DropArt - täpne kahe tilga fotokollider: 11 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Tere üks ja kõik, Selles juhendis tutvustan oma disaini arvutiga juhitava kahe vedeliku tilkpõrke korral. Enne disaini detailidega alustamist on minu arvates mõttekas täpselt selgitada, mis on disaini eesmärk.

Lõbus, huvitav ja ilus fotograafiaharu hõlmab jäädvustamist vedelatest tilkadest, kui need tabavad sarnase vedeliku kogumit. See võib iseenesest luua huvitavaid pilte. Tõeliselt lahedate piltide saamiseks peame põrkuma kahe vedelikutilgaga. Nii et esimene tilk tabab vedeliku kogumit ja tekitab minu jaoks nn ülesvoolu, mis tõuseb basseinist otse ülespoole, kus esimene tilk tabas. Nüüd langeb teine tilk, täpselt ajastatud, ülesvooluava ülaossa, plahvatades vedelikku väljapoole, et luua hämmastavaid ja ainulaadseid kujundeid.

Minu DropArt disaini eesmärk on pakkuda järgmisi funktsioone:

• Korduva suurusega vedelikutilkade vabastamiseks
• Teise tilga vedeliku vabastamiseks, mis on korratava suurusega ja täpse ajastusega esimese tilga suhtes
• Kaamera katiku juhtimine kokkupõrke jäädvustamiseks
• Välklambi juhtimiseks, et kokkupõrge külmutada täpsel ajahetkel
• Pakkuda kasutajasõbralikku eraldiseisvat kontrollerit, mis võimaldab juhtida kõiki parameetreid ja mitut konfiguratsiooni
• Kasutajasõbraliku Windowsi-põhise kasutajaliidese või USB kaudu ühendatud GUI pakkumiseks
• Käivituslaaduri pakkumine, mis hõlbustab püsivara uuesti vilkumist USB kaudu

Juhtpaneeli ning kinnitatud kaamera ja välklampide vahel peaks olema ka piisav kaitse.

Samm: vaatame kõigepealt mõningaid tulemusi …

Enne disaini detailidesse laskumist vaatame kõigepealt DropArt projekti mõningaid tulemusi. Kui teile kui lugejale tulemused meeldivad, võiksite disaini põhjalikumalt uurida ja võib -olla teil on mõni pragu selle ehitamisel ise, mille jaoks ma toetan.

DropArt -fotograafia olulised aspektid

Tuleb märkida, et parima tulemuse saamiseks on kaamera seatud B (või pirn) režiimi. See tähendab, et seni, kuni katik on alla vajutatud, jääb katik lahti. See režiim sobib minu arvates DropArt -pildistamiseks kõige paremini. Hetke jäädvustab tegelikult välklamp, mitte kaamera katik. Välklambi lühikese kestuse saavutamiseks tuleks välklambi väljundvõimsus minimeerida. Kaldun kasutama kahte väikest välklampi, mis on seadistatud käsitsi madalale väljundvõimsusele (vt kokkuvõtte pilti). Üks välklamp on ühendatud DropArt kontrolleriga ja see käivitatakse kaabli kaudu. Teine välgupea on optiliselt orjastav esimesest.

Kuna oleme B -režiimis, põhjustab liigne ümbritsev valgus pildi hägustumist. Seetõttu tuleks tilkfotograafiat teha nõrgas valguses - just nii palju valgust, et näha, mida teete. Pildistan tavaliselt umbes f11 ja seega ümbritseva valguse mõjud on minimeeritud.

Põhitehnika ja seadistus

Tuleb märkida, et kõik seadistused varieeruvad veidi ning peate olema kannatlik ja metoodiline. Kui olete kaks tilka kokku põrganud, leiate tulemusi peaaegu 100% korratavalt. Allpool toodud põhiseadistuse jaoks kasutasin punase toiduvärviga kraanivett. Dosaator oli umbes 25 cm vedela basseini kohal.

Veenduge, et Mariotte sifoon puhastatakse puhastusfunktsiooni abil vedelikust (vt video näidet), ning veenduge, et vedeliku tase ei langeks alla Mariotte sifooni põhja.

• Esmalt alustage ühe tilga suurusega 35 ms
• Seadke katiku viivitus 100 ms
• Seadistage välgu viivitus 150 ms
• Suurendage välklambi viivitust +10 ms võrra, kuni näete kaadri ülaosas tilka
• Nüüd saate välklambi viivitust pikendada kogu langemisjärjestuse jooksul
• Suurendage välklambi viivitust, kuni teil on üks väljalasketila
• Nüüd lisage teine tilga suurus 35 ms ja viivitus umbes 150 ms
• Reguleerige languse kaks viivitust +/- 10 ms sammuga, kuni see ilmub kaadri ülaossa esimese väljalasketila kohale
• Reguleerige teise tilga viivitust, kuni teine tilk põrkub esimese tilga ülesvooluga

Nüüd on teil põhiline kokkupõrge, mida saate soovitud efekti saavutamiseks seadetega mängida.

Erineva tihedusega vedelike jaoks on vaja erinevaid seadeid, kuid saate neid salvestada erinevates konfiguratsioonides.

2. etapp: järjestikuste tilkade aegunud video

Siin esitlen videot - see on järjestikuste eraldiseisvate tilkade seeria, mis on tehtud liikumatuks jäädvustamiseks 10 ms või 5 ms välguintervallidega. Seejärel ühendasin saadud fotod kokku, et luua lühike animatsioon tilga elust ja sellele järgnevast kokkupõrkest teise tilgaga.

3. samm: mehaaniline DropArt tilgadosaator

Väidetavalt on DropArt projekti kõige olulisem osa mehaaniline tilgadosaator. See disaini osa on kriitilise tähtsusega, et tagada püsiv korrapärane tilga suurus.

Disaini keskmes on mehaaniline ventiil, mis avatakse ja suletakse 12 V vedruga tavaliselt suletud solonoidi abil. Seda solonoidi juhitakse täpselt mikroprotsessoripõhise juhtpaneeli abil.

Vedel anum on 36 mm OD, 30 mm ID akrüülist toru. Toru sulgemiseks olen 3D -vormingus printinud HIPS -i otsakorgi, mis on ette nähtud standardsete 1/4 -tolliste toruliitmike vastuvõtmiseks (vt pilte). Tilgad väljastatakse okastest voolikusabast - samuti 1/4 tolline niit.

Akrüülist toru ülaosa on suletud suurusega 29 kummipulgaga. Kummipungal on keskne auk, millesse olen paigaldanud plasttoru Mariotte sifooni loomiseks (vt Mariotte sifooni konkreetset lõiku).

Solonoid on suletud väikesesse plastprojektikarpi ja ühendatud välise pistikupesaga.

4. samm: DropArt juhtpaneeli disain ja ülevaade

Selles osas esitan lühikese video, mis tutvustab DropArti prototüübi juhtpaneeli ja selle ehitust.

Samm: DropArt Control Boardi skeem

Siin olev pilt näitab juhtpaneeli skeemi. Näeme, et võimsa PIC -mikrokontrolleri abil on skeem suhteliselt lihtne.

Skeemi saate alla laadida siit:

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

MÄRKUS. Videos on kasutatud pingeregulaatorit 78L05. Soovitan kõigil, kes seda disaini ehitavad, kasutada suuremat 7805 -t TO220 pakendis

6. samm: DropArt - tegelikult süsteemi kasutamine

Selles osas esitan video, milles kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas DropArt juhtimissüsteemi tegelikult kasutada. Video hõlmab eraldiseisva riistvara ja ka Windowsi-põhise kasutajaliidese või graafilise kasutajaliidese kasutamist.

Samm 7: DropArt - täpsuse ja korratavuse uurimine

Selles etapis püüan kirjeldada kahe tilga jada ja illustreerida DropArt -projekti ajastamise täpsust.

Horisontaalsed ostsilloskoobi jaotused 50 ms / märk.

Esialgu kaaluge kahest pildist teist. See on minu ostsilloskoobi väga lihtne jälg, mis kuvab 1 ms põhilise linnukese, mis moodustab kogu projekti ajastuse ajabaasi. See linnuke genereeritakse PIC mikroprotsessoris, kasutades sisseehitatud riistvara taimerit, mis on programmeeritud katkestuse genereerimiseks kindlal ajahetkel. Seda ajavahemikku kasutades saab langemise suurust, tilkadevahelist viivitust, katiku viivitust ja välgu viivitust väga täpselt juhtida, andes väga korratavaid tulemusi.

Nüüd kaaluge esimest kahest pildist:

Keskmine sinine jälg näitab kahe tilga vabastamist. Iga tilga suurusperiood on 50 ms ja tilga 2 viivitus on 150 ms

Alumine roosa jälg on välklamp, mille viivitus on 300 ms pärast tilga 1 vabastamist ja ooteaeg 30 ms

Ülemine kollane jälg näitab katiku vabastamist. Selle programmeeritud viivitus on 200 ms. Siiski eeldatakse, et kaamera katiku viivitus on 100 ms, nii et katiku vabastus on 100 ms varem kui programmeeritud. Katik jääb avatuks kogu sarja vältel (kaamera B režiim). Katik suletakse pärast seda, kui välklambi 30 -sekundiline sisselülitusperiood on möödas.

8. samm: Mariotte'i sifoon - selgitatud

Disaini väga oluline aspekt on see, kuidas reguleerida vedeliku rõhku klapi sisendil. Kui vedeliku tase paagis langeb, langeb rõhk ventiili sisendil ja seetõttu ka vedeliku voolukiirus. Tilkade suurus igal ajahetkel, kui klapp on avatud, väheneb, kui mahuti tase langeb. See muudab kukkumiskokkupõrgete juhtimise dünaamiliseks ja sõltub vedeliku tasemest. Selle sammu video selgitab, kuidas see probleem on lahendatud.

Teine väga lühike video näitab, kuidas DropArt puhastusfunktsiooni saab kasutada nii Mariotte sifooni täitmiseks kui ka mehaanilise ventiili puhastamiseks või puhastamiseks.

9. samm: alglaadur, mida kasutatakse PIC-i uuesti vilkumiseks

See lühike video demonstreerib ja selgitab PIC-alglaaduri toimimist, mida saab kasutada PIC-i uuesti välgutamiseks USB kaudu, välistades vajaduse kasutada spetsiaalset PIC-programmeerijat.

Samm 10: DropArti osade loend

Lisatud on sõnadokument, milles on loetletud osad, mida kasutasin juhendamiseks

See on DropArti projekti ehitamiseks vajalike osade loend. Kõik varuosad on üksinda saadaval. Erandiks on 3D -prinditud akrüülvedeliku anuma otsakork. Olen sellele sammule kinnitanud akrüültoru OD 36mm otsakorgi režiimiI (STL -vorming).

Aktiivsed komponendid

PIC18F2550 mikrokontroller. Komplektis on see programmeerimata osa, nii et seda tuleb DropArt püsivara abil välgutada. Kui teil on sobiv programmeerija, saate seda ise teha või ma võin teile saata eelnevalt välgutatud osa või saata mulle välklambi jaoks tühja osa

• Sinine seeria IIC 20x4 sümboliga LCD -moodul
• 78L05 pingeregulaator
• AN25 opto-isolaator või sarnane-2 välja
• MOC3020 opto-triac
• IRF9530 P-kanal FET või sarnane
• TLS106 SCR türistor vms
• LEDid 2 välja lülitatud

Passiivsed komponendid

• 1N4001 diood (vastupidise polaarsuse kaitse)
• 100nf keraamilised kondensaatorid 3 välja
• 22uf 16v elektrolüütkondensaator või sarnane 2 välja
• 22pf keraamilised kondensaatorid 2 väljas
• 4MHz kristall HC49/4H pliiga
• SIL 8 -pin isoleeritud takisti võrk 1,8K 2 välja
• SIL 8 -pin ühine takisti võrk 4,7k 1 välja
• 470R 1/4W takisti 1 väljas
• 10K 1/4W takisti 2 väljas

Pistikud

• 2,5 mm plaadile paigaldatav pistikupesa
• 2,5 mm kere külge kinnitatud toitepistik/pistikupesa
• 2,5 mm monopistikupesa (solenoid)
• 3,5 mm monopistikupesa 2 välja lülitatud (katik ja välk)
• USB-tüüpi B 90-kraadine DIP-pistikupesa
• Tihvti päis 2,54 mm 4 -suunaline
• DIL 28pin keeratud tihvtiga IC pesa
• DIL 6pin keeras tihvti IC pesa 3 välja

Muu

• 12 cm x 8 cm FR-4 prototüüpplaat läbi ava kaetud
• Vajutage läbi aukude miniatuursed nupud
• Pöörleva kodeerija lüliti 2 -bitine halli kodeeringuga
• Juhtnupp pöörleva anduri paigaldamiseks

Mehaanika

• Läbipaistev akrüültoru 36 mm OD 30 mm ID ja 18 cm pikk
• Otsakork (3D -printimine), mis sobib akrüültorule OD 36mm
• Mariotte sifoonitüüp, mis sobib 16 cm pikkusele põntsikeskusele
• Kummipuks, suurus 29, keskmise avaga
• Okkaga voolikusaba 1/4”keermega x 4 mm ava
• BSPP naissoost vaheseinaühendus kinnitusmutriga 1/4 tolli
• Tünni nippel 1/4 tolli
• 12V DC 4W elektriline solenoidventiil õhk/gaas/vesi/kütus tavaliselt suletud 1/4 tolli kahesuunaline

Samm 11: Järeldus ja mõtted

Mulle on selle projekti ehitamine ja täiustamine väga meeldinud. Minu projektid algavad peaaegu alati samast lähtepunktist. Mind hakkab huvitama miski, mis võib vajada erivarustust. Olles leidnud ja sageli ostnud seadmeid, olen nii tihti kvaliteedi ja funktsionaalsuse pärast pettunud ning tunnen end hiljem sunnitud kavandama ja ehitama oma varustust, et teha vajalikku tööd korralikult. See oli tõepoolest DropArt projekti puhul.

DropArt -projekt võimaldab mul nüüd peaaegu 100% korratavusega teha vedeliku tilkade kokkupõrkeid, et saaksin keskenduda piltidele, mitte pettumusele sadade piltide tegemisel, lootes saada mõne tilga kokkupõrkeid.

Toodan ja postitan neid juhendatavaid artikleid kolmel põhjusel. Esiteks naudin ma väga Instructable'i tootmist, kuna see annab võimaluse projekti dokumenteerida ja toimib sulgemisena. Teiseks loodan ilmselgelt, et inimesed loevad artiklit ja naudivad seda, ehk isegi õpivad midagi uut. Ja kolmandaks, abi ja toetuse pakkumine kõigile, kes soovivad projekti üles ehitada. Olen kogu oma tööea projekteerimisinsenerina töötanud elektroonika ja tarkvara alal; juba varasest noorusest, erakordselt innukas elektroonikaharrastaja. Mulle meeldib väga aidata teisi, kes tahavad ehk ise ehitada, kuid vajavad lihtsalt natuke juhendamist ja tuge.

Lisatud piltidel on näha minu DropArti seadistus minu töökojas.

Palun lisateabe saamiseks kommenteerige või saatke privaatsõnum.

Suured tänud, Dave