Pimp My Cam: 14 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Ето откъде идва този проект.

Преди известно време си помислих да заснема някои забавяния. "Как?" Аз се запитах? Първият отговор беше „Ами.. просто снимаш нещо и го ускоряваш и това е“. Но наистина ли е толкова просто? Първо, искам да използвам своя DSLR за това, а моят Nikon D3100 има ограничение от 10 минути за заснемане на видео. Второ, дори ако имах камера без ограничение във времето за заснемане на видео, какво ще стане, ако искам да направя наистина дълъг timelapse, като например 12 часа? Правя 12 часа видео 1080p. Съмнявам се, че батерията ще издържи толкова дълго и не е много практично, нали? Добре, пресичане на „идея за заснемане на видео“. Е, тогава има снимки. Правене на снимка на камерата на определен интервал и завършване със стотици изображения, които след това обработвам чрез софтуер, за да направя видео..?

Изглеждаше като добра идея, затова реших да опитам. Така че в крайна сметка исках да направя устройство, в което мога да въведа период от време и въз основа на този период той ще задейства камерата ми постоянно. И докато сме готови, защо да не добавим някои други неща като задействане на движение и така нататък?

Стъпка 1: Но.. Как?

КАК? е следващият ни въпрос, на който липсва отговор. Поради времето, задействането, сензорите и подобни неща няма да е изненада, че първото, което ми хрумна, беше, разбира се, Arduino. Добре, но все пак трябва да се научим как да задействаме затвора на нашата камера. Хм.. серво горещо залепено за камерата на тялото? Абсолютно не, искаме това да е безшумно и енергийно ефективно. Енергийно ефективен - защо? Тъй като искам да го направя преносим и да сложа батерия в него, няма да съм близо до щепсел за захранване всеки път. И така, как да го задействаме.. всъщност е доста просто.

Nikon вече знаеше, че ще искате дистанционно и други аксесоари и казаха „добре, ще им дадем всичко това, но ще направим специално пристанище, за да можем да печелим повече пари от тези аксесоари“, срам за теб Nikon. Този порт (в моя случай) се нарича MC-DC2 и най-евтиният начин да се сдобием с него е да закупим дистанционно освобождаване на затвора в eBay за 2-3 $ и просто да използваме кабела.

*Някои други камери, като Canon, имат прост 3,5 мм жак за слушалки, направен за същата употреба, така че можете да използвате кабел от стари високоговорители/слушалки.

Стъпка 2: Научете се как да задействате камерата

Както и да е, това е сделката, пристанището ще има 3 връзки, които ще бъдат от наш интерес (заземяване, фокус и затвор), а вие ще имате тези в края на кабела на новозакупения дистанционен затвор, който току -що сте унищожили. Тези три връзки са важни за нас, защото ако съкратим заземяването и фокусирането, камерата ще се фокусира точно както натискате бутона за фокусиране и след това, докато тази връзка остане, можете да съкратите заземяването и затвора и камерата ще направи снимка точно сякаш сте натиснали бутона на затвора на камерата.

Можете да изпробвате това, като буквално скъсите жичните проводници в края на кабела, за да определите кой проводник е кой. След като направите това, за по -лесно идентифициране, ние ще ги оцветим така:

Земя = ЧЕРНА; Фокус = БЯЛ; Затвор = ЧЕРВЕН.

Добре, сега трябва да научим Arduino да прави това вместо нас.

Стъпка 3: Начини за задействане

Най -простото нещо, което можем да кажем на Arduino да изпрати във външния свят, е неговият цифров изходен сигнал. Този сигнал може да бъде или ВИСОК (логически '1') или НИСКИ (логически '0'), откъдето идва името "цифров", или когато се преобразува в основното му значение: 5V за логическо HIGH и 0V за логическо LOW.

Какво да правим с тези цифрови сигнали? Не можем просто да ги свържем с камерата и да очакваме камерата да знае какво искаме. Както видяхме, трябва да скъсим връзките на камерата, за да може тя да реагира, така че трябва да използваме цифровите сигнали на Arduino, за да управляваме някои компоненти, които могат да скъсят терминалите си в зависимост от този електрически сигнал, който го изпращаме. *По начина, по който го описах, може би си мислите "Ах, релета!" но не не. Релето би свършило работата, но имаме работа с толкова малки токове, че лесно можем да използваме черната магия на полупроводниците.

Първият компонент, който ще опитам, е оптрон. Виждал съм ги да се прилагат най -много за това и това е може би най -доброто решение. Оптронът е електрически компонент, с който управлявате изходната верига, докато входната верига е напълно изолирана от нея. Това се постига чрез предаване на информация чрез светлина, входната верига свети светодиод и фототранзисторът на изхода се превключва съответно.

Така че ще използваме оптронника по този начин: казваме на нашия Arduino да изпраща цифров HIGH на един, ако това са цифрови щифтове, този сигнал е практически 5V, който ще задвижва светодиода вътре в оптрона и фототранзисторът вътре в него ще "късо" това е изходните терминали, когато открие тази светлина, и обратно, той ще "отдели" своите терминали, тъй като няма светлина от светодиода, когато изпращаме цифров LOW през Arduino.

На практика това означава: един от цифровите щифтове на Arduino е прикрепен към щифта ANODE на оптрона, GND на Arduino е прикрепен към КАТОДА, GND на камерата е прикрепен към ИМИТЕРА и ФОКУС (или ЗАСЪРКАТА) към КОЛЕКТОРА. Вижте информационния лист на оптрона, който използвате, за да намерите тези щифтове на вашите. Използвам 4N35, така че можете да следвате сляпо моята схема, ако наистина не ви е грижа какво се случва вътре в оптрона. Излишно е да казвам, че ще имаме нужда от две от тях, тъй като трябва да контролираме и фокуса на камерата, и затвора.

Тъй като видяхме как работи това, с фототранзистор на изхода, защо не опитаме само с обикновен NPN транзистор. Този път ще пренесем цифровия сигнал директно (през резистор) към основата на транзистора и ще свържем GND на камерата и Arduino към излъчвателя и фокуса/затвора на камерата към колектора на транзистора.

Отново ще ни трябват два от тях, тъй като контролираме два сигнала. Използвам BC547B и можете основно да използвате всеки NPN за това, тъй като токът, който контролираме, е един милиампер.

И двата компонента ще работят, но изборът на оптрон е може би по -добрата идея, защото е по -безопасен. Изберете транзисторите само ако знаете какво правите.

Стъпка 4: Написване на кода за задействане

Както казахме по -рано, ще използваме цифровите щифтове на Arduino за сигнализиране. Arduino може да ги използва както за четене на данни от него, така и за писане в него, така че първото нещо, което трябва да направим, уточнете във функцията setup (), че ще използваме два цифрови пина на Arduino за изхода по следния начин:

pinMode (FOCUS_PIN, OUTPUT);

pinMode (SHUTTER_PIN, OUTPUT);

където FOCUS_PIN и SHUTTER_PIN могат да бъдат дефинирани с "#define NAME value" или като int преди функцията setup (), защото може да промените щифта, така че е по -лесно да промените стойността само на едно място, а не след целия код.

Следващото нещо, което ще направим, е да напишем функция trigger (), която ще направи точно това, когато се изпълнява. Просто ще включа снимка с кода. Всичко, което трябва да знаете, е, че първо държим FOCUS_PIN на HIGH за определен период от време, защото трябва да изчакаме камерата да се фокусира върху обекта, към който го насочваме, и след това само за момент (докато FOCUS_PIN е все още ВИСОК) поставете SHUTTER_PIN на HIGH само за да направите снимката.

Включих и възможността да пропуснете фокусирането, защото няма да има нужда от това, ако снимаме timelapse на нещо, което не променя разстоянието си от камерата във времето.

Стъпка 5: Интервал на класа {};

Сега, когато задействаме камерата от пътя, трябва да превърнем това в интервалометър, като добавим функционалността за манипулиране на периода от време между два кадъра. За да получите представа за това, което правим, ето примитивен код, който демонстрира желаната от нас функционалност:

void loop () {

забавяне (интервал); тригер (); }

Искам да мога да променя този интервал от, да речем, 5 секунди чак до може би 20-30 минути. И тук е проблемът, ако искам да го променя от 5s на 16s или нещо между тях, ще използвам увеличение от 1s, където за всяка моя заявка за увеличаване на интервала, интервалът ще се увеличи за 1s. Това е страхотно, но какво ще стане, ако искам да премина от 5 секунди до 5 минути? Това ще ми отнеме 295 заявки до това на стъпки от 1s, така че очевидно трябва да увелича стойността на приращението до нещо по -голямо и трябва да дефинирам на коя точно интервална стойност (праг) да променя увеличението. Приложих това:

5s-60s: стъпка 1s; 60-те-300-те: стъпка от 10 секунди; 300s-3600s: стъпка от 60s;

но аз написах този клас да бъде регулируем, за да можете да дефинирате вашите собствени прагове и увеличения (всичко е коментирано във.h файла, за да знаете къде да промените кои стойности).

Примерът, който дадох за манипулиране на интервала, очевидно е направен на компютър, сега трябва да го преместим в Arduino. Целият този клас, Interval, се поставя в един заглавен файл, който се използва за съхраняване на декларации и дефиниции (не наистина, но може да се направи в този пример, без да навреди) на нашия клас/функции. За да въведем този заглавен файл в нашия код на arduino използваме "#include" Interval.h "" (файловете трябва да са в една и съща директория), което гарантира, че можем да използваме функциите, дефинирани в заглавния файл в нашия основен код.

Стъпка 6: Манипулиране на интервала чрез Arduino

Сега искаме да можем да променим стойността на интервала, или да го увеличим или намалим. Това са две неща, затова ще използваме два цифрови сигнала, които ще се контролират от два бутона. Ние многократно ще четем стойностите на цифровите щифтове, които сме присвоили на бутоните и ще анализираме тези стойности на функцията checkButtons (int, int); което ще увеличи интервала при натискане на бутона "нагоре" и ще намали интервала, ако бутона "надолу". Също така, ако и двата бутона са натиснати, това ще промени стойността на променливия фокус, който контролира дали да се фокусира при задействане.

Част от кода ((millis () - prevBtnPress)> = debounceTime) се използва за отстраняване. Начинът, по който го написах, означава, че регистрирам първото натискане на бутон с булева променлива btnPressed и си спомням времето, когато се е случило. След това изчаквам известно време (debounceTime) и ако бутонът все още е натиснат, реагирам. Той също така прави "пауза" между всяко друго натискане на бутона, така че избягва многократно натискане там, където няма такива.

И накрая, с:

if ((millis () - prevTrigger) / 1000> = interval.getVal ()) {

prevTrigger = millis (); тригер (); }

първо проверяваме дали времето между последното задействане (prevTrigger) и текущото време (millis ()) (всичко е разделено на 1000, защото е в милисекунди и интервалът е в секунди) е равно или по -голямо от интервала искаме и ако е така, помним текущото време като последен път, когато задействахме камерата и след това я задействаме.

С тази цялост направихме основно интервалометър, но далеч не сме приключили. Все още не виждаме стойността на интервалометъра. Той се показва само на серийния монитор и няма да сме близо до компютър винаги, така че сега ще внедрим нещо, което ще ни покаже интервала, докато го променяме.

Стъпка 7: Показване на интервала

Тук представяме дисплея. Използвах 4 -цифрения модул, който се задвижва от TM1637, защото трябва да го използвам само за показване на времето и нищо друго. Най -лесният начин да използвате тези модули, направени за Arduino, е да използвате вече направени библиотеки за тях. На сайта на Arduino има страница, описваща чипа TM1673 и връзка към предложена библиотека. Изтеглих тази библиотека и има два начина да въведете тези библиотеки в IDE на Arduino:

1. от софтуера Arduino отидете на Sketch> Include Library> Add. ZIP library и намерете.zip файла, който току -що сте изтеглили
2. можете да правите това, което Arduino прави ръчно и просто да разархивирате библиотеката в папката, в която Arduino съхранява библиотеки, в Windows: C: / Потребители / Потребителско име / Документи / Arduino / библиотеки \.

След като включите библиотеката, трябва да прочетете файла "ReadMe", в който ще намерите обобщението на различните функции. Понякога това не е достатъчно, така че ще искате да отидете малко по -дълбоко и да проучите заглавните файлове, в които можете да видите как се изпълняват функциите и какво изискват като входни аргументи. И разбира се, най -добрият начин да усетите какво е способна библиотеката обикновено предлага пример, който можете да стартирате от софтуера Arduino чрез Файл> Примери> Име на библиотеката> Примерно име. Тази библиотека предлага един пример, който ви препоръчвам да пуснете на дисплея си, само за да видите дали дисплеят ви работи правилно и след това ви насърчавам да ощипвате кода, който виждате в примера, и да видите сами какво прави всяка функция и как дисплеят реагира на то. Направих го и ето какво разбрах:

той използва 4 беззнакови цели числа от 8 бита за всяка цифра (0bB7, B6, B5, B4, B3, B2, B1, B0). И всеки от тези битове B6-B0 се използва за всеки сегмент от определена цифра и ако битът е 1, сегментът, контролиран от него, светва. Тези цели числа се съхраняват в масив, наречен data . Задаването на тези битове на дисплея се осъществява чрез display.setSegments (данни); или можете естествено да получите достъп до някоя от цифрите и да ги зададете ръчно (данни [0] = 0b01111001), или можете да използвате функцията encodeDigit (int); и преобразувайте цифрата, която я изпращате в битове (данни [0] = display.encodeDigit (3));. Бит B7 се използва само от втората цифра или данни [1] за активиране на дебелото черво.

Тъй като написах функциите в клас INTERVAL, които мога да получа определени цифри от интервала под формата на M1M0: S1S0, където M означава минути, а S секунди, естествено е да използвам encodeDigitFunction (int); за показване на интервала така:

displayInterval () {

данни [0] = display.encodeDigit (interval.getM1 ()); данни [1] = 0x80 | display.encodeDigit (interval.getM0 ()); данни [2] = display.encodeDigit (interval.getS1 ()); данни [3] = display.encodeDigit (interval.getS0 ()); display.setSegments (данни); }

Сега, когато трябва да покажа интервала на дисплея, мога да извикам функцията displayInterval ().

*Обърнете внимание на "0x80 | …" на данните [1]. Използва се, за да се гарантира, че битът B7 на данните [1] винаги е 1, така че двоеточието светва.

Последното нещо за дисплея, консумацията на енергия. Може да не е от голямо значение, тъй като няма да го държим включен дълго време, но ако се интересувате да направите това още по -удобно за батерията, помислете за намаляване на яркостта на дисплея, тъй като той привлича 3 пъти повече ток при максималната яркост отколкото на най -ниското.

Стъпка 8: Съберете всичко заедно

Ние знаем как да задействаме камерата, как да манипулираме интервала и как да изведем същия интервал на дисплей. Сега просто трябва да обединим всички тези неща заедно. Ще започнем, разбира се, от функцията loop (). Ние непрекъснато ще проверяваме за натискане на бутони и съответно ще реагираме с checkButtons (int, int) и съответно ще променим интервала и ще покажем променения интервал. Също така в loop () ще проверяваме постоянно дали е минало достатъчно време от последното задействане или натискане на бутон и извикваме функцията trigger (), ако е необходимо. За по -ниска консумация на енергия ще изключим дисплея след известно време.

Добавих двуцветен светодиод (червен и зелен, общ катод), който ще светне зелено, докато спусъкът () и ще светне червено заедно с дисплея, ако фокусирането е включено и ще остане изключено, ако фокусирането е изключен.

Също така, ще мигрираме към още по -малък Arduino, Pro Mini.

Стъпка 9: Добавяне на последно нещо

Досега.. създадохме само интервалометър. Полезно, но можем да направим по -добре.

Ето какво имах предвид: Интервалометърът прави това по подразбиране, ОСВЕН, когато прикачим някакъв външен превключвател/сензор, който след това спира интервалометъра и реагира на входа на превключвателя/сензора. Нека го наречем сензор, той не е задължително да е свързан сензор, но ще го нарека така.

Първо, как да открием, че сме прикрепили сензора?

Сензорите, които ще използваме/направим, ще се нуждаят от три проводника, които ги свързват към arduino (Vcc, GND, Signal). Това означава, че можем да използваме 3,5 мм аудио жак като входен жак за сензора. И как това решава нашия проблем? Е, има видове 3.5 мм жак "с превключвател", които имат щифтове, които са късо съединени с щифтовете на конектора, ако в тях няма мъжки конектор, и те се отделят, когато има съединител. Това означава, че имаме информация въз основа на наличието на сензора. Ще използвам издърпващия се резистор, както е показано (цифровият щифт ще чете HIGH без сензора, и LOW с прикрепен сензор) в изображението или можете също да свържете към цифровия щифт към щифта на конектора, който обикновено е свързан към земята и дефинира този цифров щифт като INPUT_PULLUP, той ще работи така или иначе. Така че сега трябва да променим кода си, така че да прави всичко, което сме написали досега, само ако сензорът не присъства, или когато цифровата пинова проверка е ВИСОКА. Аз също го оправих, така че показва "SENS" на дисплея вместо интервала, който е безполезен в този режим, но фокусирането все още е от значение за нас, ние ще запазим функционалността на редуване на фокусирането с натискането на двата бутона и показващ състоянието на фокусиране през червения светодиод.

Какво всъщност прави сензорът?

Всичко, което трябва да направите, е да поставите 5V на неговия сигнален щифт, когато искаме да задействаме камерата. Това означава, че ще се нуждаем от друг цифров щифт на Arduino, който проверява състоянието на този щифт и когато той регистрира HIGH, всичко, което трябва да направи, е да извика функцията trigger () и камерата ще направи снимка. Най-лесният пример и този, който ще използваме, за да проверим дали работи, е обикновен бутон с падащ резистор. Прикрепете бутона между Vcc на сензора и сигналния щифт и добавете резистор между сигналния щифт и GND, по този начин сигналният щифт ще бъде на GND, когато бутонът не е натиснат, тъй като няма ток, протичащ през резистора, и когато бутонът е натиснат, поставяме сигналния щифт директно върху HIGH и Arduino чете това и задейства камерата.

С това приключихме с писането на кода.

*Бих искал да отбележа някои проблеми, които имах с аудио жаковете, които използвах. Докато вкарвате мъжкия жак в конектора, GND и един от другите два пина понякога биха къси. Това се случва незабавно и само докато поставяте конектора, но все още е достатъчно дълго, за да може Arduino да регистрира късо, така че Arduino просто да се рестартира. Това не се случва толкова често, но все пак може да представлява опасност и има потенциал да унищожи Arduino, така че избягвайте съединителите, които използвах.

Стъпка 10: Сдържане на бъркотията

Можете да видите от изображенията, че макетът става объркан и сме готови, така че трябва да прехвърлим всичко на перфборд/печатна платка. Отидох за печатни платки, защото мисля, че ще направя повече от тях, така че по този начин мога лесно да ги възпроизведа.

Използвах Eagle за проектиране на печатни платки и намерих дизайни за всички части, които използвах. Има едно малко нещо в моя дизайн, което бих искал да не съм правил и това е телена подложка за Vcc на дисплея. Видях го твърде късно и не исках да съсипя това, което преди това съм проектирал, и отидох по мързеливия начин да добавя тел подложки и по -късно да се наложи да добавя тел към тези връзки вместо медни следи, така че имайте предвид, че ако използвате моя дизайн.

Платката Arduino и дисплеят са свързани към печатната платка чрез женски щифтове, вместо да бъдат запоени директно върху печатната платка, по очевидни причини. По този начин има достатъчно място за други компоненти под дисплея за други компоненти като резистори, транзистори и дори аудио жак.

Поставих микробутоните, които по дизайн трябва да бъдат запоени директно, но можете също да използвате отворите за женски щифтове и да свържете бутони с проводник, ако искате да ги монтирате на кутията, а не на печатната платка.

Ще поставим и друг женски аудио жак, за да включите кабела, който се свързва с камерата. По този начин платката става по -гъвкава, тъй като по този начин ще можем да се свързваме с други камери с други конектори.

Стъпка 11: Sens0rs

Нека разгледаме начините за внедряване на сензора.

Така че сензорът ще има захранващо напрежение от 5V и ще трябва да може да осигури цифрова HIGH на своя сигнален щифт, когато искаме да задействаме камерата. Първото нещо, което ми хрумна, е сензор за движение, PIR да бъдем конкретни. Има продадени модули за Arduino, които имат този сензор и правят точно това, което искаме. Те се захранват на 5V и имат изходен щифт, на който поставят 5V, когато се задействат, просто трябва да свържем неговите щифтове към 3.5 мм аудио жак и можем да го включим директно в платката. Едно нещо, което трябва да се отбележи обаче, е, че този сензор се нуждае от време, за да се нагрее и да започне да работи правилно, така че не очаквайте да работи правилно веднага щом го включите, дайте му малко време и след това го настройте и всичко, което е живо, влезе в него обхват ще задейства камерата.

Тъй като мислим в посока на вече направени сензорни платки Arduino, идва на ум още една, звук. Тези платки обикновено са направени по такъв начин, че имат един щифт, който извежда аналогова стойност на звука, който улавя, и друг, цифров, който извежда логическо ВИСОКО, ако звукът, който улавя, пресича определено ниво. Можем да настроим това ниво така, че сензорът да игнорира гласа ни, но регистрира пляскане. По този начин, всеки път, когато пляскате, задействате камерата.

Стъпка 12: PoweeEeEer

Мисля, че най -лесният начин да захранвате това нещо е с банка за захранване, а не външно. Ще запазим функционалността за зареждане на телефона ни или каквото и да е и ще контролираме текущия поток към платката чрез превключвател. Ще локализираме щифтовете на изходния USB конектор на платката в захранващата банка, които са GND и Vcc (5V) и проводници за запояване директно върху тях и оттам в нашата платка.

Стъпка 13: Приложение.. Някак си

Наистина се борих с това. Когато закупих кутията, в която исках да сложа съществуващата печатна платка, разбрах, че няма хубав начин да приспособя всичко, както исках, и тогава реших да проектирам нова печатна платка, този път с оптрони. Исках да поставя платката точно под страната, на която бих пробил дупки за определени компоненти, които трябва да се видят/докоснат. За да работи това, ще трябва да запоя дисплея и Arduino директно към платката, без гнезда или заглавки и точно там се крие първият проблем. Беше абсолютно ужасно да отстранявам проблеми, тъй като не бях готов да го запоя веднага, докато не проверя дали всичко работи и не можех да тествам нищо, тъй като не можех да го запоя и т.н. не прави това. Проблем с нумеродос, правене на дупки по корпуса. Предполагам, че съм взел измерванията погрешно, защото нито един от отворите на кутията не беше подравнен с компонентите на печатната платка и трябваше да ги увелича, а бутоните бяха твърде високо върху печатната платка и те винаги щяха да бъдат натиснати, когато поставя платката на място а и тъй като исках аудио жаковете отстрани, трябваше да увелича и тези дупки, за да се поберат първо жаковете и след това да спусна дъската, за да минат дисплеят и бутоните.. резултатът е ужасен.

Някак си направих ужасните дупки по -малко ужасни, като покрих горната част с някакъв тънък картон, в който изрязах по -разумни дупки за компонентите и.. все още е ужасно, но според мен е по -лесно за окото.

Вердикт, предлагам ви да направите това, като закупите компоненти, които се монтират към кутията, а не директно върху печатната платка. По този начин имате повече свобода при поставянето на компонентите и по -малко места за грешки.

Стъпка 14: Фин

Свърших, но ето нещо, което бих направил по различен начин:

Използвайте по -качествени 3,5 мм аудио жакове. Тези, които използвах, са склонни да скъсяват терминалите, докато вкарват или изваждат жака, което води или до скъсяване на захранването, като по този начин се нулира Arduino, или просто произвежда фалшиви тригери. Казах това в предишната стъпка, но ще го повторя.. не запоявайте платката Arduino без заглавия/сокет, това просто прави всякакъв вид отстраняване на неизправности или качване на нов код и така нататък много по -трудно. Мисля също, че да има светодиодна сигнализация, че нещото е включено, би било полезно, защото често не мога да кажа без натискане на бутона, тъй като дисплеят се изключва. И последното нещо, функция за пауза. Представям си, че е полезно, когато например при включване на PIR сензора, тъй като му е необходимо време за загряване, или просто когато го премествате наоколо, не искате той да се задейства, за да можете просто да поставите на пауза всичко, но можете също така просто да включите изключете камерата, така че … каквото и да е.

Друго хубаво нещо е да го закрепите с велкро върху триножника, тъй като най -вероятно ще се използва там.

Чувствайте се свободни да попитате нещо за този проект в коментарите и бих искал да знам дали го изграждате и как се оказа за вас.