Pilt - 3D -trükitud Raspberry Pi kaamera: 14 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

2014. aasta alguses avaldasin ma Instructable kaamera nimega SnapPiCam. Kaamera on loodud vastuseks äsja ilmunud Adafruit PiTFT -le.

Nüüd on juba üle aasta möödas ja oma hiljutise 3D -printimise proovimisega arvasin, et nüüd on hea aeg SnapPiCami uuesti külastada ja leiutada see 3D -prinditava kaamerana, kasutades uuemaid ja paremaid osi;)

Ma nimetasin uut kaamerat pildiks.

Pildikaamera võitis Raspberry Pi konkursil teise auhinna! Aitäh häälte eest ja palju õnne kõigile osalejatele:)

Kas teile meeldib 3D -printimine? Armastad T-särke?

Siis peate kontrollima samme-per-mm.xyz!

See on laias valikus kantavaid osi ja komponente.

Samm: kaamera komponendid

Enne pildikaamera käivitamist peate kokku koguma järgmised osad ja seadmed…

Elektroonika

• Raspberry Pi mudel A+
• Adafruit PiTFT 2,8 "TFT 320x240 + mahtuvuslik puuteekraan
• Adafruit PowerBoost 1000 laadija
• Adafruit liitiumioon -polümeer aku - 3,7v 2500mAh
• Vaarika Pi kaamera ja FFC (kasutasin alternatiivset Omnivision OV5647 -ga ühilduvat kaameraplaati).
• Adafruit Miniature WiFi (802.11b/g/n) moodul
• 8 GB või rohkem MicroSD -kaarti
• Miniture 19mm liuglüliti
• 1/4-20 UNC messingist sisestus (valikuline).
• Adafruit'i kombatavad lülitusnupud (valikuline)

Riistvara

• 4 x M3 16 mm kruvi (hõbedane)
• 8 x M3 16 mm kruvi (must)
• 4 x M4 poolmutrit
• 4 x M3 20 mm emas-naissoost messingist spacerid

Kindral

• 2 x naissoost DuPont tihvtid
• Kaabel
• Kuumakahanemine

3D trükitud osad

• Lisatud on printimiseks orienteeritud seitsme prinditava osa STL -id, mille alumised servad on 0,5 mm faasiga, et aidata elevantide jalga vähendada (picture_STL.zip).
• Lisatud on algne 123D disainifail (pilt.123dx).
• Koos kogu mudeli STEP -failidega (picture_STEP.stp).

Tööriistad ja seadmed

• BigBox 3D printer
• Multibox PC
• 123D disain
• Jootekolb
• Crimps
• Allen Keys
• Väike haamer
• Tangid
• Joonlaud
• Käsitöönuga
• Sobiv töökoht |

Kui olete kindel, et teil on kõik vajalik olemas, võime alustada ….

Palun aidake minu tööd siin Instructables ja Thingiverse teemal

kasutades ostude tegemisel järgmisi sidusreklaamija linke. Aitäh:)

eBay.com | eBay.co.uk | eBay.fr | Amazon.co.uk

2. etapp: seadmete test

Sain juba ammu teada, et enne mis tahes projekteerimistööde alustamist on kõige parem kontrollida elektroonikat.

See võib olla väga masendav, kui vaatate läbi kõik projekteerimis- ja kokkupanekuliigutused ning avastate, et kui on aeg asjad sisse lülitada, siis miski ei tööta!

Esiteks jootmine GPIO päises ja kombatavad lülitid LCD trükkplaadile. Eemaldasin LCD -paneeli ise, et asja veidi lihtsamaks muuta.

Järgmisena peate tarkvara seadistamiseks läbima Adafruit'i DIY WiFi Raspberry Pi puuteekraaniga kaameraõpetuse. Mul oli see eelis, et mul oli Raspberry Pi 2 -ga varustatud Multibox -arvuti, mis võimaldas mul installida ja konfigureerida kogu selle tarkvara, mitte võidelda mudeli A+ piirangutega. Seadistasin kaamera jaoks valikulise toitelüliti ja DropBoxi funktsioonid. Soovitan ka automaatse laadimise funktsiooni.

Tarkvara tegemise ajal saame mõned juhtmed joodetud.

PowerBoost 1000 -l on trükkplaadil kavalalt EN -märgisega lubatud tihvt. Juhtme ühendamine EN -ga ja teine ots lülitiga ning seejärel PowerBoostis GND -ga tagasi tähendab, et saame juhtida väljundvõimsust ning kaamera sisse ja välja lülitada.

Järgmisena peame PowerBoostist toite üle võtma Raspberry Pi -le. Paneme toite Pi -sse GPIO kaudu, mitte tavalise MicroUSB pistikupesaga. Me ei taha, et kaabel jääks kogu aeg kaamera küljest välja.

Peame valima õiged nööpnõelad, millesse saame toiteallikat pakkuda. RasPi. Tv-lt on saadaval kasulik GPIO petuleht ja lehte kontrollides saame ühendada +5v pin-4-ga ja GND-ga pin-6-ga.

Nüüd jootame asju koos. ET & GND PowerBoostilt lülitile, +5v & GND PowerBoostilt Raspberry Pi GPIO -le.

Ühendage LiPo aku PowerBoostiga, ühendage MicroUSB laadija PowerBoostiga ja laske aku tarkvara laadimisel veidi laadida.

Kui MicroSD -kaart on valmis, saate selle ühendada mudeliga A+ ja sisse lülitada. Kui kõik läks hästi, peaksite asju pisikesel LCD -ekraanil nägema.

Kui olete rahul, siis kõik toimib nii nagu peab, saame edasi liikuda ….

3. samm: alustamiseks | 3D modelleerimine

Kasutan kõigi 3D prinditavate osade modelleerimiseks 123D disaini. Kui teil seda veel pole, haarake see tasuta nende veebisaidilt aadressil https://www.123dapp.com/design, proovin oma meetodeid selgitada, kuid kui teil on vaja põhitõed läbi lugeda, on palju õpetusi alustage.

Esimene asi, mida ma alati teen, on leida sobiv tugipunkt, punkt, millest kõik muud mõõtmised tehakse, ja selle projekti lähtepunkt. Sel juhul, kui kasutame Raspberry Pi mudelit A+, olen valinud neli M2.5 kinnitusava, mis on minu esimene võrdluspunkt; nullpunkt.

Mõõtsin kinnitusavade vahelist kaugust ja tegin nendest mõõtmistest 123D Designis ristküliku. Ristküliku igasse nurka panin 1,25 raadiusega silindri. Nüüd on meil lähtepunkt, millest peame töötama.

Seejärel mõõtke mudeli A+ tahvli mõõtmeid ja looge selle esitamiseks ristkülik. Klõpsatööriista abil saate trükkplaadi kuju joondada kinnitusava võrdlusnurgaga. Sealt minge RPI ümber ja mõõtke kõiki peamisi komponente, lisades need mudelile. Ühendasin ja lisasin mudeli A+ mudeli osana WiFi -dongli.

Korrake seda protsessi kõigi elektrooniliste komponentide puhul, kuni olete need kõik modelleerinud 123D Designis.

Tegin jämeda pilgu, kus tahtsin, et kõik komponendid oleksid kaameras.

4. samm: korpuse ehitamine | LCD

Esiteks, et asju natuke lihtsamaks muuta, olen materjalitööriistade abil andnud igale komponendile värvi. Mängige paigutusega, paigutades iga komponendi soovitud suunas. Lisasin neli samba, et esindada seda, kuhu ma soovisin, et korpuse kruvid läheksid.

Mehaaniline skulptuur

Kasutan 123D disaini ruudukujulist tahket osa LCD -korpuse vormimiseks. Asetage põhiline 20x20x20 tahke aine LCD -mudeli esiküljele. Tõmbamisfunktsiooni abil nihutage servad nii, et need hõlmaksid LCD -trükkplaati, LCD -ekraani, LCD -nuppe ja nelja pakutud ümbriskruvi.

Looge LCD -ekraanist koopia ja liigutage see hetkeks komplektist eemale.

Ülejäänud vedelkristallekraani korral suurendage vedelkristallekraani ja nuppude pikkust, nii et need ulatuvad läbi tahke osa. Selleks saate kasutada tööriista Tõmba.

Kasutades lahutamise tööriista, lahutage LCD äsja loodud tahke aine hulgast. See peaks jätma tahke vedelkristallekraani taande ning jätma väljalülituse LCD ja nuppude jaoks.

Liigutage kopeeritud LCD tagasi oma kohale.

Saate uue tahke aine kokkupanekust veidi eemale viia, et saaksite parema välimuse. Lisasin LCD-väljalõike sisekülje ümber 1 mm x 1 mm katuseharja, mis hoiab LCD-ekraani välja kukkumast.

Valikuline statiivi kinnitus

Mul on varuks 1/4-20 UNC Brass Insert, mis koputab teisest projektist. See juhtub nii, et see on standardse statiivi kinnituste jaoks õige niit. Nähes suurepärast võimalust, lisasin sektsiooni kaamera alusel asuva messingist sisendi jaoks.

Samm: järgmine tase

Kasutades sama 20x20x20 põhilise tahke aine reguleerimise meetodit, saame luua järgmise kihi.

Trükkplaate hoitakse kihtides piludesse, nii et pole vaja kruvisid peale nelja korpuse kruvi.

Kaableid on ainult kaks paari, nii et süsteem on väga lihtne ja suurepärane töötada. Peate lihtsalt kulutama aega kõikide komponentide jaoks ruumi leidmiseks ja PCB paksuse kontrollimiseks.

6. samm: kirurgia

Ärge unustage teha kaamera FFC jaoks kanalit.

Ma läksin 1 mm paksusega ja 1 mm mõlemal küljel.

7. samm: rohkem kihte

Jätkake korpuse ehitamist, et lisada kõik komponendid. Ärge unustage jätta ruumi komponentidele nii nende kohal kui ka nende all olevatel kihtidel.

8. samm: esikülg

Kaamera esikülg on avatud mõnele kunstilisele tõlgendusele selle kohta, milline kaamera välja peaks nägema. Tahtsin, et objektiivi kate oleks eemaldatav, nii et panin ühte kihti neli M3 poolmutrit ja tegin ruumi mõne sobiva M3 kruvi hoidmiseks objektiivi korgi hoidmiseks.

Viimane lihv oli pildi nime lisamine esiküljele ja kaamerate nurkade ümardamine.

9. samm: viimased puudutused

Olen kasutanud väikest silindrit, et luua sõrmedele väike ava MicroSD -kaardi sisestamiseks ja eemaldamiseks mudelist A+.

Hakkasin looma auke, et PowerBoost LED-id saaksid läbi paista, nii et oleks lihtne näha toite ja laetuse olekut, kuid vajaliku töö tegemise keskel, peamiselt seetõttu, et mulle ei meeldinud väljalülitatud idee, tabasin muu võimalus printida ümbris läbipaistvast materjalist. Nii võin jätta juhtumi selliseks, nagu see oli:)

Pean tunnistama, et olin veidi ummikus, kuidas korpust kokku keerata. Ma ei tahtnud, et tagaküljel oleks pähklitest välja niidid ja mulle meeldis väga süvendatud korgi kruvi. Loomulikult tahtsin sama ka tagaküljel.

Pärast väikest mõtlemist mõtlesin, kuidas sellega toime tulla …

Idee tulenes valdkonnast, mida vaatasin BigBoxi elektroonikaseadme projekteerimisel, kus kasutame trükkplaatide eraldusvõimalusi Rumba plaadi tõstmiseks printeri alusplaadilt. Ma olin näinud eraldusjooni, mille mõlemas otsas oli sisemine niit ja kuigi ma suutsin igasse nurka eraldusvõime panna ja lihtsalt eest ja tagant sisse keerata. See tähendaks, et poleks vastikuid pähkleid ega paljaid niite!

Tegin mõne sisemise kihi sisse kuusnurkseid auke, kuhu panin 20 mm M3 emas-emasest messingist aluse. Lõpuks seadsin korpuse materjali klaasiks, et see oleks läbipaistev.

Samm: esimene printimine ja testimine

Prindi

123D Design saab eksportida STL -faile viilutajatega kasutamiseks. Ma kasutan Simplify3D, kuid on palju teisi, sealhulgas Cura ja Repetier.

Kui STL -id on eksporditud, saame need oma viilutajasse importida. Viilutage failid ja genereerige printimiseks G-kood. Esimese proovitrüki jaoks kasutasin Natural PLA -d. Kõigi osade printimiseks kulus umbes 10 tundi.

Testi sobivus

Minge monteerimisprotsessi läbi ja kontrollige, kas kõik augud vastavad komponentidele, kas kaamera FFC sobib läbi pesa ja kas LCD ja nupud on õigesti joondatud.

Leidsin, et statiivi kinnituse väljalõige ei töötanud eriti hästi, seega parandame selle ja mõned muud probleemid järgmises etapis.

11. samm: parandused

Messingist sisetüki LCD -kihi muhk vajab muutmist. Plaan on viia see suurimasse sektsiooni sobivasse ruumi, kus see ei katkesta mitte millegagi.

Esimene samm on vana korpuse eemaldamine. See on lihtne protsess soovimatu osa lahutamiseks.

Seejärel liigutage mudel messingist sisetükilt soovitud kohta ja looge lahutamise tööriista abil uus pesa.

Pidin natuke mängima LCD -nuppude aukudega, et asjad kenasti joondada.

12. samm: lõplik kokkupanek

Olen osad uuesti trükkinud läbipaistvast looduslikust PLA-st, välja arvatud esikaas, mis on valmistatud läbipaistvast punasest M-ABS-st ja objektiivi kate on musta värvi PLA-ga.

Nüüd on aeg kaamera kokku panna!

PowerBoost toitekaabli külge kruvisin naissoost DuPonti pistikud. Ma ei sobinud siis tavalist plastikust korpust, kuna need on liiga pikad, et minna LCD ja Raspberry Pi vahele. Kui katate need pikaajalise kokkutõmbumispikkusega, peatatakse neil lühis kõigega, kui nad peaksid veidi ringi liikuma.

Leidsin, et FFC -le väikese kõvera andmine hõlbustas pilude kaudu söötmist.

Soovi korral saate akukaabli pikkust lühendada, kuid veenduge, et hoiate vana kaptonlinti alles või ideaalis asendate selle uuega.

Paigaldage kaamera viimistlemiseks kruvid ja messingist tugipostid. Järgmisena lülitame selle sisse.

Samm: lülitage sisse

Pesa MicroSD -kaardil, andke sellele natuke mahla, kui arvate, et aku võib tühjeneda, ja kui olete valmis, libistage toitelüliti sisse.

Ekraan läheb mõneks sekundiks valgeks, kui süsteem käivitub, alglaadimisjärjestus peaks ekraanile ilmuma üsna kiiresti.

Pärast laadimist navigeerige menüüdes ja määrake suvand Salvestus olekuks DropBox või kuhu iganes soovite!

Mine tee pilte

Saate kaamera välja lülitada, väljudes tarkvarast (seadete menüü kaudu), seejärel vajutage LCD -ekraanil toitenuppu. Lõpuks, kui vedelkristallekraanile ilmub Power Down, saate liuglülitiga toite tappa. Teise võimalusena vajutage tarkvara ajal LCD -ekraanil toitenuppu ja oodake, kuni kaamera ekraan ei reageeri. Andke sellele mõni sekund kauem aega ja lülitage seejärel lüliti välja.

14. samm: statiivile kinnitamine ja näidispildid

Eemaldage statiivilt eemaldatav kronstein, keerake see oma pildikaamera aluse külge ja asetage statiivile.

Nautige:)

Vaarika Pi konkursi teine auhind