Çapraz IR Şüa Kamerası/Flaş Tetikleyici: 5 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu cihaz bir obyekt (hədəf) müəyyən bir yerə girəndə avtomatik olaraq şəkil çəkmək üçün kamera və ya flaş qurğusunu işə salacaq. Hədəfin varlığını aşkar etmək və kameranı və ya flaş qurğusunu açan bir röleyi bağlamaq üçün iki, çarpaz infraqırmızı işıq şüasından istifadə edir. Cavab müddəti, algılamadan rölenin bağlanmasına qədər təxminən 2 ms-dir, buna görə də kameranızda uzun deklanşör gecikməsi yoxdursa, hətta sürətli hərəkət edən hədəfləri də ələ keçirəcəkdir.

Cihazın optik hissəsi iki IR LED və iki Sharp IS471FE optik IC -dən (OPIC) ibarətdir. Optik IC -lərdə LED modulyatorları və sinxron detektorlar quraşdırılıb, buna görə də bir -birinin LED -lərindən işıq görməyəcəklər. OPIC -lərin çıxışları giriş siqnallarını şərh edən və röleyi idarə edən və iş rejimini göstərən görünən bir LED -lə işləyən 8 pinli PIC mikrokontrolörünə bağlıdır. 11 iş rejimi olmasına baxmayaraq, nəzarətçi bir düymə açarı və bir LEDdən ibarət çox sadə bir istifadəçi interfeysinə malikdir. Şüaların düzgün şəkildə hizalanması və kəsilməməsi halında güc açıldıqda, LED 1 saniyə davamlı olaraq yanır, sonra isə cihazın davamlı rejimdə işləməyə hazır olduğunu bildirmək üçün qaranlıq olur. Bu rejimdə röle bağlanacaq və bağlı qalacaq və hər iki İQ şüası kəsildikdə LED yanacaq. Cihaz artıq kameranıza qoşulmağa hazırdır. Bəzi hədəflərlə, hədəf IR şüalarını qıranda birdən çox şəkil çəkmək istəyə bilərsiniz. Daxili sürətli atəş rejimi olmayan kameraların İK şüaları kəsildiyi müddətdə birdən çox şəkil çəkməsinə icazə vermək üçün nəzarətçiyə əsas intervalölçən funksiyasını daxil etdim. Rejim seçmək düyməsini bir dəfə basmaq nəzarətçini davamlı rejimdən çıxarır və nəbz rejiminə keçir. LED, rölenin saniyədə 1 dəfə bağlanacağını bildirmək üçün bir dəfə yanıb -sönəcək. Bəzi kameralar daha sürətli olduğu üçün düyməni yenidən basmaq saniyədə 2 nəbzə qədər hərəkət edəcək. Düyməni dəfələrlə basmaqla, sürət 1 pps -dən 10 pps -ə qədər artacaq, nəbz tezliyini göstərmək üçün hər dəfə LED yanıb -sönür. Düyməni 2.3 saniyə basıb saxlamaq cihazı sıfırlayar və sizi davamlı rejimə qaytarar.

Addım 1: Elektron hissələri toplayın

Budur elektron əşyaların hissə siyahıları.

Bütün elektronikalar Digikey və ya digər mənbələrdən əldə edilə bilər. Bir çox fərqli rəngli telə də ehtiyacınız olacaq. Bir PICKit2 və ya ICD-2 və ya bu işi edə biləcək yüzlərlə digər proqramçıdan PIC mikro nəzarətçisini proqramlaşdıra bilməlisiniz. Uyğun bir proqramçı təxminən 20 dollara başa gələcək, ancaq bunu əldə etdikdən sonra mikrokontrolörlərdən istifadə edə biləcək hər cür layihə tapacaqsınız və bundan çox istifadə edəcəksiniz. PICKit2 -ni digikey -dən aldığımda 8 pinli DIP adapteri olan beş PIC10F206 çipdən ibarət bir aksesuar paketi sifariş etdim. IC, kiçik bir SOT23 paketindədir, bir PCB hazırlayacaqsınızsa yaxşıdır, ancaq çörək taxtası və birdəfəlik tikinti layihələri üçün yararsızdır. 10F206 8 pinli DIP paketində də mövcuddur- istifadə etməyi məsləhət görürəm. PCB istifadə etmədiyim üçün burada nəzarətçi üçün PCB düzeni məlumatı verməmişəm. Dövrə o qədər sadədir ki, bunun üçün bir PCB düzəltmək axmaqlıq kimi görünür. Lövhədə yalnız 4 hissə var- röle, uC, bypass qapağı və bir rezistor. Dövrə 555 taymer çip sxemindən daha az hissə tələb edir. İstifadə etdiyiniz hər hansı bir qutuya uyğunlaşmaq üçün bir az lövhə kəsin və işi bağlayın. Bitirməyə başlamaq üçün 30 dəqiqə çəkməlidir. Optik sxemlər olduqca sadədir- IC, qapaq və LED. LED və optik IC boru çərçivəsinin diaqonal olaraq əks künclərinə keçir, buna görə bir dəstə rəngli telə ehtiyacınız olacaq. IC və kondansatörü çərçivədəki PVC dirsək armaturları üçün qapaq fişlərinə uyğun olan kiçik taxta parçalara "yığdım"- növbəti səhifədəki şəkillərə baxın.

Addım 2: Proqram

PIC10F206 həqiqətən sadə bir hissədir- heç bir kəsilmir və yalnız 2 səviyyəli bir yığındır, buna görə heç bir iç içə alt proqram edə bilməzsiniz- nəticədə proqramda goto-nun liberal istifadəsini görəcəksiniz. Çip daxili RC osilatoru istifadə edərək 4 MHz -də işləyir, buna görə saniyədə 1M təlimatları yerinə yetirir. Bir cisim IR şüalarını qırdıqda, vəziyyəti dəyişdirmək üçün 400 bizə yaxın olan IS471 çipləri lazımdır. Oradan uC dəyişikliyi aşkar etmək və röleyi bağlamağı əmr etmək üçün bir neçə mikrosaniyəyə ehtiyac var. Rölenin bağlanması təxminən 1,5 ms çəkir, nəticədə şüaların qırılmasından rölin bağlanmasına qədər təxminən 2 ms ümumi gecikmə olur. MPLAB istifadə edərək proqram çipini hazırladım. Microchip Tech -in pulsuz montajçısı/IDE -dir. IC proqramlaşdırmaq üçün Çin ICD2 klonumdan (ebayda təxminən 50 dollar) istifadə etdim. Çox gecikmə döngələrindən istifadə etməliydim, buna görə də İnternetdə kök saldım və burada PICLoops adlı bir proqram tapdım: https://www.mnsi.net/~boucher/picloops.html nə uC istifadə etdiyinizi və saat sürətini deyin. Daha sonra oxşar bir onlayn proqramla burada tanış oldum: https://www.piclist.com/techref/piclist/codegen/delay.htm İkincisi, PICLoops-un olmadığı bir saat dövrünə dəqiq olan gecikmələr yaradacaq. olduqca dəqiq. Vaxt kritik deyil və hər halda uC bir RC osilatörü ilə işləyir, çünki bu proqram üçün hər şey yaxşıdır. Proqram əsasən rejim düyməsini yoxlamaq və şüaların kəsilib -kəsilmədiyini yoxlamaq arasında irəliləyir. Rejim açarı, düyməyə neçə dəfə basıldığını hesablamaqla işləyir. Düyməyə hər dəfə basıldıqda, röle arasındakı impulslar arasındakı gecikmə, nəbz tezliyini 1 Hz artırmaq üçün kifayət qədər qısalır. Kodun ən böyük hissəsi nəbz rejimlərinin istifadə etdiyi fərqli gecikmələrdir. Pulse rejimini dəyişdiyiniz zaman LED yeni rejimi göstərmək üçün yanıb -sönür. LEDin yanıb-sönməsini 4 dəfə 4 Hz və s. Saymaqla yeni nəbz tezliyinin nə olduğunu deyə bilərsiniz. LED-lərin yanıb-sönməsi kifayət qədər yavaş zamanlanmışdır ki, onları saya biləcəksiniz. Cihaz 10 Hz nəbz rejimindədirsə, düyməni yenidən basmaq sizi davamlı rejimə qaytarır. Proqram işləyərkən işləyən bir gözətçi taymeri var. Taymer daşmadan əvvəl sıfırlanmasa, uC özünü sıfırlayacaq. Buna görə də rejim düyməsini 2.3 saniyə basıb saxlamaq UC -nin davamlı rejimə keçməsinə səbəb olur. Düyməni basdığınız zaman uC bir şey etməzdən əvvəl onu buraxmağınızı gözləyir. Sərbəst buraxdıqdan sonra etdiyi ilk şeylərdən biri də gözətçi taymeri sıfırlamaqdır. Düyməni buraxmasanız, gözətçi taymeri tökülür və proqramı davamlı rejimdə yenidən başlatır. Maraqlananlar üçün montaj siyahısını və yalnız çipi yandırmaq istəyənlər üçün.hex faylını əlavə etdim. və bununla bitəcək. Oradakı hər hansı bir PIC montaj mütəxəssisi tərəfindən proqramlaşdırma texnikamla bağlı hər hansı bir tənqidi alqışlayıram. Qeyd- nəbz rejimində işləyərkən röle 25 ms bağlanır. Bəzi kameralar daha uzun bir nəbz tələb edə bilər. Bu gecikmə, kodun rlypuls hissəsinin yuxarısına yaxın olan "zəng gecikməsi25" yazan xəttə qoyulur. Kameranız üçün 25 ms çox qısadırsa, bu xətti "zəng gecikdirmə 50" demək üçün dəyişdirin, sonra "zəng gecikməsi75" deyilən xətti "zəng gecikməsi50" demək üçün dəyişdirin. Bu, nəbz müddətini 50 ms -ə qədər artıracaq və bütün nəbz tezliklərini hətta 1 Hz -də saxlayacaq. Proqram, çipdəki mövcud 512 baytdan yalnız 173 baytı tutur, buna görə də hər şeyə funksionallıq əlavə edə bilərsiniz. İstəyirsiniz, baxmayaraq ki, istifadəçi interfeysi bir qədər məhdudlaşdırılacaq.

Addım 3: Mexaniki Tikinti

Əvvəlcə bu şeyi 1/2 "borulu 3 futluq bir kvadrat ilə düzəltməyə çalışdım, ancaq şüaları hizalamaq demək olar ki, mümkün deyildi. Məsafə çox böyük idi və boru şüa hizalamasını təmin etmək üçün çox çevik idi. 3/-ə keçdim 4 "boru və 2 futluq bir kvadrat və indi hamısı olduqca yaxşı hizalanmışdır. 1/2 "borunun çox hissəsini oğlum Alex və bəzi dost dostları üçün zefir silahları etmək üçün istifadə etdim.

Əsas çərçivə üçün 3/4 "boruya və optik IC və LED -lərin yerləşdiyi şaquli qaldırıcılar üçün 1/2" boruya ehtiyacınız olacaq. 1/2 "yivli yan bağlantısı olan 3/4" dirsəklər əldə edə bilərsiniz, buna görə də 1/2 "iplik adapterləri də əldə edin. PVC boru layihələri ilə məşğul olduğum fəlsəfəm, armaturları və boruları həddən artıq alıb geri qaytarmaqdır. Layihə tamamlandıqda ehtiyacınız yoxdur. Bu, mağazaya sinir bozucu səfərləri minimum 0,30 dollara endirir. Bütün bunları bağlamaq üçün bir çox fərqli rəngli telə ehtiyacınız olacaq- LEDlər və IC-ləri təxminən 6 fut aralıda Boruları düzəltmək və problemi həll etmək üçün əşyaları ayırmaq üçün telləri daha uzun etmək istəyəcəksiniz. Fərqli rənglər, nəyi birləşdirdiyini düz tutmanıza kömək edəcək. Etdiyim ilk şey qapaqlarda deliklər qazmaq və LED -ləri bağlamaq idi. Əlavə uzun tellər bağladım və onları izolyasiya etmək üçün LED-lərdə istilik keçiriciliyindən istifadə etdim. Boru kəmərini rahatca ayıra bildim və telləri borudan keçirtdim. Sonra IS471 çiplərini və qapaqlarını mükəmməl bağlayın. lövhə uc qapaqların ağzına uyğun olaraq kəsilir qapağı bağlayın və 1/4 düymlük bir pirinç boru (və ya ətrafınızda nə varsa) quraşdırın. IS471 -in hansı tərəfinin alıcı tərəf olduğunu bildiyinizə əmin olun! İstəyirsən ki, baypas qapağına deyil, LED -ə baxsın! IC lövhəsinə tellər bağlayın- cəmi beş əlaqə olacaq- Vcc, Gnd, Out və LED. Beşinci tel, LED anodunu Vcc ilə birləşdirir. Bağlayıcıyı boru çərçivəsinə hara qoymaq istədiyinizə qərar verin və IC -yə aparan ucların ona çatmaq üçün kifayət qədər uzun olduğundan əmin olun. Konnektoru bağlayın, telləri çəkin, hamısını birlikdə lehimləyin və getməyə hazırsınız. Bağlayıcı qabığına torpaq telini lehimləməyi unutmayın. Hər şeyi statik elektrikdən qorumağa kömək edəcək. Bütün naqillər çəkildikdən sonra borunu bolğa ilə sıx bağlayın. Yapışqan lazım deyil və borunu bir -birinə yapışdırsanız, sonradan problemləri həll etmək üçün onu ayıra bilməyəcəksiniz. Daha etibarlı bir tikinti istəyirsinizsə, bir -birinə vurduqdan sonra hər birləşmədən vida keçirin. Nəzarətçi yığıldıqda, şüaları hizalamalı olacaqsınız. Röle yalnız İKİ IR şüaları kəsildikdə/yanlış hizalandıqda bağlanacaq. İşıq mənbəyini görə bildikləri və şüa kəsildikdə yüksəklərə çıxdıqları zaman OPIC -lərin çıxışı normal olaraq aşağı olur. Beləliklə, şüaların hizalanması aşağıdakı kimi aparılır: 1) Optik çərçivəni nəzarətçiyə qoşun. 2) Yandırın. Fövqəladə şanslı olmadığınız halda LED yanacaq və yanacaq. Əvvəlcə fasiləsiz rejimi göstərmək üçün yanır, sonra şüalar uyğun olmadığından yanır. LED sönərsə, ən azı bir şüanın hizalanması deməkdir. 3) LED -in yandığını fərz etsək, hər iki şüanın yanlış hizalandığını göstərir. Bir şüanı bir parça lent və ya kağız ilə bağlayın. 4) Diaqonal olaraq əksinə OPIC -ə işarə etmək üçün başı bükərək LED -i bacardığınız qədər hizalayın. 5) İndi şüanın hizalı olduğunu göstərən LED sönənə qədər OPIC başını əyməyə və bükməyə başlayın. 6) Sonra təzə hizalanmış şüanı bloklayın, sonra ikinci şüaya eyni düzəlişləri edin. LED sönəndə hər iki şüa hizalanır və bəzi şəkillər çəkməyə hazırsınız. Cihazı işə saldıqda, bir -birinin ardınca blok edərək şüaları yoxlayın. Bir şüa yanlış hizalanarsa, digərinin bloklanması LED -in yanmasına səbəb olur. O zaman, sadəcə, ağlasığmaz olanı yenidən düzəldə bilərsiniz. LED işıqları yanarsa və yanarsa, hər iki şüa uyğunsuzdur və yuxarıda göstərilən prosedura əməl etməlisiniz. Şeyləri etibarlı bir şəkildə qurarsanız və şüaları ilk dəfə hizalasanız, yenidən düzəltmədən əvvəl bir az cəza alacaqsınız.

Addım 4: Nəzarətçi

Nəzarətçini Fry elektronikasından çox baha qiymətə aldığım plastik bir qutuda qurdum. Kifayət qədər böyük olduğu müddətcə demək olar ki, hər şeyi istifadə edə bilərsiniz. Bu qutu 9V batareya üçün nəzərdə tutulmuşdu, amma 6V istifadə etməliyəm, buna görə də batareya sahəsi boşa çıxır. 9V batareya bölməsinə elektron lövhəni asanlıqla yerləşdirə bilərdim.

İstifadə etdiyiniz qutu və açarlardan asılı olmayaraq, planı planlaşdırın və bağlamağa çalışdığınız zaman hər şeyin bir -birinə uyğun olacağından əmin olun. Batareya ilə ardıcıl olaraq bağlı bir diod olduğunu unutmayın. Təchizat gərginliyini 5.5V maksimum Vcc üçün qiymətləndirilən uC üçün məqbul bir səviyyəyə endirmək üçün var. Diyot olsa belə, hissə təzə batareyalarla həddində işləyir, buna görə 5V tənzimləyici əlavə etməyincə 9V -də çalışmaq haqqında heç bir gözəl fikir əldə etməyin. Daxili şunt tənzimləyicisi olduğu üçün bunun əvəzinə bir PIC12HV615 istifadə etmək fikri ilə oyandım, amma minimum və maksimum cərəyanlar arasında yellənmə şunt tənzimləyicisi üçün çoxdur, buna görə dövrə çatmaq üçün bir qədər çətinləşdirməli oluram. iş Mən bunu çox sadə tutmaq istədim, əsasən də tənbəl olduğum üçün, amma başqa layihələrim var və bunu ən qısa müddətdə bitirmək istədim. İstifadə etdiyim rölin göstərilmiş, lakin sxematik olaraq etiketlənməmiş bir daxili diodu var. Diyot, uC -ni bir röle bobini kimi bir induktora bir nəbz atdığınız zaman meydana gələn induktiv tərs gerilim zərbəsindən qoruyur. Fərqli bir röle istifadə edirsinizsə, göstərilən polarite ilə bir diod əlavə etməyinizə əmin olun və ya röleyi ilk dəfə açanda uC ilə vidalaşa bilərsiniz. UC bir pindən təxminən 25 mA etibarlı şəkildə batıra bilər, buna görə də yüksək müqavimət bobinli bir röle seçin. PRMA1A05 500 Ohm bobinə malikdir, buna görə onu bağlamaq üçün yalnız 10-12 mA lazımdır. RJ-11 konnektorlu bir neçə gözəl, yüngül kabel istifadə etmək istədim, amma Fry-də tapdığım bütün bağlayıcılar PCB montaj hissələri idi, buna görə də DB9s ilə köhnə məktəbə getdim. Serial kabellər kirdən ucuzdur və vintlər bağlayıcıların düşməsinin qarşısını alacaq. Həqiqətən, optik qurğu ilə nəzarətçi arasında yalnız 3 tel (Vcc, Gnd və iki IS471FE -nin birləşdirilmiş çıxışı) birləşdirməlisiniz, belə ki, demək olar ki, bəyəndiyiniz hər hansı bir bağlayıcıdan/kabeldən, hətta stereo mini fişdən və fişdən istifadə edə bilərsiniz.

Addım 5: Foto Tetikleyicidən istifadə edin

Fikir, bir şeyin baş verəcəyini gözlədiyiniz yerdə şüaların keçəcəyi şəkildə qurmaqdır. Məsələn, bir qidalandırıcıya sinekbalığı və ya yuvaya girən və ya çıxan bir quş vurmaq istəyirsinizsə, çərçivəni kəsilmiş şüa nöqtəsi ilə istədiyiniz yerə qoyun. Sonra hədəfi göstərən kameranı qurun və fokusu, pozlamanı və ağ balansını əvvəlcədən təyin edin (bu, deklanşörün gecikmə müddətini minimuma endirəcək). İKİ şüanın düzgün hizalandığından əmin olmaq üçün şüa hizalanmasını sınayın- bu, əlinizi hər bir şüanın içindən, sonra hədəf sahəsindən keçərək edilir. LED hər iki şüa kəsildikdə yandırmalı və röleyi bağlamalıdır. İndi iş rejimini təyin edin- ya davamlı, ya da darbeli və uzaqlaşın.

Ən yaxşı nəticələr əldə etmək üçün hədəfinizin davranışı haqqında bir az bilmək lazımdır. Sürətli hərəkət edən bir şey çəkmək istəyirsinizsə, IR şüalarını kəsdikdən sonra hədəfin harada olacağını proqnozlaşdırmaq üçün kamera və nəzarətçi gecikmələrini nəzərə almalısınız. Bir yerdə uçan uğultu quşu, şüaların kəsişdiyi yerdə vurula bilər. Sürətlə uçan bir quş və ya yarasa, kamera şəkil çəkənə qədər bir neçə fut uzaqda ola bilər. Pulse rejimi, davamlı çəkiliş rejimi olmayan kameralara, şüalar kəsildiyi müddətdə birdən çox şəkil çəkməyə imkan verir. Nəbz tezliyini 10 Hz -ə qədər təyin edə bilərsiniz, baxmayaraq ki, ətrafında bu qədər sürətli çəkə biləcək bir çox kamera yoxdur. Kameranızın nə qədər sürətli çəkə biləcəyini görmək üçün bir az təcrübə etməlisiniz. Kamera bağlantısı normal olaraq açıq bir röle kontağı vasitəsi ilə aparılır, buna görə kamera əvəzinə bir flaş bağlaya bilərsiniz. Sonra, bir obyektin (yarasa, bəlkə də?) Şüaları qırdığı zaman, deklanşörü açaraq və bir dəfə və ya dəfələrlə flaş qurğusunu işə salmaq üçün nəzarətçidən istifadə edərək qaranlıqda çəkiliş edə bilərsiniz. Flaş açıldıqdan sonra deklanşörü bağlayın. Flaşınız davam edə bilərsə, nəbz rejimlərindən birini istifadə edərək bir neçə dəfə çoxlu ekspozisiya çəkə bilərsiniz. Optik başlıqlara elastik bir ip bağlayaraq şüaların keçdiyi nöqtəni dəqiq bir şəkildə tapa bilərsiniz. Bəzi hədəflər üçün kameranızı göstərib əvvəlcədən fokuslayacağınız yer budur. Aşağıdakı fotoşəkillər Lego adamının şüaların arasından yıxıldığını göstərir. Mən onu şüaların üstündən bir neçə ayaqdan aşağı atdım və görürsən ki, şüaların qırılması, rölin bağlanması və kameranın atəşə tutulması zamanı 6-8 şüaların altına düşmüşdür. Bu kamera əvvəlcədən fokuslandıqda və açıldıqda kiçik bir deklanşör gecikməsi olan bir Nikon DSLR idi. Nəticələriniz kameranızdan asılı olacaq. Prototip indi bu şəkilləri çəkən dostunuzun əlindədir (uzaqdan çəkilişdən istifadə etmək üçün kameramın dəyişdirilməsi lazımdır) Bu cihazdan istifadə edərək daha çox bədii fotoşəkillər çıxarsa, onları bura və ya veb saytımda yerləşdirməyə çalışacağam.