Картина - 3D отпечатаната Raspberry Pi камера .: 14 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

В началото на 2014 г. публикувах камера с инструкции, наречена SnapPiCam. Камерата е проектирана в отговор на наскоро издадения Adafruit PiTFT.

Измина доста повече от година и с последния ми набег в 3D принтирането си помислих, че сега е подходящ момент да преразгледам SnapPiCam и да го преоткрия като 3D камера за печат, използвайки по -нови и по -добри части;)

Нарекох новата камера Картината.

Фотоапаратът спечели втора награда в конкурса Raspberry Pi! Благодаря за всичките ви гласове и браво на всички участници:)

Обичате 3D печат? Обичате тениски?

След това трябва да проверите steps-per-mm.xyz!

Той е зареден с огромен набор от носими части и компоненти.

Стъпка 1: Компоненти на камерата

Ще трябва да съберете следните части и оборудване, преди да започнете вашата фотокамера …

Електроника

• Raspberry Pi Модел A+
• Adafruit PiTFT 2.8 "TFT 320x240 + капацитивен сензорен екран
• Зарядно устройство Adafruit PowerBoost 1000
• Литиево -йонна полимерна батерия Adafruit - 3.7v 2500mAh
• Raspberry Pi Camera & FFC (Използвах алтернативна съвместима платка за камера, базирана на Omnivision OV5647).
• Модул Adafruit Miniature WiFi (802.11b/g/n)
• 8 GB или повече MicroSD карта
• Миниатюрен плъзгащ превключвател 19 мм
• 1/4-20 UNC Месингова вложка (по избор).
• Тактилни бутони за превключване Adafruit (по избор)

Хардуер

• 4 x M3 16 мм винтове (сребро)
• 8 x M3 16 мм винтове (черен)
• 4 x M4 половин ядки
• 4 x M3 20 мм женско-женски месингови дистанционери

Общ

• 2 x женски DuPont щифта
• Кабел
• Термо-свиване

3D отпечатани части

• Прикачени са STL от седемте части за печат, ориентирани за печат и с 0,5 мм фаска на долните ръбове, за да се намали стъпалото на слоновете (picture_STL.zip).
• Оригиналният файл 123D Design е прикачен (снимка.123dx).
• Заедно със STEP файлове за целия модел (picture_STEP.stp).

Инструменти и оборудване

• 3D принтер BigBox
• Multibox компютър
• 123D дизайн
• Поялник
• Кримпс
• Алън Кийс
• Малък чук
• Клещи
• Владетел
• Занаятчийски нож
• Подходящо работно | пространство

След като сте сигурни, че имате всичко необходимо, можем да започнем ….

Моля, помогнете да подкрепите работата ми тук на Instructables и на Thingiverse

като използвате следните партньорски връзки при извършване на покупки. Благодаря:)

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

Стъпка 2: Тест на оборудването

Научих отдавна, че най -добре е да проверя електрониката, преди да започнем някакви дизайнерски работи.

Може да бъде много обезкуражаващо, ако преминете през всички движения на проектирането и сглобяването, за да откриете, че когато дойде време да включите нещата, нищо не работи!

Първо запояване в заглавката на GPIO и тактилни превключватели към платката на LCD дисплея. Премахнах самия LCD панел, за да направя нещата малко по -лесни.

След това ще трябва да преминете през ръководството на Adafruit за DIY WiFi Raspberry Pi камера със сензорен екран, за да настроите софтуера. Имах предимството да имам Multibox PC с монтиран Raspberry Pi 2, който ми позволява да инсталирам и конфигурирам целия софтуер на него, вместо да се боря с ограниченията на Model A+. Настройвам опционалния превключвател на захранването и функциите на DropBox за камерата. Препоръчвам и функцията за автоматично зареждане.

Докато софтуерът работи, можем да запояваме някои проводници.

PowerBoost 1000 има щифт за активиране на печатната платка с хитро маркиран EN. Свързването на проводник към EN, а другият край към превключвател и след това обратно към GND на PowerBoost означава, че можем да контролираме изходната мощност и да включваме и изключваме камерата.

След това трябва да вземем захранване от PowerBoost към Raspberry Pi. Ще включим захранването в Pi чрез GPIO, а не с обичайния MicroUSB контакт. Не искаме кабел да стърчи отстрани на камерата през цялото време.

Трябва да изберем правилните щифтове, към които да подаваме захранване, има полезен GPIO Cheat Sheet, който се предлага от RasPi. Tv и като проверим листа, можем да свържем +5v към Pin-4 и GND към Pin-6.

Сега запояваме нещата заедно. EN & GND от PowerBoost към превключвателя, +5v & GND от PowerBoost към Raspberry Pi GPIO.

Включете LiPo батерията към PowerBoost, включете зарядно устройство MicroUSB към PowerBoost и оставете батерията да се зареди малко, докато решите софтуера.

След като MicroSD картата е готова, можете да я включите в модел A+ и да я включите. Ако всичко вървеше добре, трябва да видите нещата на малкия LCD.

Ако сте доволни, всичко работи както трябва, можем да продължим …….

Стъпка 3: За да започнете | 3D моделиране

Ще използвам 123D Design за моделиране на всички части за 3D отпечатване. Ако все още не сте го вземете безплатно от уебсайта им на адрес https://www.123dapp.com/design, ще се опитам да обясня моите методи, но ако трябва да преминете през основите, има много уроци за започнете.

Първото нещо, което винаги правя, е да намеря подходяща дата, точката, от която се правят всички други измервания, и отправната точка за този проект. В този случай, тъй като използваме Raspberry Pi модел A+, аз избрах четирите монтажни отвора M2.5 са първата ми отправна точка; датата.

Измерих разстоянието между монтажните отвори и направих правоъгълник в 123D Design от тези измервания. На всеки ъгъл на правоъгълника поставям цилиндър с радиус 1,25. Сега имаме датата, от която трябва да работим.

След това измерете размерите на дъската на модел A+ и създайте правоъгълник, който да го представи. Можете да подравните формата на печатната платка към референтния правоъгълник на отвора за монтаж, като използвате инструмента за щракване. Оттам заобиколете RPI и измерете всички основни компоненти, добавяйки ги към модела, докато вървите. Включих и включих WiFi ключа като част от модела A+.

Повторете този процес за всеки от електронните компоненти, докато не ги моделирате в 123D Design.

Направих груб макет на мястото, където исках всички компоненти да бъдат във камерата.

Стъпка 4: Изграждане на случая | LCD

Първо, за да улесня нещата, дадох на всеки компонент цвят, използвайки инструментите за материали. Поиграйте с оформлението, позиционирайки всеки компонент в желаната от вас ориентация. Добавих четири стълба, за да представя къде искам да отидат винтовете на корпуса.

Механично извайване

Използвам квадратното твърдо тяло в 123D Design, за да извая кутия за LCD. Поставете основно 20x20x20 твърдо вещество върху лицевата страна на LCD модела. Използвайки функцията Pull, преместете ръбовете, за да обхванете LCD PCB, LCD, бутоните на LCD и четирите предложени винта на корпуса.

Създайте копие на LCD дисплея и го преместете от модула за момента.

С останалия LCD увеличете дължината на LCD и бутоните, така че да излизат през плътното тяло. Можете да използвате инструмента Pull, за да направите това.

Сега, като използвате инструмента за изваждане, извадете LCD от твърдото вещество, което току -що създадохте. Това трябва да остави отстъп на LCD дисплея в плътното тяло и да остави изрязване за LCD и бутоните.

Преместете копирания LCD дисплей на място.

Можете да преместите новия твърд материал малко от монтажа, за да можете да видите по -добре. Добавих гребен 1 mm x 1 mm около вътрешната страна на LCD изреза, който ще предпази LCD от падане.

Опционален монтаж за статив

Имам резервна 1/4-20 UNC месингова вложка, която се чука от друг проект. Случайно това е правилната нишка за стандартните стойки за статив. Виждайки страхотна възможност, добавих в раздел за месинговата вложка в основата на камерата.

Стъпка 5: Следващото ниво

Използвайки същия метод за регулиране на основно 20x20x20 твърдо вещество, можем да изградим следващия слой.

ПХБ се държат в слотове в слоевете, така че няма нужда от никакви винтове освен четирите винта на корпуса.

Има само два чифта кабели, така че системата е много проста и чудесна за работа. Просто ще трябва да отделите известно време за освобождаване на място за всички компоненти и проверка на дебелината на печатни платки.

Стъпка 6: Хирургия

Не забравяйте да направите канал за FFC на камерата.

Отидох с 1 мм дебелина и 1 мм от всяка страна.

Стъпка 7: Още слоеве

Продължавайте да изграждате кутията, за да затворите всички компоненти. Не забравяйте да отделите място за компонентите върху слоевете над тях, както и под тях.

Стъпка 8: Отпред

Предната част на камерата е отворена за някаква художествена интерпретация на това как трябва да изглежда камерата. Исках капакът на обектива да може да се сваля, затова сложих четири половин гайки М3 в един от слоевете и оставих място за няколко съвпадащи винта М3, които да държат капачката на обектива.

Последният щрих беше добавянето на името на картината отпред и закръгляване на ъглите на камерите.

Стъпка 9: Последни щрихи

Използвах малък цилиндър, за да създам малък отвор за пръсти, за да вмъкна и извадя MicroSD картата от модела A+.

Започнах да създавам дупки, през които PowerBoost светодиодите да просветват, за да бъде лесно да се види състоянието на захранване и зареждане, но по средата на свършване на необходимата работа, най-вече защото не ми хареса идеята за изключване, натиснах друга възможност вместо това да отпечатате кутията в прозрачен материал. По този начин можех просто да оставя случая такъв, какъвто беше:)

Трябва да призная, че бях малко заседнал как да прецакам случая. Не исках конци да излизат от гайки на гърба и много ми хареса изгледът на вдлъбнатата капачка отпред. Естествено исках същото на гърба.

След малко размишление ми хрумна как да се справя с него …

Идеята произтича от област, която разглеждах в дизайна на монтажа на електрониката на BigBox, където използваме PCB стойки, за да повдигнем платката Rumba от основната плоча на принтера. Бях виждал отклонения с вътрешна резба в двата края и въпреки че можех да поставя изолация във всеки ъгъл и просто да ги завинтвам отпред и отзад. Това би означавало, че няма да изпъкнат гадни гайки или голи нишки!

Направих шестоъгълни дупки в няколко от вътрешните слоеве, където щях да поставя 20 мм М3 женско-женски месинг. Накрая поставих материала за корпуса на стъкло, така че да е прозрачен.

Стъпка 10: Първо отпечатване и тестване

Печат

123D Design може да експортира STL файлове за използване с резачки. Използвам Simplify3D, но има много други, включително Cura и Repetier.

След като STL са експортирани, можем да ги импортираме в нашия резач. Нарежете файловете и генерирайте G-кода за печат. Използвах Natural PLA за първия пробен печат. Отпечатването на всички части отне около 10 часа.

Тест Fit

Преминете през процеса на сглобяване и проверете дали всички отвори отговарят на компонентите, дали FFC на камерата се вписва в слота и дали LCD и бутоните са подравнени правилно.

Открих, че изрезката за стойката за статив не работи много добре, така че ще поправим това и няколко други проблема в следващата стъпка.

Стъпка 11: Корекции

Ударът в LCD слоя за месинговата вложка се нуждае от промяна. Планът е да го преместите в най -големия участък в подходящо пространство, където няма да прекъсва с нищо.

Първата стъпка е да премахнете стария корпус. Това е прост процес на изваждане на нежелания раздел.

След това преместете модела от месинговата вложка до желаното място и създайте нов слот с инструмента за изваждане.

Трябваше да си поиграя малко с дупките за LCD бутоните, за да подредя нещата добре.

Стъпка 12: Окончателно сглобяване

Препечатах частите в прозрачен естествен PLA с изключение на предния капак, който е направен с прозрачен червен M-ABS, а капакът на обектива е в черен PLA.

Сега е време да сглобите камерата!

Към захранващия кабел от PowerBoost прегънах женски DuPont конектори. Тогава не монтирах обичайния пластмасов корпус, тъй като те са твърде дълги, за да отидат в пространството между LCD и Raspberry Pi. Покриването им с дължина на термосвиване ще ги спре да късат за всичко, ако се движат малко.

Открих, че придаването на FFC малко на крива улеснява доставянето през слотовете.

Можете да намалите дължината на кабела на батерията, ако желаете, но не забравяйте да запазите старата каптонова лента или в идеалния случай да я замените с нова лента.

Поставете винтовете и месинговите стойки, за да завършите камерата. След това ще го включим.

Стъпка 13: Включете

Сложете в MicroSD картата, дайте й малко сок за малко, ако смятате, че батерията може да е изтощена, след това, когато сте готови, плъзнете превключвателя за захранване.

Екранът ще побелее за няколко секунди, докато системата се зареди, последователността на зареждане трябва да излезе на екрана доста бързо.

След като се зареди, преминете през менютата и задайте опцията Storage на DropBox или където пожелаете!

Отидете да направите няколко снимки

Можете да изключите камерата, като излезете от софтуера (чрез менюто с настройки), след което натиснете бутона за захранване на LCD дисплея. И накрая, когато Power Down се появи на LCD дисплея, можете да изключите захранването с плъзгащия превключвател. Като алтернатива, докато сте в софтуера, натиснете бутона за захранване на LCD дисплея и изчакайте, докато екранът на камерата не реагира. Дайте му още няколко секунди и след това изключете захранването с плъзгащия се превключвател.

Стъпка 14: Монтиране към статив и примерни изображения

Извадете разглобяемата скоба на статив от вашия статив, завийте я към основата на фотоапарата и я поставете върху статива.

Наслади се:)

Втора награда в конкурса Raspberry Pi