ose njësi flash për të marrë automatikisht një fotografi kur një objekt (objektiv) hyn në një vend të caktuar. Përdor dy rreze të kaluara të dritës infra të kuqe për të zbuluar praninë e objektivit dhe për të mbyllur një stafetë që kalon kamerën ose njësinë e blicit. Koha e përgjigjes është rreth 2 ms nga zbulimi në mbylljen e stafetës, kështu që nëse kamera juaj nuk ka vonesë të madhe të qepenit, do të kapë objektiva edhe me lëvizje të shpejtë.

Pjesa optike e pajisjes përbëhet nga dy LED LED IR dhe dy IC optikë Sharp IS471FE (OPIC). IC -të optike kanë ndërtuar modulues LED dhe detektorë sinkron, kështu që ata nuk do të shohin dritë nga LED -et e njëri -tjetrit. Daljet nga OPIC janë të lidhura me një mikrokontrollues PIC me 8 pin që merret me interpretimin e sinjaleve hyrëse dhe drejtimin e stafetës dhe një LED të dukshëm që tregon mënyrën e funksionimit. Megjithëse ka 11 mënyra funksionimi, kontrolluesi ka një ndërfaqe shumë të thjeshtë të përdoruesit që përbëhet nga një ndërprerës i butonit dhe një LED. Me ndezjen nëse trarët janë të rreshtuar dhe të pandërprerë, LED ndizet vazhdimisht për 1 sekondë, pastaj errësohet për të treguar që njësia është gati të funksionojë në mënyrë të vazhdueshme. Në atë mënyrë stafeta do të mbyllet dhe do të mbetet e mbyllur dhe LED do të ndizet për aq kohë sa të dy rrezet IR ndërpriten. Njësia tani është gati për t'u lidhur me kamerën tuaj. Me disa objektiva ju mund të dëshironi të bëni më shumë se një fotografi kur objektivi thyen rrezet IR. Unë kam përfshirë një funksion bazë të intervalometrit në kontrollues për të lejuar që kamerat që nuk kanë një mënyrë të integruar të zjarrit të shpejtë të marrin fotografi të shumta për sa kohë që rrezet IR ndërpriten. Shtypja e butonit të përzgjedhjes së modalitetit e nxjerr kontrolluesin nga modaliteti i vazhdueshëm dhe e vendos atë në modalitetin e pulsit. LED do të ndizet një herë për të treguar që stafeta do të mbyllet 1 herë në sekondë. Disa kamera janë më të shpejta, kështu që shtypja e butonit përsëri do të lëvizë deri në 2 pulse në sekondë. Duke shtypur vazhdimisht butonin, shpejtësia do të rritet nga 1 pps deri në 10 pps, çdo herë që ndizet LED për të treguar frekuencën e pulsit. Mbajtja e butonit për 2.3 sekonda e rivendos njësinë dhe ju çon përsëri në modalitetin e vazhdueshëm.

Hapi 1: Mblidhni pjesë elektronike

Këtu janë listat e pjesëve për sendet elektronike.

Të gjitha pajisjet elektronike mund të merren nga Digikey ose burime të tjera. Ju gjithashtu do të keni nevojë për një tufë ngjyrash të ndryshme teli. Ju do të duhet të jeni në gjendje të programoni mikrokontrolluesin PIC- një PICKit2 ose ICD-2 ose ndonjë nga qindra programues të tjerë mund ta bëjë këtë punë. Një programues i përshtatshëm do të kushtojë rreth 20 dollarë, por pasi ta keni atë do të gjeni të gjitha llojet e projekteve që mund të përdorin mikrokontrollues dhe do të përfitojnë shumë prej tij. Kur bleva PICKit2 tim nga digikey, porosita një paketë aksesore prej pesë patate të skuqura PIC10F206 me adaptorë DIP 8 pin. IC është në një paketë të vogël SOT23 e cila është mirë nëse do të bëni një PCB por mjaft të padobishme për ngrënien e bukës dhe projektet e ndërtimit të njëhershëm. 10F206 është gjithashtu i disponueshëm në një paketë DIP me 8 pin- ju sugjeroj ta përdorni. Unë nuk kam dhënë informacion për paraqitjen e PCB për kontrolluesin këtu sepse nuk kam përdorur një PCB. Qarku është aq i thjeshtë sa duket pa kuptim të bësh një PCB për të. Ka vetëm 4 pjesë në tabelë- stafetë, uC, kapaku i anashkalimit dhe një rezistencë. Qarku kërkon më pak pjesë se një qark 555 chip timer. Thjesht pritni një tabelë perf për të përshtatur çdo kuti që përdorni dhe lidhni sendin. Fillimi i tij duhet të zgjasë 30 minuta. Qarqet optike janë mjaft të thjeshta- një IC, një kapak dhe një LED. LED dhe IC optik shkojnë në qoshe diagonalisht të kundërta të kornizës së tubit, kështu që do t'ju duhet një bandë tela me ngjyrë. Unë "mblodha" IC dhe kondensatorin në copa të vogla të bordit të perfit që futen në priza kapëse për pajisjet e bërrylave PVC në kornizë- shihni fotot në faqen tjetër.

Hapi 2: Programi

PIC10F206 është një pjesë me të vërtetë e thjeshtë- pa ndërprerje dhe vetëm një pirg me 2 nivele, kështu që nuk mund të bëni asnjë nën-rutinë të futur- si rezultat do të shihni përdorimin liberal të gotos në program. Çipi funksionon në 4 MHz duke përdorur oshilatorin e brendshëm RC kështu që ekzekuton udhëzimet 1M për sekondë. Kur një objekt thyen rrezet IR, duhen patate të skuqura IS471 deri në 400 ne për të ndryshuar gjendjen. Prej aty uC -së i duhen vetëm disa mikrosekonda për të zbuluar ndryshimin dhe për të urdhëruar mbylljen e stafetës. Rele merr rreth 1.5 ms për t'u mbyllur duke rezultuar në një vonesë totale prej 2 ms nga trarët e thyer në stafetë të mbyllur. Kam zhvilluar çipin e programit duke përdorur MPLAB. Assshtë montuesi/IDE falas i Microchip Tech. Kam përdorur gjithashtu klonin tim kinez ICD2 (rreth 50 dollarë në ebay) për të programuar në të vërtetë IC. Më duhej të përdorja shumë sythe vonesash kështu që u futa në internet dhe gjeta një program të quajtur PICLoops këtu: https://www.mnsi.net/~boucher/picloops.htmlPICLoops gjeneron automatikisht kodin e montimit të lakut të kohës për ju nëse tregoni se çfarë uC po përdorni dhe shpejtësinë e orës. Më vonë hasa në një program të ngjashëm on-line këtu: https://www.piclist.com/techref/piclist/codegen/delay.htm E dyta do të gjenerojë vonesa që janë të sakta për një cikël të vetëm orësh, ku PICLoops nuk është mjaft e sakte Ose është mirë për këtë aplikacion sepse koha nuk është kritike dhe uC po funksionon gjithsesi në një oshilator RC. Programi kryesisht përputhet mbrapa dhe me radhë midis kontrollimit të butonit të modalitetit dhe kontrollimit për të parë nëse trarët janë ndërprerë. Ndërprerësi i modalitetit funksionon duke mbajtur një numërim të numrit të herëve që është shtypur butoni. Sa herë që shtypet butoni, vonesa midis impulseve në stafetë shkurtohet mjaftueshëm për të rritur frekuencën e impulsit me 1 Hz. Pjesa më e madhe e kodit janë vonesat e ndryshme të përdorura nga mënyrat e pulsit. Kur ndryshoni modalitetin e pulsit, LED ndizet për të treguar modalitetin e ri. Ju mund të tregoni se cila është frekuenca e re e pulsit duke numëruar ndezjet LED- 4 herë do të thotë 4 Hz, etj. Pulsimet LED janë caktuar mjaft ngadalë saqë ju do të jeni në gjendje t'i numëroni ato. Nëse njësia është në modalitetin e impulsit 10 Hz, shtytja e butonit përsëri ju merr përsëri në modalitetin e vazhdueshëm. Ekziston një orë me orë-qen që funksionon ndërsa programi funksionon. Nëse kohëmatësi nuk rivendoset para se të vërshojë, uC do të rivendoset vetë. Kjo është arsyeja pse mbajtja e butonit të modalitetit për 2.3 sekonda bën që uC të rivendoset në modalitetin e vazhdueshëm. Kur shtypni butonin, uC pret që ta lëshoni para se të bëni ndonjë gjë. Një nga gjërat e para që bën pasi ta lëshoni është rivendosja e kohëmatësit të qenit të orës. Nëse nuk e lëshoni butonin, kohëmatësi i qenit vërshon dhe rinis programin në mënyrë të vazhdueshme. Unë kam bashkangjitur skedarin e listës së asamblesë për ata që janë kuriozë dhe skedarin hex për ata që duan vetëm të djegin çipin dhe të bëhet me të. Unë mirëpres çdo kritikë për teknikën time të programimit nga cilido prej jush ekspertë të asamblesë PIC atje. Shënim- stafeta mbyllet për 25 ms kur funksionon në modalitetin e pulsit. Disa kamera mund të kërkojnë një impuls më të gjatë. Kjo vonesë është vendosur në rreshtin që thotë "thirrja e vonesës25" pranë pjesës së sipërme të seksionit rlypuls të kodit. Nëse 25 ms janë shumë të shkurtër për kamerën tuaj, ndryshoni atë rresht për të thënë "vonesa e thirrjes50", pastaj ndryshoni rreshtin që thotë "vonesa e thirrjes75" për të thënë "vonesa e thirrjes50". Kjo do të rrisë kohën e pulsit në 50 ms dhe do të mbajë ende të gjitha frekuencat e pulsit edhe në hapa 1 Hz. Programi zë vetëm 173 bajtë nga 512 bajtët në dispozicion në çip, kështu që ju mund të shtoni të gjitha llojet e funksionalitetit në gjë nëse ju dëshironi, megjithëse ndërfaqja e përdoruesit do të jetë disi kufizuese.

Hapi 3: Ndërtimi mekanik

Fillimisht u përpoqa ta bëja këtë gjë me një katror 3 këmbë prej tubi 1/2 ", por zbulova se ishte pothuajse e pamundur të mbash trarët në një linjë. Distanca ishte shumë e madhe dhe tubi shumë fleksibël për të ruajtur shtrirjen e rrezeve. Kalova në 3/ Tub 4 "dhe një katror 2 këmbë dhe tani gjithçka qëndron e rreshtuar mjaft mirë. Kam përdorur pjesën më të madhe të tubit 1/2 "për të bërë pistoleta marshmallow për djalin tim, Alex, dhe disa nga miqtë e tij të fshehur.

Ju do të keni nevojë për tub 3/4 "për kornizën kryesore dhe tub 1/2" për ngritësit vertikalë që mbajnë IC -të optike dhe LED. Ju mund të merrni bërryla 3/4 "që kanë një lidhje anësore të filetuar 1/2", kështu që merrni edhe disa adaptorë fije 1/2 ". Filozofia ime në lidhje me projektet e tubave PVC është të blini mbi pajisje dhe tuba dhe të ktheni atë që nuk keni nevojë kur të përfundojë projekti. Kjo minimizon udhëtimet zhgënjyese në dyqan për një pajisje të vetme 0.30 dollarë. Ju do të keni nevojë për një bandë tela me ngjyra të ndryshme për të lidhur të gjitha këto gjëra- LED-të dhe IC-të e tyre ndahen me rreth 6 metra të tubit. Ju do të dëshironi t'i bëni telat shumë të gjatë për të lejuar montimin dhe ndarjen e sendit për zgjidhjen e problemeve. Ngjyra të ndryshme do t'ju ndihmojnë të mbani drejt atë që lidhet me çfarë. Gjëja e parë që bëra ishte shpimi i vrimave në kapele dhe montimi i LED -ve. Unë bashkova tela ekstra të gjata dhe përdorja tkurrjen e nxehtësisë në prizat LED për t'i izoluar ato. Unë mblodha lirshëm kornizën e tubit në mënyrë që ta ndaja lehtë dhe i kalova telat përmes tubit. Tjetra, montoni patate të skuqura dhe kapakët IS471 në perf. bordi i prerë për t'u përshtatur në hapjen në kapakët e fundit. Stërvitja ah ole në kapak dhe instaloni një copë tub prej bronzi 1/4 "(ose çfarëdo që keni përreth). Sigurohuni që e dini se cila anë e IS471 është ana e marrësit! Ju dëshironi që ajo të përballet me LED tuaj, jo kapakun e anashkalimit! Bashkangjitni telat në tabelën IC- do të ketë gjithsej pesë lidhje- Vcc, Gnd, Out dhe LED. Teli i pestë lidh anodën e LED me Vcc. Vendosni se ku doni ta vendosni lidhësin në kornizën e tubit dhe sigurohuni që drejtimet për në IC janë mjaft të gjata për ta arritur atë. Montoni lidhësin, kaloni telat, bashkojini të gjitha së bashku dhe jeni gati për të shkuar. Mos harroni të lidhni një tel tokëzues në guaskën e lidhësit. Do të ndihmojë në mbrojtjen e gjithçkaje nga elektriciteti statik. Pasi të keni përfunduar të gjitha instalimet elektrike, goditeni tubin së bashku fort me një çekiç. Ju nuk duhet të keni nevojë për zam, dhe nëse ngjitni tubin së bashku, nuk do të jeni në gjendje ta ndani atë për të rregulluar problemet më vonë. Nëse doni ndërtim më të sigurt, futni një vidë në secilën nyje pasi t'i godisni së bashku. Kur kontrolluesi është mbledhur, do të duhet të rreshtoni trarët. Stafeta do të mbyllet vetëm kur të dy trarët IR janë të ndërprerë/të palidhur. Daljet e OPIC -ve janë normalisht të ulëta, kur ata mund të shohin burimin e tyre të dritës dhe shkojnë lartë kur rrezja ndërpritet. Pra, shtrirja e trarëve bëhet si më poshtë: 1) Lidhni kornizën optike me kontrolluesin. 2) Ndizeni. LED do të ndizet dhe do të qëndrojë e ndezur nëse nuk jeni jashtëzakonisht me fat. Së pari ndizet për të treguar modalitetin e vazhdueshëm, pastaj qëndron i ndezur sepse trarët janë jashtë shtrirjes. Nëse LED fiket do të thotë që të paktën një rreze është e lidhur. 3) Duke supozuar se LED është ndezur, kjo tregon që të dy trarët janë të palidhur. Bllokoni një rreze me një copë kasetë ose letër. 4) Rreshtoni LED -in sa më mirë duke e rrotulluar kokën për ta drejtuar drejt OPIC -it diagonalisht të kundërt. 5) Tani filloni të përkulni dhe ktheni kokën e OPIC derisa LED të fiket, duke treguar se rrezja është e përafruar. 6) Tjetra bllokoni rrezen e rreshtuar fllad, pastaj bëni të njëjtat rregullime në rrezen e dytë. Kur LED fiket, të dy rrezet janë rreshtuar dhe ju jeni gati për të bërë disa fotografi. Sa herë që ndizni njësinë, kontrolloni trarët duke bllokuar njërën pastaj tjetrën. Nëse një rreze është e gabuar, bllokimi i tjetrit do të bëjë që LED të ndizet. Atëherë thjesht mund të riorganizoni atë që është jashtë funksionit. Nëse LED ndizet dhe qëndron i ndezur, të dy trarët janë jashtë shtrirjes dhe ju duhet të ndiqni procedurën e detajuar më sipër. Nëse e ndërtoni sendin në mënyrë të sigurt dhe i rreshtoni trarët për herë të parë, do të duhet një ndëshkim para se të bëni ndonjë rirregullim.

Hapi 4: Kontrolluesi

Unë e ndërtova kontrolluesin në një kuti plastike që mora për një çmim shumë të lartë në pajisjet elektronike të Fry. Mund të përdorni pothuajse gjithçka për aq kohë sa është mjaft e madhe. Kjo kuti ishte projektuar për një bateri 9V, por më duhej të përdorja 6V kështu që hapësira e baterisë është e humbur. Unë lehtë mund ta kisha vendosur bordin e qarkut në ndarjen e baterisë 9V.

Çfarëdo kutie dhe çelësash që përdorni, planifikoni paraqitjen dhe sigurohuni që gjithçka do të përshtatet së bashku kur përpiqeni ta mbyllni atë. Vini re se ekziston një diodë e lidhur në seri me baterinë. Shtë atje për të ulur tensionin e furnizimit në një nivel të pranueshëm për uC i cili vlerësohet për 5.5V maksimale Vcc. Edhe me diodën, pjesa po funksionon në kufi me bateri të freskëta, kështu që mos merrni ndonjë ide të zbukuruar për funksionimin në 9V nëse nuk shtoni një rregullator 5V. Unë lodrova me idenë e përdorimit të një PIC12HV615 në vend sepse ka një rregullator të integruar të shuntit, por lëvizja midis rrymave minimale dhe maksimale është shumë për rregullatorin e shuntit, kështu që do të më duhej ta komplikoja pak qarkun për ta arritur atë punë. Doja ta mbaja këtë me të vërtetë të thjeshtë, kryesisht sepse jam dembel, por edhe sepse kam projekte të tjera në pritje dhe doja ta përfundoja këtë sa më shpejt. Stafeta që kam përdorur ka një diodë mbrojtëse të integruar të treguar, por jo të etiketuar në skemë. Dioda mbron uC nga goditja e tensionit të kundërt induktiv që ndodh kur ndizni një puls në një induktor si një spirale stafetë. Nëse përdorni një stafetë të ndryshme, sigurohuni që të shtoni një diodë me polaritetin e treguar ose ndoshta mund të puthni lamtumirën tuaj uC herën e parë që stafeta ndizet. UC mund të fundoset me siguri rreth 25 mA nga një kunj, kështu që zgjidhni një stafetë me një spirale me rezistencë të lartë. PRMA1A05 ka një spirale 500 Ohm kështu që duhen vetëm 10-12 mA për ta mbyllur atë. Doja të përdorja disa kabllo të bukur të hollë dhe të lehtë me lidhje RJ-11, por të gjithë lidhësit që gjeta në Fry ishin pjesë të montimit të PCB, kështu që përfundova duke shkuar në shkollën e vjetër me DB9. Kabllot serike janë të lira dhe vidhat do të mbajnë lidhësit të mos bien jashtë. Ju me të vërtetë duhet të lidhni vetëm 3 tela (Vcc, Gnd dhe daljet e kombinuara të dy IS471FE) midis montimit optik dhe kontrolluesit, në mënyrë që të përdorni pothuajse çdo lidhje/kabllo që ju pëlqen, madje edhe një prizë dhe prizë stereo mini.

Hapi 5: Përdorimi i Shkaktuesit të Fotografisë

Ideja është që ta vendosni gjënë në mënyrë që trarët të kalojnë aty ku prisni që të ndodhë ndonjë veprim. Për shembull, nëse doni të gjuani një kolibër në një ushqyes, ose një zog që hyn ose del nga një fole, vendoseni kornizën me pikën e trarëve të kryqëzuar pikërisht aty ku dëshironi. Pastaj vendosni kamerën e drejtuar drejt objektivit dhe paracaktoni fokusin, ekspozimin dhe ekuilibrin e bardhë (kjo do të minimizojë kohën e vonesës së qepenit). Provoni shtrirjen e trarëve për t'u siguruar që të dy trarët janë rreshtuar në mënyrë korrekte- kjo bëhet duke tundur dorën përmes secilës rreze individualisht, pastaj përmes zonës së synuar. LED duhet të ndizet dhe stafeta të mbyllet vetëm kur të dy rrezet ndërpriten. Tani vendosni mënyrën e funksionimit- të vazhdueshme ose të pulsuara dhe largohuni.

Ju duhet të dini pak për sjelljen e objektivit tuaj për të marrë rezultatet më të mira. Nëse dëshironi të xhironi diçka që lëviz shpejt, duhet të keni parasysh kamerën dhe vonesat e kontrolluesit për të parashikuar se ku do të jetë objektivi pasi ndërpret rrezet IR. Një zog i zhurmshëm që rri pezull në një vend mund të qëllohet pikërisht aty ku trarët kalojnë. Një zog ose shkop që fluturon shpejt mund të jetë disa metra larg kur kamera të bëjë fotografinë. Modaliteti i pulsuar lejon që kamerat që nuk kanë një modalitet të vazhdueshëm të shkrepjes të bëjnë fotografi të shumta përderisa rrezet ndërpriten. Mund ta vendosni frekuencën e pulsit deri në 10 Hz, megjithëse nuk ka shumë kamera përreth që mund të shkrepin aq shpejt. Ju do të duhet të eksperimentoni pak për të parë se sa shpejt mund të shkrepë kamera juaj. Lidhja e kamerës bëhet përmes një kontakti normalisht të hapur rele, kështu që ju mund të lidhni një blic në vend të një kamere. Pastaj mund të xhironi në errësirë duke hapur hapjen dhe duke përdorur kontrolluesin për të shkrepur një njësi flash një ose disa herë kur një objekt (një shkop, ndoshta?) Thyer trarët. Pasi të fiket blici, mbyllni qepenin. Nëse blici juaj mund të vazhdojë, mund të bëni disa fotografi të shkëlqyera të ekspozimit të shumëfishtë duke përdorur një nga mënyrat e pulsit. Ju mund të gjeni me saktësi pikën ku trarët kalojnë duke bashkangjitur disa fije elastike në kokat optike. Për disa objektiva, aty do të drejtoni dhe parafokusoni kamerën tuaj. Fotografitë më poshtë tregojnë një burrë Lego që bie përmes trarëve. Unë e hodha atë nga disa këmbë mbi trarët dhe ju mund të shihni që ai ka rënë rreth 6-8 nën trarët në kohën që u desh që trarët të thyheshin, stafeta të mbyllej dhe kamera të ndizte. Kjo kamera ishte një Nikon DSLR që ndoshta ka një vonesë të vogël të qepenit kur parafokusohet dhe ekspozohet. Rezultatet tuaja do të varen nga kamera juaj. Prototipi tani është në duart e mikut që bëri këto fotografi (kamera ime duhet të modifikohet për të përdorur lëshimin e qepenit në distancë) Nëse ai prodhon disa fotografi më artistike duke përdorur këtë pajisje, unë do të përpiqem t'i postoj këtu ose në faqen time në internet. Argëtohu!