Çapraz Kızılötesi Işın Kamera/Flaş Tetik: 5 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu cihaz, bir nesne (hedef) belirli bir konuma girdiğinde otomatik olarak resim çekmek için bir kamera veya flaş ünitesini tetikleyecektir. Hedefin varlığını algılamak ve kamerayı veya flaş ünitesini tetikleyen bir röleyi kapatmak için iki çapraz kızılötesi ışık huzmesi kullanır. Tepki süresi, algılamadan rölenin kapanmasına kadar yaklaşık 2 ms'dir, bu nedenle kameranızda uzun deklanşör gecikmesi yoksa, hızlı hareket eden hedefleri bile yakalayacaktır.

Cihazın optik kısmı iki IR LED'den ve iki Sharp IS471FE optik IC'den (OPIC'ler) oluşur. Optik IC'lerde yerleşik LED modülatörleri ve senkron dedektörler bulunur, bu nedenle birbirlerinin LED'lerinden gelen ışığı görmezler. OPIC'lerden gelen çıkışlar, giriş sinyallerini yorumlamayı ve röleyi çalıştırmayı ve çalışma modunu gösteren görünür bir LED'i yöneten 8 pinli bir PIC mikro denetleyiciye bağlanır. 11 çalışma modu olmasına rağmen, kontrolör bir basmalı düğme ve bir LED'den oluşan çok basit bir kullanıcı arayüzüne sahiptir. Güç verildiğinde, kirişler düzgün şekilde hizalanmış ve kırılmamışsa, LED 1 saniye boyunca sürekli yanar ve ardından ünitenin sürekli modda çalışmaya hazır olduğunu belirtmek için kararır. Bu modda röle kapanacak ve kapalı kalacaktır ve her iki IR ışını kesildiği sürece LED yanacaktır. Ünite artık kameranıza bağlanmaya hazırdır. Bazı hedeflerde, hedef IR ışınlarını kırdığında birden fazla fotoğraf çekmek isteyebilirsiniz. Dahili hızlı ateşleme moduna sahip olmayan kameraların IR ışınları kesintiye uğradığı sürece birden fazla fotoğraf çekmesine izin vermek için denetleyiciye temel bir aralık ölçer işlevi ekledim. Mod seçme düğmesine bir kez basmak, kontrol cihazını sürekli moddan çıkarır ve darbe moduna geçirir. LED, rölenin saniyede 1 kez kapanacağını belirtmek için bir kez yanıp sönecektir. Bazı kameralar daha hızlıdır, bu nedenle düğmeye tekrar basmak saniyede 2 darbeye kadar hareket edecektir. Düğmeye art arda basıldığında, hız 1 pps'den 10 pps'ye çıkar ve her seferinde LED'i nabız frekansını belirtmek için yanıp söner. Düğmeyi 2,3 saniye basılı tutmak üniteyi sıfırlar ve sizi sürekli moda geri döndürür.

1. Adım: Elektronik Parçaları Toplayın

İşte elektronik şeyler için parça listeleri.

Elektroniklerin tamamı Digikey veya diğer kaynaklardan temin edilebilir. Bir sürü farklı tel rengine de ihtiyacınız olacak. PIC mikrodenetleyiciyi programlayabilmeniz gerekecek - bir PICKit2 veya ICD-2 veya yüzlerce başka programcıdan herhangi biri bu işi yapabilir. Uygun bir programcı yaklaşık 20 dolara mal olacak, ancak bir kez sahip olduğunuzda, mikrodenetleyicileri kullanabilen her türlü projeyi bulacaksınız ve bundan çok faydalanacaksınız. PICKit2'mi digikey'den aldığımda, 8 pinli DIP adaptörlü beş adet PIC10F206 yongasından oluşan bir aksesuar paketi sipariş ettim. IC, küçük bir SOT23 paketindedir; bu, bir PCB yapacaksanız iyidir, ancak breadboarding ve tek seferlik inşaat projeleri için oldukça işe yaramaz. 10F206, 8 pinli DIP paketinde de mevcuttur - kullanmanızı öneririm. PCB kullanmadığım için burada kontrolör için PCB yerleşim bilgisi vermedim. Devre o kadar basit ki, bunun için bir PCB yapmak biraz aptalca görünüyor. Kartta sadece 4 parça vardır - röle, uC, baypas kapağı ve bir direnç. Devre, 555 zamanlayıcı çip devresinden daha az parça gerektirir. Kullanmakta olduğunuz kutuya uyması için mükemmel bir tahta kesin ve kabloyu bağlayın. Başlamanın bitmesi 30 dakika sürmelidir. Optik devreler oldukça basittir - bir IC, bir başlık ve bir LED. LED ve optik IC, boru çerçevesinin çapraz olarak zıt köşelerine girer, bu nedenle bir grup renkli kabloya ihtiyacınız olacak. IC'yi ve kapasitörü, çerçevedeki PVC dirsek bağlantı parçaları için kapak fişlerine uyan küçük mükemmel pano parçalarına "birleştirdim" - sonraki sayfadaki fotoğraflara bakın.

2. Adım: Program

PIC10F206 gerçekten basit bir parçadır - kesinti yoktur ve sadece 2 seviyeli bir yığındır, bu nedenle iç içe geçmiş alt rutinler yapamazsınız - sonuç olarak programda goto'ların özgürce kullanıldığını göreceksiniz. Çip, dahili RC osilatörünü kullanarak 4 MHz'de çalışıyor, bu nedenle saniyede 1M talimatları yürütüyor. Bir nesne IR ışınlarını kırdığında, durumu değiştirmek için IS471 yongalarının 400 bize yakın olması gerekir. Buradan, değişikliği algılamak ve rölenin kapanmasını emretmek için uC'nin sadece birkaç mikrosaniyeye ihtiyacı vardır. Rölenin kapanması yaklaşık 1,5 ms sürer ve bu da kırılan ışınlardan rölenin kapanmasına kadar yaklaşık 2 ms'lik bir toplam gecikmeye neden olur. Program çipini MPLAB kullanarak geliştirdim. Microchip Tech'in ücretsiz montajcısı/IDE'sidir. Ayrıca IC'yi gerçekten programlamak için Çin ICD2 klonumu (ebay'de yaklaşık 50 $) kullandım. Çok fazla gecikme döngüsü kullanmam gerekiyordu, bu yüzden internette kök saldım ve burada PICLoops adlı bir program buldum: https://www.mnsi.net/~boucher/picloops.htmlPICLoops otomatik olarak sizin için zamanlama döngüsü derleme kodu oluşturur hangi uC'yi kullandığınızı ve saat hızını söyleyin. Daha sonra burada benzer bir çevrimiçi programla karşılaştım: https://www.piclist.com/techref/piclist/codegen/delay.htmİkincisi, PICLoops'un olmadığı tek bir saat döngüsü için doğru olan gecikmeler üretecek oldukça doğru. Her ikisi de bu uygulama için iyidir, çünkü zamanlama kritik değildir ve uC yine de bir RC osilatörü üzerinde çalışır. Program esas olarak mod düğmesini kontrol etmek ile ışınların kesintiye uğrayıp uğramadığını kontrol etmek arasında gidip gelir. Mod anahtarı, düğmeye kaç kez basıldığının çalışma sayısını tutarak çalışır. Düğmeye her basıldığında, röleye gelen darbeler arasındaki gecikme, darbe frekansını 1 Hz ile adımlayacak kadar kısalır. Kodun en büyük kısmı, darbe modları tarafından kullanılan farklı gecikmelerdir. Darbe modunu değiştirdiğinizde, yeni modu belirtmek için LED yanıp söner. Yeni darbe frekansının ne olduğunu LED yanıp sönmelerini sayarak anlayabilirsiniz - 4 kez 4 Hz anlamına gelir, vb. LED yanıp sönmeleri sayabileceğiniz kadar yavaş zamanlanmıştır. Cihaz 10 Hz pals modunda ise butona tekrar basmak sizi sürekli moda geri döndürür. Program çalışırken çalışan bir watch-dog timer vardır. Zamanlayıcı, taşmadan önce sıfırlanmazsa, uC kendini sıfırlayacaktır. Bu nedenle mod düğmesini 2,3 saniye basılı tutmak, uC'nin sürekli moda sıfırlanmasına neden olur. Düğmeye bastığınızda, uC herhangi bir şey yapmadan önce bırakmanızı bekler. Serbest bıraktıktan sonra yaptığı ilk şeylerden biri, bekçi köpeği zamanlayıcısını sıfırlamaktır. Butonu bırakmazsanız watch-dog timer taşar ve sürekli modda programı yeniden başlatır. Merak edenler için Assembly listeleme dosyasını, sadece chipi yakmak isteyenler için.hex dosyasını ekledim. ve onunla yapılır. Programlama tekniğimle ilgili herhangi bir PIC montaj uzmanınızdan gelen herhangi bir eleştiriyi memnuniyetle karşılarım. Not- röle, darbe modunda çalışırken 25 ms için kapanır. Bazı kameralar daha uzun bir darbe gerektirebilir. Bu gecikme, kodun rlypuls bölümünün üst kısmına yakın bir yerde "çağrı gecikmesi25" yazan satırda ayarlanır. 25 ms kameranız için çok kısaysa, bu satırı "call delay50" olarak değiştirin, ardından "call delay75" yazan satırı "call delay50" olarak değiştirin. Bu, darbe süresini 50 ms'ye çıkaracak ve tüm darbe frekanslarını 1 Hz'lik adımlarla bile tutmaya devam edecektir. Program, çipteki mevcut 512 bayttan yalnızca 173 baytı kaplar, böylece eğer varsa, şeye her türlü işlevselliği ekleyebilirsiniz. Arzu ederseniz, kullanıcı arayüzü biraz sınırlayıcı olacaktır.

Adım 3: Mekanik Yapı

Başlangıçta bunu 3 fit kare 1/2" boru ile yapmaya çalıştım ama kirişleri aynı hizada tutmanın neredeyse imkansız olduğunu gördüm. Mesafe çok büyüktü ve boru kiriş hizalamasını sağlamak için çok esnekti. 3/'e geçtim. 4 "boru ve 2 fit kare ve şimdi hepsi oldukça iyi hizalanmış durumda. 1/2" borunun çoğunu oğlum Alex ve bazı serseri arkadaşları için hatmi şişirme tabancaları yapmak için kullandım.

Ana çerçeve için 3/4" boruya ve optik IC'leri ve LED'leri barındıran dikey yükselticiler için 1/2" boruya ihtiyacınız olacak. 1/2" dişli yan bağlantıya sahip 3/4" dirsekler alabilirsiniz, bu nedenle bazı 1/2" dişli adaptörler de alın. PVC boru projeleriyle uğraşma felsefem, bağlantı elemanlarını ve boruyu aşırı satın almak ve ne olduğunu iade etmektir. proje bittiğinde ihtiyacınız yok. Bu, 0,30 dolarlık tek bir bağlantı için mağazaya sinir bozucu gezileri en aza indirir. Tüm bunları bağlamak için bir grup farklı renkli kabloya ihtiyacınız olacak-LED'ler ve bunların IC'leri yaklaşık 6 fit ile ayrılmıştır. Montaja ve sorun giderme için parçayı ayırmaya izin vermek için kabloları ekstra uzun yapmak isteyeceksiniz. Farklı renkler neyin neye bağlandığını düz tutmanıza yardımcı olacak. Yaptığım ilk şey kapaklarda delikler açmak ve LED'leri monte etmekti Ekstra uzun teller bağladım ve onları yalıtmak için LED uçlarına ısıyla büzüşme kullandım. Boru çerçevesini gevşek bir şekilde monte ettim, böylece kolayca çekip çıkarabilirim ve kabloları borunun içinden geçirdim. Ardından, IS471 yongalarını ve kapaklarını mükemmel bir şekilde monte edin. uç kapaklardaki açıklığa sığacak şekilde kesilmiş tahta. kapağa yerleştirin ve bir parça 1/4" pirinç boru (veya etrafınızda ne varsa) takın. IS471'in hangi tarafının alıcı tarafı olduğunu bildiğinizden emin olun! Bypass kapağına değil, LED'inize bakmasını istiyorsunuz! Kabloları IC kartına takın - Vcc, Gnd, Out ve LED olmak üzere toplam beş bağlantı olacaktır. Beşinci tel, LED'in anodunu Vcc'ye bağlar. Konektörü boru çerçevesi üzerinde nereye koymak istediğinize karar verin ve IC'ye giden kabloların ona ulaşacak kadar uzun olduğundan emin olun. Konektörü monte edin, kabloları çalıştırın, hepsini birlikte lehimleyin ve artık hazırsınız. Konektörün kabuğuna bir topraklama kablosu lehimlemeyi unutmayın. Her şeyi statik elektrikten korumaya yardımcı olacaktır. Tüm kablolama yapıldıktan sonra boruyu bir çekiçle sıkıca dövün. Yapıştırıcıya ihtiyacınız yoktur ve boruyu birbirine yapıştırırsanız daha sonra sorunları çözmek için parçalarına ayıramazsınız. Daha güvenli bir yapı istiyorsanız, her bir eklemi birbirine vurduktan sonra vidalayın. Kontrolör monte edildiğinde kirişleri hizalamanız gerekecektir. Röle, yalnızca İKİ KÖ ışınları kesildiğinde/yanlış hizalandığında kapanacaktır. OPIC'lerin çıkışları, ışık kaynaklarını görebildiklerinde normalde düşüktür ve ışın kesildiğinde yüksek çıkar. Böylece kirişlerin hizalanması şu şekilde yapılır: 1) Optik çerçeveyi kontrolöre bağlayın. 2) Gücü açın. Olağanüstü şanslı olmadığınız sürece LED yanar ve yanık kalır. Önce sürekli modu belirtmek için yanar, ardından kirişler hizada olmadığı için yanık kalır. LED sönerse, en az bir ışın hizalanmış demektir. 3) LED'in yandığını varsayarsak, her iki ışının da hizasız olduğunu gösterir. Bir ışını bir parça bant veya kağıtla engelleyin. 4) LED'i, çapraz olarak zıt OPIC'e doğru yönlendirmek için çevirerek mümkün olduğu kadar iyi hizalayın. 5) Şimdi, ışının hizalandığını gösteren LED sönene kadar OPIC kafasını esnetmeye ve döndürmeye başlayın. 6) Ardından yeni hizalanmış ışını bloke edin, ardından ikinci ışında aynı ayarlamaları yapın. LED söndüğünde, her iki ışın da hizalanır ve bazı fotoğraflar çekmeye hazırsınız. Üniteyi her çalıştırdığınızda, önce birini sonra diğerini bloke ederek ışınları kontrol edin. Bir ışın yanlış hizalanırsa, diğerinin engellenmesi LED'in yanmasına neden olur. O zaman patlak olmayanı yeniden hizalayabilirsiniz. LED yanar ve yanık kalırsa, her iki ışın da hizada değildir ve yukarıda ayrıntıları verilen prosedürü uygulamanız gerekir. Bir şeyi güvenli bir şekilde inşa ederseniz ve kirişleri ilk kez hizalarsanız, herhangi bir yeniden hizalama yapmanız gerekmeden önce biraz ceza alacaktır.

4. Adım: Denetleyici

Kontrol cihazını, Fry'ın elektroniğinden çok yüksek bir fiyata aldığım plastik bir kutuya kurdum. Yeterince büyük olduğu sürece hemen hemen her şeyi kullanabilirsiniz. Bu kutu 9V pil için tasarlandı ama pil alanını boşa harcamak için 6V kullanmam gerekiyordu. Devre kartını 9V pil bölmesine kolayca yerleştirebilirdim.

Hangi kutu ve anahtarları kullanırsanız kullanın, düzeni planlayın ve kapatmaya çalıştığınızda her şeyin birbirine uyduğundan emin olun. Aküye seri bağlı bir diyot olduğunu unutmayın. Besleme voltajını, 5.5V maksimum Vcc olarak derecelendirilen uC için kabul edilebilir bir seviyeye getirmek için oradadır. Diyotla bile, parça yeni pillerle sınırda çalışıyor, bu nedenle 5V'luk bir regülatör eklemediğiniz sürece 9V'da çalıştırma hakkında süslü fikirlere kapılmayın. Yerleşik bir şönt regülatörü olduğu için bunun yerine bir PIC12HV615 kullanma fikriyle oynadım, ancak minimum ve maksimum akımlar arasındaki salınım şönt regülatör için çok fazla, bu yüzden onu elde etmek için devreyi biraz karmaşıklaştırmam gerekecek. İş. Bunu gerçekten basit tutmak istedim, çoğunlukla tembel olduğum için ama aynı zamanda devam eden başka projelerim olduğu ve bunu bir an önce bitirmek istediğim için. Kullandığım röle, şematikte gösterilen ancak etiketlenmemiş yerleşik bir koruma diyotuna sahiptir. Diyot, uC'yi, röle bobini gibi bir indüktöre bir darbe ateşlediğinizde meydana gelen endüktif ters voltaj vuruşundan korur. Farklı bir röle kullanıyorsanız, gösterilen polariteye sahip bir diyot eklediğinizden emin olun veya röle ilk kez ateşlendiğinde uC'nize veda edebilirsiniz. UC, bir pimden yaklaşık 25 mA'yı güvenli bir şekilde düşürebilir, bu nedenle yüksek dirençli bobinli bir röle seçin. PRMA1A05'in 500 Ohm'luk bir bobini vardır, bu nedenle onu kapatmak sadece 10-12 mA sürer. RJ-11 konektörlü bazı güzel, ince, hafif kablolar kullanmak istedim ama Fry'da bulduğum tüm konektörler PCB montaj parçalarıydı, bu yüzden DB9'larla eski moda geçtim. Seri kablolar çok ucuzdur ve vidalar konektörlerin düşmesini engeller. Optik düzenek ve kontrolör arasına gerçekten sadece 3 kablo (Vcc, Gnd ve iki IS471FE'nin birleşik çıkışları) bağlamanız yeterlidir, böylece bir stereo mini fiş ve jak bile olsa hemen hemen istediğiniz herhangi bir konektörü/kabloyu kullanabilirsiniz.

Adım 5: Fotoğraf Tetikleyicisini Kullanma

Buradaki fikir, şeyi, bir eylemin gerçekleşmesini beklediğiniz yerden kirişler geçecek şekilde ayarlamaktır. Örneğin, besleyiciye bir sinekkuşu veya yuvaya giren veya yuvadan çıkan bir kuş çekmek istiyorsanız, çerçeveyi çapraz ışın noktası tam istediğiniz yere gelecek şekilde ayarlayın. Ardından hedefe dönük kamerayı kurun ve odak, pozlama ve beyaz dengesini önceden ayarlayın (bu, deklanşör gecikme süresini en aza indirecektir). İKİ kirişin doğru şekilde hizalandığından emin olmak için ışın hizalamasını test edin - bu, elinizi her bir ışın boyunca ayrı ayrı ve ardından hedef alan boyunca sallayarak yapılır. LED, yalnızca her iki ışın kesildiğinde yanmalı ve röle kapanmalıdır. Şimdi çalışma modunu sürekli veya darbeli olarak ayarlayın ve uzaklaşın.

En iyi sonuçları elde etmek için hedefinizin davranışı hakkında biraz bilgi sahibi olmalısınız. Hızlı hareket eden bir şey çekmek istiyorsanız, IR ışınlarını kestikten sonra hedefin nerede olacağını tahmin etmek için kamera ve kontrolör gecikmelerini hesaba katmanız gerekir. Bir yerde süzülen bir uğultu kuşu, kirişlerin tam kesiştiği yerden vurulabilir. Hızlı uçan bir kuş veya yarasa, kamera resmi çektiğinde birkaç metre uzakta olabilir. Darbeli mod, yerleşik sürekli çekim modu olmayan kameraların, ışınlar kesildiği sürece birden fazla fotoğraf çekmesine olanak tanır. Çevrede bu kadar hızlı çekim yapabilen çok fazla kamera olmamasına rağmen, darbe frekansını 10 Hz'e kadar ayarlayabilirsiniz. Kameranızın ne kadar hızlı çekim yapabildiğini görmek için biraz deneme yapmanız gerekecek. Kamera bağlantısı normalde açık olan bir röle kontağı üzerinden yapılır, böylece kamera yerine bir flaş bağlayabilirsiniz. Ardından, deklanşörü açarak ve bir nesne (bir yarasa, belki?) ışınları kırdığında bir flaş ünitesini bir veya birkaç kez ateşlemek için denetleyiciyi kullanarak karanlıkta çekim yapabilirsiniz. Flaş tetiklendikten sonra deklanşörü kapatın. Flaşınız buna ayak uydurabiliyorsa, darbe modlarından birini kullanarak birkaç harika çoklu pozlama çekimi yapabilirsiniz. Optik kafalara bir miktar elastik iplik takarak ışınların kesiştiği noktayı doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz. Bazı hedefler için, kameranızı işaret edip ön odaklayacağınız yer burasıdır. Aşağıdaki fotoğraflar kirişlerin arasından düşen bir Lego adamını göstermektedir. Onu kirişlerin birkaç fit yukarısından düşürdüm ve kirişlerin kırılması, rölenin kapanması ve kameranın ateşlenmesi için geçen sürede kirişlerin yaklaşık 6-8 altına düştüğünü görebilirsiniz. Bu kamera Önceden odaklandığında ve pozlandığında muhtemelen küçük deklanşör gecikmesi olan bir Nikon DSLR idi. Sonuçlarınız fotoğraf makinenize bağlı olacaktır. Prototip şu anda bu fotoğrafları çeken arkadaşın elinde (kameramın uzaktan deklanşörü kullanması için değiştirilmesi gerekiyor). Bu cihazı kullanarak biraz daha sanatsal fotoğraflar çıkarırsa, onları burada veya web sitemde yayınlamaya çalışacağım. İyi eğlenceler!