DropArt - Precision Two Drop Photographic Collider: 11 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Hamıya salam, Bu təlimatda kompüterlə idarə olunan iki maye damcı toqquşdurucu dizaynımı təqdim edirəm. Dizayn detallarına başlamazdan əvvəl, dizaynın məqsədinin tam olaraq nə olduğunu izah etməyi mənalı hesab edirəm.

Əyləncəli, maraqlı və gözəl bir fotoqrafiya sahəsi, bənzər bir maye hovuzuna düşərkən maye damlalarının şəkillərini çəkməyi əhatə edir. Bunun özü də maraqlı görüntülər yarada bilər. Həqiqətən gözəl görüntülər əldə etmək üçün iki maye damcı toqquşmalıyıq. Beləliklə, ilk damla maye havuzuna dəyir və ilk damlanın təsir etdiyi yerdən birbaşa yuxarıdakı hovuzdan yuxarı qalxan 'yuxarı axan' əmələ gətirir. İndi dəqiqliyi ilə təyin olunan ikinci bir damla, təəccüblü və bənzərsiz formalar meydana gətirmək üçün mayenin xaricə doğru partlamasıyla 'yuxarı axan suyun' üstünə çırpılır.

DropArt dizaynımın məqsədi aşağıdakı xüsusiyyətləri təmin etməkdir:

• Təkrar edilə bilən ölçülü bir maye damlası buraxmaq üçün
• İlk damla ilə müqayisədə təkrar edilə bilən ölçü və dəqiq zamanlama ilə ikinci bir maye damlası buraxmaq
• Bir düşmə toqquşmasını çəkmək üçün bir kamera çekimini idarə etmək
• Toqquşmanı vaxtında dəqiq bir zamanda dondurmaq üçün flaş başını idarə etmək
• Bütün parametrləri və birdən çox konfiqurasiyanı idarə etmək imkanı verən istifadəçi dostu bir müstəqil nəzarətçi təmin etmək
• İstifadəçi dostu Windows əsaslı bir istifadəçi interfeysi və ya USB vasitəsilə qoşulmuş GUI təmin etmək
• USB vasitəsilə firmware proqramının yenidən yanıb-sönməsini asanlaşdırmaq üçün bir yükləyici təmin etmək

İdarəetmə lövhəsi ilə ona qoşulmuş kamera və flaş qurğuları arasında da kifayət qədər qorunma olmalıdır.

Addım 1: Əvvəlcə bəzi nəticələrə baxaq …

Dizayn detallarına girməzdən əvvəl DropArt layihəsinin bəzi nəticələrinə baxaq. Bir oxucu olaraq, nəticələr kimi, dizaynı daha yaxından nəzərdən keçirmək istəyə bilərsiniz və bəlkə də dəstək verəcəyim bir layihəni özünüz qurmaqda çətinlik çəkə bilərsiniz.

DropArt fotoqrafiyasında vacib məqamlar

Qeyd etmək lazımdır ki, ən yaxşı nəticələr üçün kamera B (və ya ampul) rejiminə qoyulmuşdur. Bu o deməkdir ki, deklanşör basıldığı müddətdə deklanşör açıq qalır. Bu, DropArt fotoqrafiyası üçün ən yaxşı işləyən rejimdir. Əslində anı tutan flaşdır, kameranın deklanşörü deyil. Qısa bir flaş müddəti əldə etmək üçün flaş çıxış gücü minimuma endirilməlidir. Əl ilə aşağı çıxış gücünə qurulmuş iki kiçik flaş qurğusundan istifadə etməyə meylliyəm (sondakı şəklə baxın). Bir flaş qurğusu DropArt nəzarətçisinə qoşulur və kabel vasitəsilə atəşə tutulur. İkinci flaş başı, birincisindən asılıdır.

B rejimində olduğumuz üçün ətrafdakı həddindən artıq işıq görüntünün bulanmasına səbəb olacaq. Buna görə də, açılan fotoşəkil aşağı işıqlandırmada aparılmalıdır - nə etdiyinizi görmək üçün kifayət qədər işıq. Ümumiyyətlə f11 ətrafında şəkillər çəkirəm və buna görə də ətrafdakı işıq səbəbiylə təsirlər minimuma endirilir.

Əsas texnika və quraşdırma

Qeyd etmək lazımdır ki, hər bir quruluş bir qədər dəyişəcək və səbirli və metodik olmalısınız. Əsas iki damla toqquşduqdan sonra nəticələrin demək olar ki, 100% təkrarlana biləcəyini görəcəksiniz. Aşağıdakı əsas quruluş üçün qırmızı qida boyası olan musluk suyundan istifadə edirdim. Damcı dispenseri maye hovuzdan təxminən 25 sm yuxarıda idi.

Mariotte sifonunun təmizləmə xüsusiyyətindən istifadə edərək maye ilə təmizləndiyinə əmin olun (video nümunəsinə baxın) və həmçinin maye səviyyəsinin Mariotte sifonunun altından aşağı düşməməsini təmin edin.

• Əvvəlcə 35ms ölçüsündə bir damla başlayın
• Deklanşör gecikməsini 100 ms olaraq təyin edin
• Flaş gecikməsini 150 ms olaraq təyin edin
• Çərçivənin yuxarısında damla görünənə qədər +10 ms artımlarda flaş gecikməsini artırın
• İndi bütün gecikmə ardıcıllığı ilə flaş gecikməsini artıra bilərsiniz
• Tam bir damla ağız açana qədər flaş gecikməsini artırmağa davam edin
• İndi ikinci bir düşmə ölçüsü 35ms və təxminən 150ms gecikmə əlavə edin
• +/- 10ms artımlarda iki gecikməni tənzimləyici çərçivənin yuxarı hissəsində yuxarı düşənə qədər təyin edin.
• İkinci damla birinci damcının yuxarı çıxan borusu ilə toqquşana qədər düşməni iki dəfə gecikdirin

İndi istədiyiniz effekti əldə etmək üçün parametrlərlə oynaya biləcəyiniz əsas bir toqquşma var.

Fərqli sıxlıq mayeləri fərqli parametrlər tələb edəcək, ancaq bunları fərqli konfiqurasiyalarda saxlaya bilərsiniz.

Addım 2: Ardıcıl Damlaların Zaman Aralığı Video

Burada bir video təqdim edirəm - bu hərəkəti dondurmaq üçün flaş fasilələri ilə 10 ms və ya 5 ms sürətlə çəkilmiş ayrı -ayrı ardıcıl damlalar. Daha sonra bir damla ömrünün qısa bir animasiyasını və sonrakı ikinci damla ilə toqquşmasını təmin etmək üçün ortaya çıxan şəkilləri bir araya gətirdim.

Addım 3: DropArt Mexanik Damcı Dispenseri

DropArt layihəsinin ən əhəmiyyətli hissəsi mexaniki damcı dispenseridir. Dizaynın bu hissəsi, nizamlı olaraq düşmə ölçüsünü təmin etmək üçün çox vacibdir.

Dizaynın ürəyi, normal olaraq qapalı bir solonoid yüklü 12v yay istifadə edərək açılan və bağlanan mexaniki bir klapandır. Bu solonoid, mikroprosessor əsaslı idarəetmə lövhəsi istifadə edərək dəqiqliklə idarə olunur.

Maye qab 36mm OD, 30mm ID akril borudur. Borunu bağlamaq üçün, standart 1/4 düymlük boru armaturlarını qəbul etmək üçün hazırlanmış HIPS -də 3D çaplı bir ucu var (şəkillərə baxın). Damcılar tikanlı hortum quyruğundan - həmçinin 1/4 düymlük iplikdən paylanır.

Akril borunun üst hissəsi 29 ölçülü rezin bung ilə möhürlənmişdir. Kauçuk çubuq, Mariotte sifonu yaratmaq üçün plastik bir boru quraşdırdığım bir mərkəz çuxuru ilə təchiz edilmişdir (Mariotte sifonunun xüsusi hissəsinə baxın).

Solonoid, kiçik bir plastik layihə qutusuna qoyulur və xarici elektrik prizinə qoşulur.

Addım 4: DropArt İdarəetmə Paneli Dizaynı və Baxış

Bu bölmədə, DropArt prototip idarəetmə lövhəsinə və onun quruluşuna baxan qısa bir video təqdim edirəm.

Addım 5: DropArt İdarəetmə Paneli Şematik

Buradakı şəkil idarəetmə lövhəsinin sxematik şəkildə göstərir. Güclü PIC mikro nəzarətçisindən istifadə edərək sxeminin nisbətən sadə olduğunu görə bilərik.

Sxemanı buradan yükləyə bilərsiniz:

www.dropbox.com/sh/y4c6jrt41z2zpbp/AAC1ZKA…

Qeyd: videolarda istifadə olunan gərginlik tənzimləyicisi kiçik 78L05 tiplidir. Bu dizaynı quran hər kəsə TO220 paketində daha böyük 7805 istifadə etməyi təklif edirəm

Addım 6: DropArt - Əslində Sistemdən istifadə

Bu bölmədə, DropArt idarəetmə sistemindən əslində necə istifadə ediləcəyini izah edən bir video təqdim edirəm. Video tək başına aparat və Windows əsaslı istifadəçi interfeysi və ya GUI istifadə edərək əhatə edir.

Addım 7: DropArt - Dəqiqliyi və təkrarlanmanı yoxlayın

Bu addımda iki damla ardıcıllığını təsvir etməyə və DropArt layihəsinin vaxt dəqiqliyini göstərməyə çalışıram.

Üfüqi osiloskop bölmələri 50ms / mark.

Əvvəlcə iki görüntünün ikincisini nəzərdən keçirin. Bu, bütün layihə vaxtı üçün vaxt bazası təşkil edən əsas 1ms işarəsini göstərən osiloskopumdan çox sadə bir izdir. Bu gənə, PIC mikroprosessorunda, dəqiq bir zamanda kəsilmə yaratmaq üçün proqramlaşdırılmış quraşdırılmış bir cihaz taymeri istifadə edərək yaradılır. Bu zaman bazasından istifadə edərək, düşmə ölçüsü, damla arası gecikmə, deklanşör gecikməsi və flaş gecikməsi çox təkrarlanan nəticələr verən çox dəqiq bir şəkildə həll edilə bilər.

İndi iki görüntünün birincisini nəzərdən keçirin:

Orta mavi iz, iki damla buraxılmasını göstərir. Hər damlanın ölçüsü 50 ms və düşmə 2 gecikmə 150 ms -dir

Alt çəhrayı iz, düşmə 1 buraxıldıqdan sonra 300ms gecikmə və 30ms tutma müddəti olan flaş atəşidir

Üst sarı iz deklanşörü göstərir. Bunun proqramlaşdırılmış 200 ms gecikməsi var. Bununla birlikdə, kameranın deklanşör gecikməsinin 100 ms olduğu güman edilir, buna görə deklanşör buraxılması proqramlaşdırıldığından 100 ms əvvəldir. Panjur ardıcıllıq müddətində açıq qalır (kamera B rejimi). Deklanşör 30 ms flaş müddəti bitdikdən sonra bağlanır.

Addım 8: Mariotte Sifonu - Açıqlandı

Dizaynın çox vacib bir tərəfi, valfın girişindəki maye təzyiqinin necə idarə ediləcəyidir. Rezervuardakı maye səviyyəsi aşağı düşdükcə, valfın girişindəki təzyiq azalır, buna görə də maye axını sürəti də aşağı düşür. Valfın açıq olduğu hər an üçün düşmə ölçüsü, rezervuar səviyyəsi düşdükcə azalır. Bu, düşmə toqquşmalarının dinamik olmasını və maye səviyyəsindən asılı olmasını təmin edir. Bu addımdakı video bu problemin necə həll edildiyini izah edir.

İkinci çox qısa video, DropArt təmizləmə xüsusiyyətinin Mariotte sifonunu doldurmaq, mexaniki klapanı təmizləmək və ya təmizləmək üçün necə istifadə oluna biləcəyini göstərir.

Addım 9: PIC yenidən yanıb sönmək üçün istifadə olunan yükləyici

Bu qısa video, PIC-in USB vasitəsilə yenidən yanıb-sönməsi üçün istifadə edilə bilən PIC yükləyicisinin işini nümayiş etdirir və izah edir, xüsusi bir PIC proqramçıdan istifadə etməyi rədd edir.

Addım 10: DropArt Parça siyahısı

Təlimat üçün istifadə etdiyim hissələrin siyahısını yazan bir söz sənədi əlavə olunur

Bu, DropArt layihəsinin qurulması üçün lazım olan hissələrin siyahısıdır. Çubuğun bütün hissələri öz -özünə mövcuddur. Bunun istisnası, 3D çap etdiyim akril maye qab üçün son qapaqdır. Akrilik borunu OD 36mm son qapaq rejimi (STL formatı) bu addıma bağladım.

Aktiv komponentlər

PIC18F2550 mikro nəzarətçi. Təmin edildiyi kimi, bu proqramlaşdırılmamış bir hissədir, buna görə DropArt firmware ilə işıqlandırılmalıdır. Uyğun bir proqramçınız varsa, bunu özünüz edə bilərsiniz, ya da əvvəlcədən yanan bir hissə göndərə bilərəm və ya yanıb sönmək üçün mənə boş bir hissə göndərə bilərsiniz

• Mavi seriyalı IIC 20x4 xarakterli LCD modul
• 78L05 gərginlik tənzimləyicisi
• AN25 opto-izolyator və ya bənzəri-2 endirim
• MOC3020 opto-triak
• IRF9530 P kanallı FET və ya bənzəri
• TLS106 SCR Tiristor və ya bənzəri
• LED 2 sönür

Passiv komponentlər

• 1N4001 diod (tərs polarite qorunması)
• 100nf keramika kondansatörleri 3 endirim
• 22uf 16v elektrolitik kondansatör və ya oxşar 2 off
• 22 pf keramika kondansatörləri 2 endirim
• 4MHz kristal HC49/4H qurğuşun
• SIL 8 pin izolyasiya edilmiş rezistor şəbəkəsi 1.8K 2 off
• SIL 8 pin ümumi müqavimət şəbəkəsi 4.7k 1 endirim
• 470R 1/4W müqavimət 1 söndürüldü
• 10K 1/4W müqavimət 2 söndürüldü

Bağlayıcılar

• 2.5 mm lövhəyə quraşdırılmış elektrik prizi
• 2,5 mm şassi montaj elektrik fişi/priz
• 2.5 mm mono jak yuvası (solenoid)
• 3,5 mm mono jaklı 2 yuva (deklanşör və flaş)
• USB tip B 90 dərəcə DIP qadın yuvası
• Pin başlığı 2.54mm 4 tərəfli
• DIL 28pin dönmüş pin IC yuvası
• DIL 6pin, pin IC yuvasını 3 söndürdü

Digər

• 12 sm x 8 sm FR-4 prototip lövhəsi çuxurla örtülmüşdür
• Kiçik düymələrdən keçmək üçün itələyin
• Rotary encoder switch 2 bit Grey kodlu
• Döner kodlayıcıya uyğun idarəetmə düyməsi

Mexanika

• Şəffaf akril boru 36mm OD 30mm ID və 18 sm uzunluğunda
• Son qapaq (3D çap) akril boruya uyğun OD 36mm
• Mariotte sifon növü 16 sm uzunluğunda bung mərkəzinə uyğundur
• Mərkəzi delikli 29 ölçülü kauçuk çubuq
• Tikanlı hortumun quyruğu 1/4”iplik x 4mm diafraqma mövcuddur
• 1/4 düymlük bərkidici qoz ilə BSPP dişi qapaqlı armatur
• Namlu məmə 1/4 düym
• 12V DC 4W elektrik solenoid klapan hava/qaz/su/yanacaq normal olaraq 1/4 düymlü iki tərəfli bağlanır

Addım 11: Nəticə və Düşüncələr

Bu layihəni qurmaqdan və təkmilləşdirməkdən çox zövq aldım. Layihələrim demək olar ki, həmişə eyni başlanğıc nöqtəsindən başlayır. Xüsusi avadanlıq tələb edə biləcək bir şeylə maraqlanıram. Avadanlıq tapdıqdan və tez -tez aldığımdan, keyfiyyətdən və funksionallıqdan çox məyus oluram və sonradan lazım olan işi düzgün yerinə yetirmək üçün öz dişli qurğumu hazırlamaq və qurmaq məcburiyyətində qalıram. Bu, həqiqətən də DropArt layihəsində belə idi.

DropArt layihəsi artıq 100% -ə yaxın təkrarlanma qabiliyyəti ilə maye düşmə toqquşmaları həyata keçirməyimə imkan verir, belə ki, bir neçə damla toqquşma əldə etmək ümidi ilə yüzlərlə şəkil çəkməyin xəyal qırıqlığına deyil, şəkillərə konsentrasiya ola bilərəm.

Bu təlimatlı məqalələri üç səbəbdən hazırlayıram və göndərirəm. Birincisi, Layihəni sənədləşdirmək üçün bir yol təqdim etdiyi və bağlanma rolunu oynadığı üçün Təlimatlandırmanı hazırlamaqdan çox zövq alıram. İkincisi, ümid edirəm ki, insanlar məqaləni oxuyub zövq alacaqlar, bəlkə də yeni bir şey öyrənəcəklər. Üçüncüsü, layihəni qurmaq istəyən hər kəsə kömək və dəstək vermək. Bütün iş həyatımı elektronika və proqram təminatı üzrə dizayn mühəndisi olaraq keçirmişəm; kiçik yaşlarından etibarən elektronika həvəskarı. Bəlkə də özləri üçün qurmaq istəyən, ancaq bir az rəhbərliyə və dəstəyə ehtiyacı olan başqalarına kömək etməkdən çox zövq alıram.

Əlavə edilmiş şəkillər atelyedə DropArt quruluşumu göstərir.

Əlavə məlumat istəsəniz şərh yazmaqdan və ya şəxsi mesaj göndərməkdən çekinmeyin.

Çox sağol, Deyv