Arduino Control üçün Anahtarlık Rəqəmsal Kameranı Hacking: 6 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:49

Arduino üçün fotoqrafiya variantları çox azdır. 200 fut USB kabeli almaq istəmirsinizsə, uçurtma fotoqrafiyası və ya ictimai fotoqrafiya kimi tətbiqlər üçün veb kameralar praktik deyil. Müstəqil Arduino fotoqrafiyası üçün mövcud üsullar, adətən, cib telefonlarından çıxarılan CMOS kameralarından xam görüntü məlumatlarını çəkməyə çalışır… o yolda. Niyə Arduino tərəfindən idarə olunan normal, ucuz, dəyirman rəqəmsal kamerası yoxdur?

Ən azı birinin olduğu ortaya çıxdı-və bunu yerli apteklərdə satırlar (CVS/Rite-Aid/Walgreens/və s.) Bu, pop-a 10-15 dollara satdıqları kiçik çantalı açar kameralardır. 300 -dən 200 -ə qədər bir qətnamə ilə çəkdikləri fotoşəkillər heç də pis deyil, 20 -dən 240 -a qədər fotoşəkil saxlaya bilirlər (tapdığınızdan asılı olaraq) və məlum olur ki, balaca uşaqlar sadəcə hack edilib. Lazım gələrsə SD kartları götürən ucuz 1 və ya 2 meqapiksellik kamera ilə də eyni hack edə bilərsiniz (aşağıya baxın), lakin daha çox rast gəlinən 300 ilə 200 kamerada istifadə olunan prosesi addımlayacağıq. Bu Təlimat, hazır olmayan bir anahtarlık kamerasının sökülməsi, dəyişdirilməsi və yenidən yığılması prosesində sizə yol göstərəcək. Arduino tərəfindən kameranı söndürmək və açmaq və proqramınız istədiyi vaxt fotoşəkil çəkmək üçün istifadə edə biləcəyiniz sadə bir tranzistor keçid sxemini bağlamaqla sizi tanış edəcək. Nümunə kodu və çox gözəl şəkillər də olacaq. Başlamazdan əvvəl bir neçə qeyd: *Hack edilən kamera mavidən gümüşə çevrilə bilər və fotoşəkillərdə geri çevrilə bilər. Narahat olmayın, hər iki kameranın daxili quruluşları eynidir (hazırda hər ikisi ilə araşdırma üçün çalışıram.). Eyni kamera ölkə daxilində fərqli rənglərdə, fərqli markalar altında və hətta bir az fərqli fiziki korpuslarla satılır. *Əgər bu texnika tanış səslənirsə, bunun səbəbi, kameranın özündə etdiyimiz şeyin, iki il əvvəl yaxasına kiçik, gecikmiş kameralar qoyaraq yayılmış bir layihə olan CatCam-ın istifadə etdiyi texnikaya çox bənzəməsidir. açıq pişiklərdən və hara getdiklərini seyr etməkdən. CatCam -ın texnikası ABŞ -da asanlıqla mövcud olmayan və Arduino həqiqətən uçmadan əvvəl yazılmış bir kameradan istifadə edir - inşallah texnikanın bu yenidən nəzərdən keçirilməsi DIY cəmiyyətinə öz layihələrində yenidən kəşf etməyə və yenidən məqsəd qoymağa kömək edəcək. Bu layihə tamamlandıqca CatCam -ı kəşf etdim və hər iki texnika müstəqil olaraq inkişaf etdirildi - buna görə də mənim texnikam CatCam texnikasından fərqli ola bilər; ikisindən texnika seçmək və seçməkdə çekinmeyin. *ABŞ xaricindəsinizsə və ya birbaşa CatCam -dan sifariş vermək istəsəniz, satdıqları hack kamerası daha yüksək keyfiyyətə malikdir - 1 və ya 2 Megapiksel - və fotoşəkilləri birbaşa SD karta saxlaya bilərsiniz. Bir çox layihə üçün çox gözəldir (amma hamı üçün lazım deyil.) Ancaq bu gün bir kamera istəsəniz, hər hansı bir Rite -Aid, CVS və sairə gedin və burada göstərilən kameranı götürün - adətən Sakar international tərəfindən paylanan Digital Concepts kamerası. *Araşdırmalarım əslində bu kameranı müstəqil bir ATMega çipi ilə idarə etməyimə səbəb oldu. Nədənsə bu texnikanı öyrənməklə maraqlanırsınızsa, mənə bildirin - əgər kifayət qədər maraq varsa, başqa bir Təlimatlandırıcıya zərbə vuracağam. (Arduino vasitəsilə bunu etmək üçün daha çox tələbat olacağını düşündüm.) YENİLƏNİB: İstəklə, tək başına ATMega çipini aşağıdakı son fotoşəkil kimi çipə bağlamaq üçün sxemini əlavə etdim. Bir çoxunuz üçün faydalı olmayacaq və bunun üçün üzr istəyirəm - bu addımı lazımi şəkildə araşdıracağımı ümid edirəm - amma qərarlı olanlar üçün bu heç bir şeydən yaxşıdır (ümid edirəm). *Bu texnika Carnegie Mellon Universitetinin Pittsburgh, PA -da Maddi Etkileşim Dizaynı Magistr proqramında apardığım araşdırmaların bir hissəsi olaraq sənədləşdirilir. Məktəbə qayıtmaq, bir şeylər etməkdən zövq alırsınızsa və texnologiya ilə dizaynın və ya sənətin kəsişməsiylə maraqlanırsınızsa, bizə müraciət edin!:) Ümid edirəm bunu faydalı tapdınız - həm texnologiya, həm də tətbiq haqqında şərhlər xoş gəlir! Hər hansı bir sualınız varsa və ya hər hansı bir aydınlıq əldə etmək istəsəniz mənə yazın və ya şərh yazın.

Addım 1: Təchizat və Alətləri yığın

Bu Təlimat kitabını yerə vurmadan əvvəl bir neçə alət və təchizata ehtiyacınız olacaq. İndi onlardan keçək, elə deyilmi?

Alətlər: *Kiçik Philips başlı tornavida. (Eynəkləri düzəltmək üçün istifadə edə biləcəyiniz ölçüdə və ya kompüter təmiri dəstində.) *Dırnaqlarınız uzun olarsa köməkçi, lakin kritik deyil - kəlbətin kimi istifadə etmək üçün kiçik düz başlı tornavida. *Tel kəsici/tel soyucular *Faydalı, lakin kritik deyil - multimetr. *Lehimləmə dəmir və lehim. (İndi, indi narahat olmayın. Etməyiniz lazım olan tək şey, bəzi lehimləri qızdırmaq və bir neçə soyulmuş tel ucunu mövcud əlaqələrə yapışdırmaqdır. Yalnız lehimləmə haqqında ilkin məlumat lazımdır. Hətta uzaqlaşa bilərsiniz. bəzi modellərdə tel yapışqan ilə, lakin lehimləmə daha təhlükəsizdir.) Təchizat: *Hazır olan Anahtarlık Rəqəmsal Kamera. Tez -tez "Digital Concepts" və ya "Shift" markası altında satılır. CVS, Rite-Aid, Walgreens, bəzi Walmarts və bütün İnternetdə satılır. *Faydalı, lakin kritik deyil - bir neçə ehtiyat AAA batareyası. Kamera bir AAA batareya ilə təchiz olunmalıdır. Ancaq layihənizdən bir neçə dəfə və ya uzun müddət istifadə etmək niyyətindəsinizsə, ehtiyat hissələrə ehtiyacınız olacaq - kamera onları yeyir. *Bir neçə metr izolyasiya edilmiş tel. (Normal ölçülü plastik izolyasiya edilmiş, göstərilən və ya nazik boyalı boya izolyasiyasından istifadə etmək yaxşıdır-hər ikisinin də müsbət və mənfi cəhətləri var; bəzən əlaqələrim üçün xüsusi kişi başlıqları hazırladığım üçün boya izolyasiyasından istifadə edirəm.) *Çörək taxtası və ya digər lövhə. *İki uzun ağ tel (tranzistorları Arduinoya bağlamaq üçün) *İki uzun qara tel (Arduinodan çörək taxtasına torpaq bağlamaq üçün) *İki uzun qırmızı tel (Arduinodan çörək taxtasına yüksək gücü bağlamaq üçün) *Faydalı, lakin kritik deyil - bir LED (debugging output üçün). *İki tranzistor (NPN 2N3904 tranzistorlarından istifadə edirəm.) *USB kabeli olan bir Arduino.

Addım 2: Anahtarlık Kamerasını açın və açın

Əvvəlcə ilk şeylər - tornavidanı və dırnaqlarınızı/penslərinizi bu kameraya aparıb parçalayaraq bu hackə başlayırsınız. Aşağıdakı şəkillərdəki qeydlərdə, kameranın addım -addım parçalanmasını görəcəksiniz - hər bir vidanın şəkil qeydlərində yerləşdiyini göstərəcəyəm. Kameranız söküldükdə və son şəkilə bənzədikdə (daha çox parça olsa da) 3 -cü addıma davam edin.

Addım 3: Kameranın I hissəsini sındırın (Lehim açarlara)

Hackin ən çətin hissəsi budur - amma * o qədər də çətin deyil, and içirəm. Dərin bir nəfəs alın və lehimləmə edək!

Bu hack üçün, kamera dövrə lövhəsini tamamilə sağlam olaraq tərk edəcəyik. Etəcəyimiz tək şey, öz əlaqələrimizi kameranı idarə etmək üçün istifadə olunan düymə açarlarının hər iki tərəfindəki devre kartına lehimləməkdir. Bu, Arduino -dan istifadə edərək istədiyimiz zaman hər düyməni rəqəmsal olaraq "aşağı basmaq" üçün istifadə etməyə imkan verir (açar kimi işləyən xarici tranzistorlar vasitəsilə). Dövrə lövhəsi ilə işləyərkən mümkün qədər kənarlarından tutmağa çalışın. Dövrə lövhəsi kifayət qədər möhkəmdir, amma günün sonunda hələ də elektronikaya məruz qalır və ona lazım olduğundan artıq toxunmamağa dəyər. Hər birinin uzunluğu ən azı bir fut olan dörd telin uclarını kəsin və soyun. (Bu vəziyyətdə daha qısa olmaq daha yaxşıdır; bu, çox tez -tez təkrar etmək istədiyiniz bir şey deyil.) Sonra, aşağıda göstərilən şəkildə göstərilən iki cüt lehim birləşməsinə baxın, hər iki düymə düyməsinin hər birinə bir cüt. Multimetrinizdə davamlılıq/qısa qapanma funksiyasından istifadə edərək, birləşmələr arasında qısaqlıq yaradıb -açmadığını yoxlamaq üçün uclarını hər iki keçid birləşməsindən tutaraq düyməni əl ilə basaraq lehimlənəcək doğru cüt birləşmələri tapdığınızı təsdiqləyə bilərsiniz. Əgər (iki damla arasındakı müqavimət sonsuzluqdan sıfıra yaxın) doğru ikisini tapdınız. Bir multimetreniz yoxdursa, sadəcə dərindən nəfəs alıb şəkilə etibar edə bilərsiniz. Doğru birləşmələri tapdığınızdan əmin olduqdan sonra, lehimləmə dəmirinizi istifadə edərək, lehimi bu dörd birləşmənin hər birində əridin və dörd telin birinin ucunu dörd birləşmənin hər birinə yapışdırın. Lehimləmə qurğunuzda kömək əliniz varsa, heç bir halda dövranınızı sabit saxlamaq üçün istifadə edin (elektron lövhəni qorumaq üçün sıxacların arasına kiçik, qatlanmış bir qəzet parçası qoyun.)

Addım 4: Kameranın II hissəsini sındırın (Topraklama bağlantısını lehimləyin)

Bu hackin ən çətin hissəsini yenicə başa vurdunuz - təbrik edirəm! Dedi ki, daha bir (daha asan) lehim birləşməniz var. Bunun üçün təzə lehimə ehtiyacınız olacaq.

DİQQƏT: Bu şəkildəki elektron kartın ön qabın içərisində olduğunu unutmayın. Burda etdiyim kimi görünən şeyi etmə - zəhmət olmasa, plastik korpusun təsadüfən əriməməsi üçün dövrəni öz korpusuna qoymadan əvvəl bu əlaqəni lehimləyin. (Sadəcə bu addımı çəkməkdə laqeyd idim və sonra düzəltməyə çalışacağam.) Beşinci bir tel götürün və kənarları soyulmuş uzunluğunda ən azı bir ayaq kəsin. İdeal olaraq, bu tel parçası qara rəngdə və ya ən azı ilk dörddən fərqli olaraq rənglənməlidir. İndi göstərildiyi kimi bir ucunu batareya tutucusunun yer ucunun xarici tərəfinə lehimləyin. Bu əlaqəyə öz lehiminizi əlavə etməli və buradakı metalın üzərinə birbaşa lehimləməlisiniz. Batareya tutucusunu dövrə lövhəsinə tutan mövcud lehimə telinizi əlavə etməkdən daha asan olduğunu gördüm. (Fotoşəkillərdə doğru və yanlış yolları göstərəcəyəm.) Niyə bunu edirik? Yaxşı, bir Arduino tərəfindən idarə olunan bir tranzistorun anahtarlık kamerasındakı açarları idarə edə bilməsi üçün Arduino dövrəsi və açar kamera kamerasının ümumi bir elektrik zəmini paylaşması lazımdır. Bu tel, çörək lövhəsindəki ortaq bir sıra vasitəsilə kameranın yerini Arduino -ya daha sonra fiziki olaraq bağlamağa imkan verir.

Addım 5: Kameranı Arduino -ya bağlayın

İndi kameranızı Arduino -ya bağlamağın vaxtı gəldi.

Əvvəlcə kameranı Arduinoya idarə edəcək bir kod yükləyin. Aşağıda, sürətlə fotoşəkil çəkmək üçün burada istifadə etdiyimiz bir nümunə Arduino kodunu yüklədik/əlavə etdik. Kod, kameranı açacaq, şəkil çəkəcək və sonra yenidən açılmadan və başqa bir şəkil çəkmədən əvvəl tam bir dəqiqə gecikəcək (bu müddət ərzində kamera avtomatik olaraq sönəcək) - bunu iyirmi fotoşəkil üçün təkrarlayır hacked kamera.) İndi Arduino'nuzu kameranıza bağlayaq. Birincisi, bir az izahat: kameranı tam idarə etmək üçün kodumuz iki rəqəmsal çıxış pinini götürür və birini açarla, digəri isə deklanşörlə əlaqələndirir. Kod kameranı açmaq və ya söndürmək və ya rejimləri dəyişdirmək istədikdə kameranı qısa müddətdə çıxış pinində yüksək tutur - və kod şəkil çəkmək istədikdə kameranın çekim çıxış pinini yüksək tutur. Bu hərəkət, transistorun açılması və söndürülməsi ilə düymənin həqiqi basılmasına çevrilir ki, bu da öz növbəsində kamera tellərimiz vasitəsilə həqiqi kameranın açarlarına bağlanır. Kamera və Arduinonun əsasları, Arduino və xarici kamera dövrələrinə ümumi bir zəmin verməklə əlaqədardır və tranzistorların düzgün işləməsinə imkan verir. Bu iki çıxış pinini (kamera açıq və kamera deklanşörü) çörək lövhəsindəki fərqli xətlərə bağlamaq üçün iki tel götürün. Sonra, bir tranzistorun əsas pinini iki çıxış pininin hər birinə bağlayın. Nəhayət, hər bir müvafiq keçid üçün iki telinizi faktiki kameranızdan tranzistorun digər ikisinə (kollektor və emitör pinləri) bağlayın. Hansı telin kollektora, hansının hər cütdə emitentə getdiyini sınamalı ola bilərsiniz; Hack etdiyiniz xüsusi kameranın daxili naqillərindən asılı olacaq. Nəhayət, ** və bu vacibdir **, topraklama telinizi kameradan götürün və Arduino üzərindəki topraklama pininə qoşun. Bu, tranzistorlarınızın işləməsi və beləliklə kameranızın arduino -ya cavab verməsi üçün lazımdır!

Addım 6: Şəkillər çəkin

AAA batareyasını kameranıza qoşun. Bip səsi çıxmalı və açılmalıdır. Kameranın sönməsi üçün 30 saniyə gözləyin. (Daxil etdiyim kod, kamera işləyərkən artıq söndürüldüyünü və kameranızı sizin üçün açacağını güman edir.) İndi kameranızı və Arduino -nu istədiyiniz baxış bucağına uyğun olaraq yerləşdirin və Arduino -nu yandırın. Voila! Bəlkə soruşursunuz - bu kamera Arduino və çörək taxtası və hamısı ilə bir az əlverişsizdir. İstədiyimiz yerdən şəkil çəkmək üçün bunu bir az daha kompakt edə bilmərikmi? Yaxşı xəbər budur! Bu, hər hansı bir yerə yerləşdirilə bilən tək bir kamera/dövrə obyekti üzərində bir Arduinodan çıxarılan Atmega istifadə edərək, müstəqil bir dövrə olaraq istifadə üçün hazırlanmışdır. Aşağıdakı qurğunun bir şəklini də daxil etdim və əgər insanlar bununla maraqlanırsa, başqa bir Təlimatla işləyəcəyəm və ya heç olmasa başqalarının işləməsi üçün Eagle fayllarını bu səhifəyə əlavə edəcəyəm. Sadəcə mənə bildir! Ümid edirik ki, bu faydalı oldu - həm texnologiya, həm də tətbiq haqqında şərhlər xoş gəlir! Hər hansı bir sualınız varsa və ya hər hansı bir aydınlıq əldə etmək istəsəniz mənə yazın və ya şərh yazın.