מצלמת קרן IR חוצה/הפעלת פלאש: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מכשיר זה יפעיל מצלמה או יחידת הבזק לצלם אוטומטית כאשר אובייקט (מטרה) נכנס למיקום ספציפי. הוא משתמש בשתי אלומות אור אינפרא אדומות חוצות כדי לזהות את נוכחות המטרה ולסגור ממסר שמפעיל את המצלמה או יחידת הבזק. זמן התגובה הוא כ -2 אלפיות השנייה מהגילוי ועד לסגירת ממסר, כך שאם למצלמה שלך אין השהיית תריס ארוכה, היא תתפוס יעדים אפילו במהירות.

החלק האופטי של המכשיר מורכב משני נוריות IR ושני ICs אופטי Shar47 ISF1 (OPICs). מחשבי ה- IC האופטיים בנויים מאפנני LED וגלאים סינכרוניים, כך שהם לא יראו אור זה מזה של נוריות LED. היציאות מ- OPIC מחוברות לבקר מיקרו PIC בעל 8 פינים המטפל בפירוש אותות קלט והנעת ממסר ונורית נראית המצביעה על מצב ההפעלה. למרות שיש 11 מצבי הפעלה, לבקר יש ממשק משתמש פשוט מאוד המורכב ממתג כפתור ולד. בעת הפעלה אם הקורות מיושרות כראוי ובלתי נשברות, נוריות ה- LED נדלקות ברציפות למשך שנייה אחת ואז מחשיך כדי לציין שהיחידה מוכנה לפעול במצב רציף. במצב זה הממסר ייסגר ויישאר סגור והנורית תדלק כל עוד שתי קורות ה- IR יופרעו. היחידה מוכנה כעת להתחבר למצלמה שלך. עם מטרות מסוימות ייתכן שתרצה לצלם יותר מתמונה אחת כאשר המטרה שוברת את קרני ה- IR. כללתי פונקציה בסיסית של מד-מרחק בבקר כדי לאפשר למצלמות שאין להן מצב אש מהיר מהירה לצלם מספר תמונות כל עוד קרן ה- IR נקטעת. לחיצה פעם אחת על לחצן בחירת המצב מוציאה את הבקר ממצב רציף ומכניס אותו למצב דופק. הנורית מהבהבת פעם אחת כדי לציין שהממסר ייסגר פעם אחת בשנייה. חלק מהמצלמות מהירות יותר ולכן לחיצה נוספת על הכפתור תעביר עד 2 פולסים בשנייה. על ידי לחיצה חוזרת על הכפתור, המהירות תעלה מ -1 pps עד 10 pps, בכל פעם מהבהב הנורית כדי לציין את תדירות הדופק. לחיצה ממושכת על הלחצן למשך 2.3 שניות מאפסת את היחידה ומחזירה אותך למצב רציף.

שלב 1: אסוף חלקים אלקטרוניים

להלן רשימות החלקים לדברים האלקטרוניים.

ניתן להשיג את כל האלקטרוניקה מ- Digikey או ממקורות אחרים. תצטרך גם חבורה של צבעי חוט שונים. יהיה עליך לתכנת את המיקרו-בקר PIC- PICKit2 או ICD-2 או כל אחד ממאות מתכנתים אחרים יכול לבצע את העבודה. מתכנת מתאים יעלה כ -20 $, אך ברגע שיהיה לך אותו תמצא כל מיני פרוייקטים שיכולים להשתמש בבקרי מיקרו ויפיקו ממנו הרבה שימוש. כשקניתי את ה- PICKit2 שלי מ digikey הזמנתי חבילת אביזר של חמישה שבבי PIC10F206 עם מתאמי DIP של 8 פינים. ה- IC נמצא בחבילת SOT23 זעירה וזה בסדר אם אתה מתכוון להכין PCB אך די חסר תועלת לפרויקטים ולפרויקטים חד פעמיים של בנייה. ה- 10F206 זמין גם בחבילת DIP של 8 פינים- אני מציע שתשתמש בה. לא סיפקתי כאן מידע על פריסת PCB לבקר כיוון שלא השתמשתי במחשב PCB. המעגל כל כך פשוט עד שזה נראה טיפשי להכין עבורו PCB. על הלוח יש רק 4 חלקים- הממסר, ה- uC, מכסה העוקף ונגד. המעגל דורש פחות חלקים ממעגל שבב טיימר 555. פשוט חתוך איזה לוח פרפר שיתאים לכל קופסה שבה אתה משתמש והגדר את הדבר. ההתחלה אמורה לקחת את כל 30 הדקות. המעגלים האופטיים די פשוטים- IC, מכסה ונורית. ה- LED וה- IC האופטי נכנסים לפינות מנוגדות באלכסון של מסגרת הצינור, כך שתזדקק לחבורה של חוטים צבעוניים. "הרכבתי" את ה- IC והקבל על חתיכות קטנות של לוח פרפר המתאימות לתקעי מכסה עבור אביזרי המרפק PVC במסגרת- ראה תמונות בדף הבא.

שלב 2: התוכנית

ה- PIC10F206 הוא חלק ממש פשוט- ללא הפרעות ורק מחסנית של 2 רמות, כך שלא תוכל לבצע כל שגרת משנה מקוננת- תראה שימוש ליברלי בגוטו בתוכנית כתוצאה מכך. השבב פועל במהירות 4 מגה -הרץ באמצעות מתנד ה- RC הפנימי, כך שהוא מבצע הוראות 1 מיליון לשנייה. כאשר אובייקט שובר את קרני ה- IR, לוקח לשבבי IS471 לגבולות 400 אותנו לשנות את המצב. משם ה- uC צריך רק כמה מיקרו שניות כדי לזהות את השינוי ולהורות לסגור את הממסר. הממסר לוקח כ -1.5 מילישניות לסגירה וכתוצאה מכך עיכוב כולל של כ -2 אלפיות השנייה מקורות שנשברו לממסר סגור. פיתחתי את שבב התוכנית באמצעות MPLAB. זהו המכלול/IDE החינמי של Microchip Tech. השתמשתי גם בשיבוט ה- ICD2 הסיני שלי (כ -50 דולר ב- eBay) כדי לתכנת את ה- IC. הייתי צריך להשתמש בהרבה לולאות עיכוב אז הסתובבתי באינטרנט ומצאתי כאן תוכנית בשם PICLoops: ספר לו באיזה uC אתה משתמש ומהירות השעון. מאוחר יותר נתקלתי בתוכנית מקוונת דומה כאן: https://www.piclist.com/techref/piclist/codegen/delay.htm השנייה תייצר עיכובים מדויקים למחזור שעון יחיד שבו PICLoops אינו די כל כך מדויק. כל אחת מהן בסדר עבור האפליקציה הזו מכיוון שהתזמון אינו קריטי וה- UC פועל בכל אופן על מתנד RC. התוכנית בעיקר קופצת הלוך ושוב בין בדיקת כפתור המצב לבדיקה אם הקורות נקטעות. מתג המצב פועל על ידי שמירה על מספר הפעלות של הלחיצה על הכפתור. בכל לחיצה על הלחצן העיכוב בין הפולסים לממסר מתקצר מספיק כדי לדרג את תדר הדופק ב -1 הרץ. החלק הגדול ביותר של הקוד הוא העיכובים השונים המשמשים את מצבי הדופק. כאשר אתה משנה את מצב הדופק הנורית מהבהבת כדי לציין את המצב החדש. אתה יכול לדעת מהו תדירות הדופק החדש על ידי ספירת הבזקי הלדים- 4 פעמים פירושו 4 הרץ וכו '. הבזקי הלד נקבעו בזמן מספיק איטי כדי שתוכל לספור אותם. אם היחידה נמצאת במצב דופק של 10 הרץ, לחיצה נוספת על הלחצן מחזירה אותך למצב רציף. יש טיימר של כלב השמירה שפועל תוך כדי הפעלת התוכנית. אם הטיימר לא מתאפס לפני שהוא עולה על גדותיו, ה- UC יאפס את עצמו. לכן החזקת לחצן המצב למשך 2.3 שניות גורמת ל- uC להתאפס למצב רציף. כאשר אתה לוחץ על הכפתור, ה- uC מחכה שתשחרר אותו לפני שתעשה משהו. אחד הדברים הראשונים שהוא עושה לאחר שחרורו הוא איפוס טיימר כלב השמירה. אם אתה לא משחרר את הכפתור, טיימר כלב השמירה עולה על גדותיו ומפעיל מחדש את התוכנית במצב רציף. צירפתי את קובץ רישום ההרכבה למי שמסקרן את קובץ ה-.hex למי שרק רוצה לשרוף את השבב. ונסיים עם זה. אני מברך על כל ביקורת על טכניקת התכנות שלי מכל אחד מכם מומחי הרכבה ב- PIC שם. שימו לב- הממסר נסגר למשך 25 אלפיות השנייה כאשר הוא פועל במצב דופק. חלק מהמצלמות עשויות לדרוש דופק ארוך יותר. עיכוב זה נקבע בשורה שאומרת "עיכוב שיחה 25" ליד החלק העליון של קטע ה- rlypuls של הקוד. אם 25 מיליוני שניות קצרים מדי עבור המצלמה שלך, שנה את השורה הזו כדי לומר "עיכוב שיחה50", ולאחר מכן שנה את הקו שאומר "עיכוב שיחות75" כדי לומר "עיכוב שיחה50". זה יגדיל את זמן הדופק ל -50 אלפיות השנייה ועדיין ישמור על כל תדרי הדופק אפילו בצעדים של הרץ 1. התוכנית תופסת רק 173 בתים מתוך 512 בייטים הזמינים בשבב, כך שתוכל להוסיף כל מיני פונקציונליות לדבר אם אתה רוצה, אם כי ממשק המשתמש יהיה מעט מגביל.

שלב 3: בנייה מכנית

בהתחלה ניסיתי לעשות את הדבר הזה עם צינור בגודל 3 רגל של 1/2 אינץ 'אבל מצאתי שזה כמעט בלתי אפשרי לשמור על הקורות מיושרות. המרחק גדול מדי והצינור גמיש מכדי לשמור על יישור הקורות. עברתי ל -3/ צינור 4 אינץ 'וריבוע של 2 רגל ועכשיו הכל נשאר מיושר למדי. השתמשתי ברוב הצינור בגודל 1/2 אינץ 'לייצור רובי מרשמלו עבור בני, אלכס, וכמה מחבריו.

תזדקק לצינור 3/4 אינץ 'למסגרת הראשית ולצינור 1/2 אינץ' למגבהות האנכיות המאכלסות את המעגלים החשמליים והנורות LED. אתה יכול להשיג מרפקים בגודל 3/4 אינץ 'שיש להם חיבור צד משורשר בגובה 1/2 אינץ', אז קנה גם כמה מתאמי חוט 1/2 . הפילוסופיה שלי בנוגע להתמודדות עם פרויקטים של צינורות PVC היא רכישת יתר של הציוד והצינור והחזרת מה אתה לא צריך כשהפרויקט מבוצע. זה ממזער נסיעות מתסכלות לחנות בהתאמה יחידה של 0.30 $. תצטרך חבורה של חוטים בצבעים שונים כדי לחבר את כל הדברים האלה- נוריות ה- LED וה- IC שלהם מופרדים בכ- 6 רגל. של צינור. תרצה להפוך את החוטים ארוכים במיוחד כדי לאפשר הרכבה והפרדת הדבר לפתרון בעיות. צבעים שונים יעזרו לך לשמור על מה שמתחבר למה. הדבר הראשון שעשיתי היה לקדוח חורים במכסים ולהרכיב את הלדים.. חיברתי חוטים ארוכים במיוחד והשתמשתי בכווץ חום על מולידי ה- LED כדי לבודד אותם. הרכבתי את מסגרת הצינור באופן רופף כדי שאוכל לפרק אותה בקלות והעברתי את החוטים דרך הצינור. לאחר מכן, הרכיב את שבבי ה- IS471 והפקקים על perf. לוח חתוך כך שיתאים לפתח במכסי הקצה. מקדח אה השאירו את המכסה והתקינו חתיכת צינורות פליז בגודל 1/4 אינץ '(או כל מה שיש לכם בסביבה). ודא שאתה יודע איזה צד של IS471 הוא צד המקלט! אתה רוצה שזה יעמוד מול ה- LED שלך, לא את מכסה העוקף! חבר חוטים ללוח ה- IC- יהיו בסך הכל חמישה חיבורים- Vcc, Gnd, Out ו- LED. החוט החמישי מחבר את האנודה של ה- LED ל- Vcc. תחליט היכן ברצונך לשים את המחבר על מסגרת הצינור וודא שהכבלים למעגל הביתי ארוכים מספיק כדי להגיע אליו. הרכיב את המחבר, הפעל את החוטים, הלחם הכל יחד ואתה מוכן לצאת לדרך. אל תשכח להלחם חוט טחון לקליפת המחבר. זה יעזור להגן על הכל מפני חשמל סטטי. לאחר סיום כל החיווט, דופק היטב את הצינור בעזרת פטיש. אתה לא צריך דבק, ואם אתה מדביק את הצינור לא תוכל לפרק אותו כדי לתקן בעיות מאוחר יותר. אם אתה רוצה בנייה מאובטחת יותר, העבר בורג דרך כל מפרק לאחר שהדביק אותם יחד. כאשר הבקר מורכב תצטרך ליישר את הקורות. הממסר ייסגר רק כאשר קורות שניהם IR יופרעו/לא מיושרים. תפוקות ה- OPIC בדרך כלל נמוכות, כאשר הן יכולות לראות את מקור האור שלהן ולעלות גבוה כאשר הקרן נקטעת. אז יישור הקורות מתבצע באופן הבא: 1) חבר את המסגרת האופטית לבקר. 2) הפעלה. הנורית תדלק ותשאר דולקת אלא אם יש לך מזל יוצא דופן. ראשית הוא נדלק כדי לציין מצב רציף, ואז הוא נשאר מואר כי הקורות אינן מיושרות. אם הנורית כבה זה אומר שלפחות קרן אחת מיושרת. 3) בהנחה שהנורית דולקת, זה מצביע על כך ששתי הקורות אינן מיושרות. חסמו קרן אחת בעזרת סרט נייר. 4) יישר את הנורית בצורה הטובה ביותר על ידי סיבוב הראש כדי לכוון אותו לכיוון OPIC הנגדית באלכסון. 5) כעת התחל לכופף ולסובב את ראש OPIC עד שהנורית נכבית, מה שמצביע על כך שהקרן מיושרת. 6) לאחר מכן חסום את הקורה שהיתה מיושרת, ולאחר מכן בצע את אותן ההתאמות לקורה השנייה. כאשר הנורית כבה, שתי הקורות מיושרות ואתה מוכן לצלם כמה תמונות. בכל פעם שאתה מפעיל את היחידה, בדוק את הקורות על ידי חסימת אחת מהשנייה. אם קרן אחת אינה מיושרת, חסימת השנייה תגרום לנורית לדלק. אז אתה יכול פשוט ליישר מחדש את זה שיצא מהכל. אם נורית הנורית נשארת דולקת, שתי הקורות אינן מיושרות ועליך לבצע את ההליך המפורט לעיל. אם אתה בונה את הדבר בצורה מאובטחת ומיישר את הקורות בפעם הראשונה יידרש קצת עונש לפני שתצטרך לבצע התאמות חדשות.

שלב 4: הבקר

בניתי את הבקר בקופסת פלסטיק שאספתי במחיר גבוה מדי מדי באלקטרוניקה של פריי. אתה יכול להשתמש כמעט בכל דבר, כל עוד הוא גדול מספיק. קופסה זו תוכננה לסוללה של 9V אך הייתי צריך להשתמש ב- 6V כך שמקום הסוללה מבוזבז. יכולתי בקלות להתאים את לוח המעגלים בתא הסוללה של 9V.

לא משנה מה התיבה והמתגים שבהם אתה משתמש, תכנן את הפריסה וודא שהכל יתאים יחד כשאתה מנסה לסגור אותו. שים לב שיש דיודה המחוברת בסדרה עם הסוללה. זה שם כדי להוריד את מתח האספקה לרמה מקובלת עבור uC שמדורגת ל- 5.5V מקסימום VC. אפילו עם הדיודה, החלק פועל בגבול עם סוללות טריות אז אל תקבל רעיונות מפוארים לגבי הפעלה על 9V אלא אם תוסיף רגולטור 5V. השתעשעתי עם הרעיון להשתמש ב- PIC12HV615 במקום זאת מכיוון שיש לו ווסת תנורים מובנה, אך הנדנדה בין זרמים מינימליים ומקסימליים היא גדולה מדי עבור וסת השאנט, כך שאצטרך לסבך מעט את המעגל כדי להגיע אליו עֲבוֹדָה. רציתי לשמור על זה ממש פשוט, בעיקר כי אני עצלן אבל גם כי יש לי פרויקטים אחרים שרציתי לסיים את זה בהקדם האפשרי. בממסר שהשתמשתי בו מוצגת דיודת הגנה מובנית אך אינה מסומנת בתרשים. הדיודה מגינה על ה- uC מפני בעיטת המתח ההפוך האינדוקטיבי המתרחשת כאשר אתה יורה דופק למשרן כמו סליל ממסר. אם אתה משתמש בממסר אחר הקפד להוסיף דיודה עם הקוטביות המוצגת או שאולי תוכל לנשק את uC לשלום בפעם הראשונה שהממסר יורה. ה- uC יכול לשקוע בבטחה כ -25 mA מסיכה אחת, לכן בחר ממסר עם סליל התנגדות גבוה. ל- PRMA1A05 יש סליל של 500 אוהם, כך שנדרש רק 10-12 mA כדי לסגור אותו. רציתי להשתמש בכבלים דקים וקלים עם מחברי RJ-11 אבל כל המחברים שמצאתי אצל פריי היו חלקי הר PCB אז בסופו של דבר הלכתי לבית ספר ישן עם DB9. כבלים סדרתיים זולים לכלוך והברגים ימנעו מהמחברים לנשור. אתה באמת צריך לחבר רק 3 חוטים (Vcc, Gnd, והיציאות המשולבות של שני IS471FE) בין המכלול האופטי לבקר, כך שתוכל להשתמש כמעט בכל מחבר/כבל שאתה אוהב, אפילו תקע ושקע מיני סטריאו.

שלב 5: שימוש ב- Trigger Photo

הרעיון הוא להגדיר את הדבר כך שהקורות יחצו את המקום בו אתה מצפה שתתרחש פעולה כלשהי. לדוגמה, אם אתה רוצה לירות יונק דבש במזין, או ציפור שנכנסת או יוצאת מקן, הגדר את המסגרת עם נקודת הקורה החוצה בדיוק היכן שאתה רוצה אותה. לאחר מכן הגדר את המצלמה המכוון אל המטרה והגדר מראש את המיקוד, החשיפה ואיזון הלבן (זה ימזער את זמן ההשהיה של התריס). בדוק את יישור הקורה כדי לוודא שקורות שניהם מיושרים כראוי- הדבר נעשה על ידי הנפת ידך דרך כל קרן בנפרד ואז דרך אזור המטרה. הנורית צריכה להדליק ולמסור את הממסר רק כאשר שתי הקורות נקטעות. עכשיו הגדר את מצב ההפעלה- רציף או דופק והלך.

אתה צריך לדעת קצת על ההתנהגות של היעד שלך כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר. אם אתה רוצה לצלם משהו שזז מהר, עליך לקחת בחשבון את עיכובי המצלמה והבקר כדי לנבא היכן יהיה המטרה לאחר שיפריע לקורות ה- IR. ניתן לירות ציפור מזמזמת המרחפת במקום אחד ממש היכן שהקורות חוצות. ציפור או עטלף שעפים מהר עשויים להיות במרחק של כמה מטרים עד שהמצלמה תצלם את התמונה. מצב הדופק מאפשר למצלמות שאין בהן מצב צילום רציף מובנה לצלם מספר תמונות כל עוד הקורות נקטעות. אתה יכול להגדיר את תדר הדופק עד 10 הרץ, אם כי אין הרבה מצלמות בסביבה שיכולות לצלם כל כך מהר. תצטרך להתנסות קצת כדי לראות כמה מהר המצלמה שלך יכולה לצלם. חיבור המצלמה הוא באמצעות איש קשר ממסר פתוח בדרך כלל, כך שתוכל לחבר פלאש במקום מצלמה. לאחר מכן תוכל לירות בחושך על ידי הפעלת התריס והשימוש בבקר לירות יחידת הבזק אחת או מספר פעמים כאשר אובייקט (עטלף, אולי?) שובר את הקורות. לאחר פעולת הבזק, סגור את התריס. אם הפלאש שלך יכול לעמוד בקצב אתה יכול לעשות כמה צילומי חשיפה מרובים מגניבים באמצעות אחד ממצבי הדופק. אתה יכול לאתר במדויק את הנקודה שבה הקורות חוצות על ידי הצמדת חוט אלסטי כלשהו לראשים האופטיים. עבור מטרות מסוימות, לשם תוכל להצביע ולמקד את המצלמה שלך מראש. התמונות למטה מציגות איש לגו נופל דרך הקורות. הורדתי אותו מכמה מטרים מעל הקורות ואתה יכול לראות שהוא נפל בערך 6-8 אינץ 'מתחת לקורות בזמן שלקח לשבירת הקורות, הממסר להיסגר והמצלמה אש. היה DSLR של ניקון שכנראה יש לו עיכוב תריס קטן כאשר הוא ממוקד וחושף מראש. התוצאות שלך תלויות במצלמה שלך. אב הטיפוס נמצא כעת בידי החבר שצילם את התמונות האלה (צריך לשנות את המצלמה שלי כדי להשתמש בשחרור תריס מרחוק) אם הוא מפיק עוד תמונות אומנותיות באמצעות המכשיר הזה אנסה לפרסם אותן כאן או באתר האינטרנט שלי.