Rist IR -kaamera/välgu päästik: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

See seade käivitab kaamera või välklambi automaatselt pildistama, kui objekt (sihtmärk) siseneb kindlasse kohta. See kasutab kahte ristatud infrapunavalgust, et tuvastada sihtmärgi olemasolu ja sulgeda relee, mis käivitab kaamera või välklambi. Reageerimisaeg on avastamisest kuni relee sulgemiseni umbes 2 ms, nii et kui teie kaameral pole pikka katiku viivitust, jäädvustab see isegi kiiresti liikuvaid sihtmärke.

Seadme optiline osa koosneb kahest IR -valgusdioodist ja kahest Sharp IS471FE optilisest IC -st (OPIC). Optilistel IC -del on sisseehitatud LED -modulaatorid ja sünkroondetektorid, nii et nad ei näe üksteise LED -ide valgust. OPIC -ide väljundid on ühendatud 8 -kontaktilise PIC -mikrokontrolleriga, mis tegeleb sisendsignaalide tõlgendamise ja relee juhtimisega ning nähtava LED -ga, mis näitab töörežiimi. Kuigi on 11 töörežiimi, on kontrolleril väga lihtne kasutajaliides, mis koosneb nuppudest ja LED-idest. Sisselülitamisel, kui talad on õigesti joondatud ja katkemata, süttib LED 1 sekundi vältel pidevalt, seejärel kustub, näidates, et seade on pidevas režiimis töötamiseks valmis. Selles režiimis relee sulgub ja jääb suletuks ning LED süttib seni, kuni mõlemad infrapunakiired on katkestatud. Seade on nüüd teie kaameraga ühendamiseks valmis. Mõne sihtmärgi korral võiksite teha rohkem kui ühe pildi, kui sihtmärk katkestab infrapunakiired. Olen lisanud kontrollerisse põhilise intervallomeetri funktsiooni, et võimaldada kaameratel, millel pole sisseehitatud kiirrežiimi, teha mitu pilti, kuni infrapunakiired on katkestatud. Režiimi valimisnupu vajutamine viib kontrolleri pidevast režiimist välja ja lülitab impulssrežiimi. LED vilgub üks kord, näidates, et relee sulgub 1 kord sekundis. Mõned kaamerad on kiiremad, nii et nuppu uuesti vajutades liigub kuni 2 impulssi sekundis. Nupule korduvalt vajutades suureneb kiirus 1 pps -lt kuni 10 pps -ni, iga kord vilgub LED, et näidata impulsi sagedust. Nupu 2,3 sekundit all hoidmine lähtestab seadme ja viib teid pidevasse režiimi.

Samm: koguge elektroonilised osad

Siin on elektrooniliste asjade osade loendid.

Kogu elektroonikat saab hankida Digikeyst või muudest allikatest. Teil on vaja ka hunnikut erinevat värvi traate. Peate olema võimeline programmeerima PIC-mikrokontrollerit- PICKit2 või ICD-2 või mõni sadadest teistest programmeerijatest saab seda tööd teha. Sobiv programmeerija maksab umbes 20 dollarit, kuid kui see on olemas, leiate igasuguseid projekte, mis võivad kasutada mikrokontrollereid ja saavad sellest palju kasu. Kui ostsin digikeyst oma PICKit2, tellisin lisapaketi viiest PIC10F206 kiibist koos 8 -kontaktiliste DIP -adapteritega. IC on väikeses SOT23 pakendis, mis sobib hästi, kui kavatsete teha trükkplaati, kuid üsna kasutu leivalaudade ja ühekordsete ehitusprojektide jaoks. 10F206 on saadaval ka 8-kontaktilise DIP-paketina- soovitan teil seda kasutada. Ma pole siin kontrolleri jaoks PCB paigutuse teavet esitanud, kuna ma ei kasutanud trükkplaati. Vooluring on nii lihtne, et selle jaoks PCB valmistamine tundub kuidagi tobe. Plaadil on ainult 4 osa- relee, uC, möödaviigu kate ja takisti. Vooluahel nõuab vähem osi kui 555 taimerikiibi ahel. Lihtsalt lõigake mõni perf -plaat, et see sobiks kasutatavasse kasti, ja ühendage see juhtmega. Alustamiseks peaks kuluma 30 minutit. Optilised ahelad on üsna lihtsad- IC, kork ja LED. LED ja optiline IC lähevad toruraami diagonaalselt vastassuunas, nii et vajate hunnikut värvilist traati. Ma panin IC-i ja kondensaatori kokku väikestele perfoplaadi tükkidele, mis sobivad kaadris olevate PVC-küünarnuki liitmike korgipistikutega- vt järgmisel lehel olevaid fotosid.

2. samm: programm

PIC10F206 on tõesti lihtne osa- ilma katkestusteta ja ainult kahetasandiline stack, nii et te ei saa teha ühtegi pesastatud alamprogrammi- näete programmis liberaalset goto kasutamist. Kiip töötab sagedusel 4 MHz, kasutades sisemist RC -ostsillaatorit, nii et see täidab 1 miljonit juhist sekundis. Kui objekt katkestab infrapunakiired, võtab oleku muutmiseks IS471 kiibid kuni 400 USA -ni. Sealt vajab uC muutuse tuvastamiseks ja relee sulgemiseks vaid paar mikrosekundit. Relee sulgemiseks kulub umbes 1,5 ms, mille tulemuseks on umbes 2 ms viivitus talade purunemisest kuni relee sulgemiseni. Arendasin programmi kiibi MPLAB -i abil. See on Microchip Tech'i tasuta kokkupanija/IDE. IC -i tegelikuks programmeerimiseks kasutasin ka oma Hiina ICD2 klooni (umbes 50 dollarit eBays). Mul oli vaja kasutada palju viivitusahelaid, nii et ma juurdlesin veebis ja leidsin siit programmi PICLoops: https://www.mnsi.net/~boucher/picloops.html Kui te öelge, millist uC -d kasutate ja kella kiirust. Hiljem sattusin sarnasele veebiprogrammile siin: https://www.piclist.com/techref/piclist/codegen/delay.htmTeine tekitab viivitusi, mis on täpsed ühe kellatsükli kohta, kus PICLoops pole päris nii täpne. Selle rakenduse jaoks on kumbki hea, sest ajastus ei ole kriitiline ja uC töötab niikuinii RC -ostsillaatoril. Programm töötab peamiselt edasi -tagasi režiiminupu kontrollimise ja talade katkestamise vahel. Režiimilüliti töötab, pidades jooksvalt loendit nupu vajutamiste arvust. Iga kord, kui nuppu vajutatakse, lüheneb viivitus relee impulsside vahel piisavalt, et impulsi sagedust 1 Hz võrra suurendada. Koodi suurima osa moodustavad impulsirežiimide erinevad viivitused. Kui muudate impulssrežiimi, vilgub LED, näidates uut režiimi. Saate teada, milline on uus impulsssagedus, lugedes LED-välklampe- 4 korda tähendab 4 Hz jne. LED-välklambid on ajastatud piisavalt aeglaselt, et saaksite neid lugeda. Kui seade on 10 Hz impulssrežiimis, viib nupu uuesti vajutamine tagasi pidevasse režiimi. Programmi töötamise ajal töötab valvekoera taimer. Kui taimerit ei lähtestata enne ülevoolu, lähtestab uC ise. Sellepärast põhjustab režiiminupu 2,3 sekundi all hoidmine uC pideva režiimi. Kui vajutate nuppu, ootab uC, enne kui midagi teete, vabastate selle. Üks esimesi asju, mida ta pärast vabastamist teeb, on valvekoera taimeri lähtestamine. Kui te nuppu ei vabasta, jookseb valvekoera taimer üle ja taaskäivitab programmi pidevas režiimis. Olen lisanud koostamisloendi faili neile, kes on uudishimulikud, ja.hex-faili neile, kes tahavad lihtsalt kiipi põletada. ja tehke sellega valmis. Ma tervitan teie programmeerimistehnika kriitikat, mis teil on PIC-i koostamise ekspertide poolt. Märkus- relee sulgub 25 ms, kui see töötab impulssrežiimis. Mõned kaamerad võivad vajada pikemat impulsi. See viivitus on seatud reale, mis ütleb koodi helistamise sektsiooni ülaosas "kõne viivitus25". Kui 25 ms on teie kaamera jaoks liiga lühike, muutke see rida, et öelda "call delay50", seejärel muutke rida "call delay75", et öelda "call delay50". See suurendab impulsi kestust 50 ms -ni ja hoiab endiselt kõik impulsside sagedused isegi 1 Hz sammuga. Programm võtab kiibil saadaolevast 512 baidist vaid 173 baiti, nii et saate asjale lisada igasuguseid funktsioone, kui kui soovite, kuigi kasutajaliides on mõnevõrra piirav.

3. samm: mehaaniline ehitus

Algselt proovisin seda asja teha 3 -meetrise ruudukujulise 1/2 "toruga, kuid leidsin, et talade joondamist on peaaegu võimatu hoida. Kaugus oli liiga suur ja toru liiga painduv, et säilitada tala joondust. Vahetasin 3/ 4 -tolline toru ja 2 -jalane ruut ning nüüd jääb see kõik päris hästi joondatud. Kasutasin enamikku 1/2 "torust oma pojale Alexile ja mõnele tema hoodlumi sõbrale vahukommide puhumispüstolite valmistamiseks.

Pearaami jaoks vajate 3/4 "toru ja vertikaalsete tõusutorude jaoks 1/2" toru, kus asuvad optilised IC -d ja LED -id. Võite saada 3/4 "küünarnukid, millel on 1/2" keermestatud külgühendus, nii et hankige ka 1/2 "keermeadapterid. Minu filosoofia PVC toruprojektidega tegelemisel on liitmike ja torude üleostmine ja tagastamine te ei vaja seda, kui projekt on valmis. See minimeerib pettumust valmistavaid poeskäike ühe 0,30 dollari suuruse paigalduse eest. Kogu selle kraami ühendamiseks vajate hunnikut eri värvi juhtmeid- valgusdioodid ja nende IC-d on umbes 6 jala kaugusel Soovite muuta juhtmed eriti pikaks, et võimaldada kokkupanekut ja asjade tõrkeotsinguks lahti võtmist. Erinevad värvid aitavad teil otse otsustada, mis millega ühendub. Esimese asjana puurisin korkidesse augud ja paigaldasin valgusdioodid. Ma kinnitasin eriti pikad juhtmed ja kasutasin nende isoleerimiseks LED-juhtmete juures termokahanemist. Panin lõdvalt kokku toruraami, et saaksin selle hõlpsalt lahti tõmmata ja juhtisin juhtmed läbi toru. Seejärel paigaldage IS471 kiibid ja korgid tahvel lõigatud nii, et see sobiks otsakorkide avasse ole korki ja paigaldage tükk 1/4 "messingist torusid (või mis iganes teil on). Veenduge, et teate, milline IS471 külg on vastuvõtja pool! Soovite, et see oleks suunatud teie LED -i, mitte möödaviigu korgi poole! Ühendage juhtmed IC-plaadiga- kokku on viis ühendust- Vcc, Gnd, Out ja LED. Viies juhe ühendab LED -i anoodi Vcc -ga. Otsustage, kuhu soovite toru raami pistiku panna, ja veenduge, et juhtmed IC -ni on selle saavutamiseks piisavalt pikad. Paigaldage pistik, juhtige juhtmeid, jootke see kõik kokku ja olete valmis minema. Ärge unustage maandusjuhtme pistiku kesta külge jootmist. See aitab kaitsta kõike staatilise elektri eest. Kui kõik juhtmed on tehtud, suruge toru vasaraga tihedalt kokku. Te ei vaja liimi ja kui liimite toru kokku, ei saa te seda hiljem lahti võtta, et probleeme lahendada. Kui soovite kindlamat konstruktsiooni, keerake kruvid igast vuugist läbi pärast nende kokku löömist. Kui kontroller on kokku pandud, peate talad joondama. Relee sulgub ainult siis, kui mõlemad infrapunakiired on katkestatud/valesti joondatud. OPIC -ide väljundid on tavaliselt madalad, kui nad näevad oma valgusallikat ja lähevad kiirguse katkestamisel kõrgele. Seega toimub talade joondamine järgmiselt: 1) Ühendage optiline raam kontrolleriga. 2) Lülitage sisse. LED süttib ja jääb põlema, kui teil pole erakordselt õnne. Esmalt süttib see pideva režiimi näitamiseks, seejärel jääb põlema, kuna talad on joondusest väljas. Kui LED kustub, tähendab see, et vähemalt üks valgusvihk on joondatud. 3) Eeldades, et LED süttib, näitab see, et mõlemad talad on valesti joondatud. Blokeerige üks tala lindi või paberiga. 4) Joondage LED nii hästi kui võimalik, keerates pead diagonaalselt OPIC -i suunas. 5) Nüüd alustage OPIC -pea painutamist ja keeramist, kuni LED kustub, näidates, et valgusvihk on joondatud. 6) Seejärel blokeerige värskelt joondatud valgusvihk, seejärel tehke samad seadistused ka teisel valgusvihul. Kui LED kustub, on mõlemad talad joondatud ja olete valmis pilte tegema. Seadme sisselülitamisel kontrollige talasid, blokeerides üht ja teist. Kui üks valgusvihk on valesti joondatud, põhjustab teise blokeerimine LED -i süttimise. Siis saate lihtsalt korrigeerida seda, mis on katki. Kui LED süttib ja jääb põlema, on mõlemad talad joondusest väljas ja peate järgima ülaltoodud protseduuri. Kui ehitate asja kindlalt ja joondate talad esmakordselt, kulub enne ümberkorraldamist teatud karistus.

4. samm: kontroller

Ehitasin kontrolleri plastkarpi, mille võtsin Fry elektroonikast liiga kõrge hinna eest. Saate kasutada peaaegu kõike, kui see on piisavalt suur. See kast oli mõeldud 9 V aku jaoks, kuid mul oli vaja kasutada 6 V, nii et akuruum oleks raisatud. Ma oleksin hõlpsasti mahutanud trükkplaadi 9 V patareipesasse.

Ükskõik, millist kasti ja lüliteid kasutate, planeerige paigutus ja veenduge, et kõik sobiks kokku, kui proovite seda sulgeda. Pange tähele, et akuga on järjestikku ühendatud diood. Selle eesmärk on vähendada toitepinget uC jaoks vastuvõetavale tasemele, mille nimiväärtus on maksimaalselt 5,5 V Vcc. Isegi dioodiga töötab osa värskete patareidega piiril, nii et ärge hankige mingeid väljamõeldud ideid 9 V töötamise kohta, kui te ei lisa 5 V regulaatorit. Mängisin ideega kasutada selle asemel PIC12HV615, kuna sellel on sisseehitatud šundiregulaator, kuid minimaalse ja maksimaalse voolu vaheline kiik on šundiregulaatori jaoks liiga suur, nii et ma peaksin ahelat natuke keerulisemaks muutma, et see kätte saada tööd. Ma tahtsin seda tõesti lihtsana hoida, peamiselt seetõttu, et olen laisk, aga ka seetõttu, et mul on käsil teised projektid ja ma tahtsin selle ühe ASAP lõpetada. Minu kasutataval releel on sisseehitatud kaitsediood, mis on näidatud, kuid pole skemaatiliselt märgistatud. Diood kaitseb uC -d induktiivse tagasipinge eest, mis tekib siis, kui käivitate impulsi induktiivpooli nagu releemähis. Kui kasutate teist releed, lisage kindlasti näidatud polaarsusega diood või võite esmakordselt relee käivitamisel hüvasti jätta. UC võib ühelt tihvtilt ohutult uppuda umbes 25 mA, nii et valige kõrge takistusega mähisega relee. PRMA1A05-l on 500 oomi mähis, nii et selle sulgemiseks kulub vaid 10–12 mA. Tahtsin kasutada mõnusaid õhukesi, kergeid kaableid RJ-11 pistikutega, kuid kõik Fry's leitud pistikud olid trükkplaadile kinnitatavad osad, nii et lõpuks läksin DB9-dega vana kooli. Jadakaablid on mustad ja kruvid takistavad pistikute väljakukkumist. Teil on tõesti vaja ühendada optilise sõlme ja kontrolleri vahel ainult 3 juhet (Vcc, Gnd ja kahe IS471FE ühendatud väljund), nii et saate kasutada peaaegu kõiki soovitud pistikuid/kaableid, isegi stereominipistikut ja -pistikut.

5. toiming: fotopäästiku kasutamine

Idee on seadistada asi nii, et talad ristuvad sealt, kus te eeldate mõne toimingu toimumist. Näiteks kui soovite tulistada koolibrit söötja pihta või lindu, kes siseneb või väljub pesast, seadke raam ristatud valgusvihuga täpselt sinna, kuhu soovite. Seejärel seadistage kaamera sihtmärgile ja seadistage fookus, säritus ja valge tasakaal (see vähendab säriaega). Kontrollige valgusvihu joondamist, et veenduda, et MÕLGI talad on õigesti joondatud- selleks lehvitage käega läbi iga tala eraldi ja seejärel sihtpiirkonnas. LED peaks süttima ja relee sulguma ainult siis, kui mõlemad talad on katkestatud. Nüüd määrake töörežiim- kas pidev või impulss ja minge ära.

Parimate tulemuste saamiseks peate oma sihtmärgi käitumisest natuke teadma. Kui soovite pildistada midagi, mis liigub kiiresti, peate kaamera ja kontrolleri viivitustega arvestama, et ennustada, kus sihtmärk pärast IR -kiirguse katkestamist asub. Ühes kohas hõljuvat kolinat saab tulistada otse sealt, kus talad ristuvad. Kiirelt lendav lind või nahkhiir võib kaamera tegemise ajaks olla paari jala kaugusel. Impulssrežiim võimaldab kaameratel, millel pole sisseehitatud sarivõtterežiimi, teha mitu pilti seni, kuni talad on katkestatud. Saate seada impulsi sageduse kuni 10 Hz, kuigi ümberringi pole palju kaameraid, mis suudaksid nii kiiresti pildistada. Peate natuke katsetama, et näha, kui kiiresti teie kaamera pildistada suudab. Kaameraühendus toimub tavaliselt avatud releekontakti kaudu, nii et saate kaamera asemel ühendada välgu. Seejärel saate pildistada pimedas, toetades katiku lahti ja kasutades kontrollerit välklambi käivitamiseks kas üks või mitu korda, kui mõni ese (võib -olla nahkhiir?) Katkestab valgusvihud. Pärast välklambi käivitamist sulgege katik. Kui teie välk suudab sammu pidada, saate mõne impulssrežiimi abil teha lahedaid mitme säriajaga võtteid. Talade ristumiskoha saate täpselt kindlaks määrata, kinnitades optiliste peade külge elastse niidi. Mõne sihtmärgi puhul suunate kaamera kaamerale ja teravustate selle. Allolevatel fotodel on näha, kuidas Lego mees kukub läbi talade. Ma lasin ta paari jala kõrguselt talade kohale ja näete, et ta on kukkunud umbes 6-8 tolli alla talade aja jooksul, mis kulus talade purunemiseks, relee sulgemiseks ja kaamera käivitamiseks. See kaamera oli Nikoni peegelkaamera, millel on eelteravustamise ja särituse korral tõenäoliselt väike katiku viivitus. Teie tulemused sõltuvad teie kaamerast. Prototüüp on nüüd neid pilte teinud sõbra käes (minu kaamerat tuleb muuta, et kasutada katiku vabastamist). Kui ta toodab selle seadmega kunstilisemaid fotosid, proovin need siia või oma veebisaidile postitada. Nautige!