Kontrola uzávierky filmovej kamery Arduino: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Nedávno som si kúpil dva staré použité filmové fotoaparáty. Po vyčistení som zistil, že rýchlosť uzávierky môže byť oneskorená prachom, koróziou alebo nedostatkom oleja, a tak som sa rozhodol urobiť niečo na meranie skutočného expozičného času akéhokoľvek fotoaparátu, pretože ho holými očami nemôžem zmerať. presne. Tento projekt používa Arduino ako hlavnú súčasť na meranie času expozície. Urobíme opto pár (IR LED a IR foto-tranzistor) a prečítame si, ako dlho je uzávierka fotoaparátu otvorená. Najprv vysvetlím rýchly spôsob, ako dosiahnuť náš cieľ, a na konci uvidíme všetku teóriu tohto projektu.

Zoznam komponentov:

• 1 x filmová kamera
• 1 x Arduino Uno
• 2 x 220 Ω odpor z uhlíkovej fólie
• 1 x IR LED
• 1 x fototranzistor
• 2 x malé doska na pečenie (alebo 1 veľká doska na pečenie, dostatočne veľká na to, aby sa do nej zmestila kamera v strede)
• Mnoho prepojok alebo káblov

*Tieto ďalšie komponenty sú potrebné pre časť s vysvetlením

• 1 x LED normálnej farby
• 1 x Momentálne tlačidlo

Krok 1: Veci zapojenia

Najprv pripevnite IR diódu LED na jednu dosku a IR fototranzistor k druhej, aby sme ich mohli postaviť proti sebe. Pripojte jeden 220 Ω odpor k LED anóde (dlhá noha alebo strana bez plochého okraja) a rezistor pripojte k 5V zdroju energie na Arduine. Pripojte tiež katódu LED (krátka noha alebo strana s plochým okrajom) k jednému z portov GND v Arduine.

Ďalej zapojte kolíkový kolektor na fotografický tranzistor (pre mňa je krátka noha, ale mali by ste sa pozrieť do technického listu svojho tranzistora, aby ste sa presvedčili, že ho zapojíte správnym spôsobom, inak môžete tranzistor vyhodiť do vzduchu) a k rezistoru 220 Ω a odpor k kolíku A1 na Arudine, potom pripojte kolíkový vysielač fototranzistora (dlhá noha alebo tá bez plochej ohraničovacej strany). Takto máme IR LED vždy zapnutú a foto tranzistor nastavený ako umývadlový spínač.

Keď infračervené svetlo dorazí do tranzistora, umožní prechod prúdu z kolíka kolektora na kolík vysielača. Nastavíme kolík A1 na vstupný ťah, takže pin bude vždy vo vysokom stave, pokiaľ tranzistor nezníži prúd na hmotnosť.

Krok 2: Programovanie

Nastavte svoje Arduino IDE (port, doska a programátor) tak, aby zodpovedalo konfigurácii potrebnej pre vašu dosku Arduino.

Skopírujte tento kód, skompilujte a nahrajte:

int readPin = A1; // pin, na ktorý je pripojený rezistor 330 z fototranzistora

int ptValue, j; // bod úložiska pre dáta načítané z analogRead () bool lock; // bolean zvyknutý čítať stav readPin nepodpísaný dlhý časovač, timer2; dvakrát prečítané; Vyberte reťazec [12] = {"B", "1", "2", "4", "8", "15", "30", "60", "125", "250", "500", "1000"}; dlho očakávané [12] = {0, 1000, 500, 250, 125, 67, 33, 17, 8, 4, 2, 1}; void setup () {Serial.begin (9600); // nastavíme sériovú komunikáciu na 9600 bitov za sekundu pinMode (readPin, INPUT_PULLUP); // nastavíme pin vždy vysoko, okrem prípadov, keď sa foto tranzistor potápa, takže by sme "obrátili" logiku // to znamená HIGH = žiadny IR signál a LOW = oneskorenie príjmu IR signálu (200); // toto oneskorenie slúži na spustenie systému a zabránenie falošným údajom j = 0; // inicializácia nášho počítadla} void loop () {lock = digitalRead (readPin); // prečítanie stavu daného pinu a jeho priradenie k premennej if (! lock) {// spustíte iba vtedy, keď je na pine LOW timer = micros (); // nastavte referenčný časovač while (! lock) {// urobte to, keď je kolík LOW, inými slovami, časovač otvorenia uzávierky2 = micros (); // vezmite uplynutý čas ukážkový zámok = digitalRead (readPin); // prečítajte si stav kolíka, aby ste zistili, či sa uzávierka zavrela} Serial.print ("Position:"); // tento text slúži na zobrazenie požadovaných informácií Serial.print (zvoľte [j]); Serial.print ("|"); Serial.print ("Čas otvorenia:"); prečítané = (časovač2 - časovač); // vypočítajte, ako dlho bola uzávierka otvorená Serial.print (prečítané); Serial.print („my“); Serial.print ("|"); Serial.print ("Očakávané:"); Serial.println (očakávané [j]*1000); j ++; // zväčšenie polohy uzávierky, to sa dá urobiť tlačidlom}}

Po dokončení nahrávania otvorte sériový monitor (Nástroje -> Sériový monitor) a pripravte fotoaparát na čítanie

Výsledky sa zobrazia po slovách „čas otvorený“: všetky ostatné informácie sú vopred naprogramované.

Krok 3: Nastavenie a meranie

Zložte šošovky fotoaparátu a otvorte priehradku na film. Ak už máte vložený film, nezabudnite ho pred týmto postupom dokončiť, inak poškodíte nasnímané fotografie.

IR LED a IR foto tranzistor umiestnite na opačné strany kamery, jednu na stranu filmu a druhú na stranu, kde boli šošovky. Bez ohľadu na to, ktorú stranu použijete pre LED alebo tranzistor, uistite sa, že pri stlačení spúšte urobia vizuálny kontakt. Za týmto účelom nastavte uzávierku na „1“alebo „B“a pri „fotografovaní“fotografie skontrolujte sériový monitor. Ak uzávierka funguje dobre, monitor by mal ukazovať hodnoty. Tiež medzi ne môžete umiestniť nepriehľadný predmet a posunutím spustiť merací program.

Resetujte Arduino pomocou tlačidla reset a fotografujte jeden po druhom pri rôznych rýchlostiach uzávierky od „B“do „1000“. Sériový monitor vytlačí informácie po zatvorení uzávierky. Ako príklad môžete vidieť časy namerané na filmových kamerách Miranda a Praktica na priložených obrázkoch.

Tieto informácie použite na opravy pri fotografovaní alebo diagnostikovaní stavu fotoaparátu. Ak chcete vyčistiť alebo vyladiť fotoaparát, dôrazne vám ho pošlem odbornému technikovi.

Krok 4: Geeks Stuff

Tranzistory sú základom všetkej elektronickej technológie, ktorú dnes vidíme, a boli prvýkrát patentované okolo roku 1925 rakúsko-uhorským nemecko-americkým fyzikom. Boli popísané ako zariadenie na ovládanie prúdu. Pred nimi sme museli pomocou vákuových trubíc vykonávať operácie, ktoré dnes robia tranzistory (televízia, zosilňovače, počítače).

Tranzistor má schopnosť ovládať prúd tečúci z kolektora na emitor a tento prúd môžeme ovládať v bežných tranzistoroch s 3 nohami tak, že na bránu tranzistora aplikujeme prúd. Vo väčšine tranzistorov je prúd brány zosilnený, takže napríklad v prípade, ak na bránu aplikujeme 1 mA, dostaneme 120 mA prúdiacich z emitora. Môžeme si to predstaviť ako ventil vodovodného kohútika.

Foto tranzistor je normálny tranzistor, ale namiesto toho, aby mal bránu, je brána pripojená k materiálu citlivému na fotografiu. Tento materiál dodáva malý prúd, keď je budený fotónmi, v našom prípade fotónmi s vlnovou dĺžkou IR. Riadime teda fotografický tranzistor upravujúci výkon zdroja IR svetla.

Pred kúpou a zapojením našich prvkov musíme vziať do úvahy niektoré špecifikácie. V prílohe sú informácie získané z technických listov tranzistora a LED. Najprv musíme skontrolovať poruchové napätie tranzistora, ktoré je maximálnym napätím, ktoré dokáže zvládnuť. Napríklad moje prierazné napätie z emitora do kolektora je 5V, takže ak ho zle zapojím na zdroj 8V, tranzistor vyprážam. Tiež skontrolujte stratový výkon, to znamená, koľko prúdu môže dodať tranzistor pred smrťou. Môj hovorí o 150 mW. Pri 5 V znamená 150 mW zdroj 30 mA (watty = V * I). Preto som sa rozhodol použiť obmedzovací odpor 220 Ω, pretože pri 5 V odpor 220 Ω umožňuje prenášať iba maximálny prúd 23 mA. (Ohmov zákon: V = I * R). To isté platí pre LED, v údajovom liste sa uvádza, že jeho maximálny prúd je asi 50 mA, takže ďalší odpor 220 Ω bude v poriadku, pretože náš maximálny výstupný prúd pre pin Arduino je 40 mA a nechceme vypaľovať kolíky.

Musíme zapojiť naše nastavenie ako na obrázku. Ak používate gombíky ako ja, dbajte na to, aby boli dva okrúhle výčnelky v strede dosky. Potom nahrajte nasledujúci kód do Arduina.

int readPin = A1; // pin, kde je pripojený rezistor 220 z fototranzistora ptValue, j; // bod úložiska pre dáta načítané z analogRead () void setup () {Serial.begin (9600); } void loop () {ptValue = analogRead (readPin); // prečítame hodnotu napätia na readPin (A1) Serial.println (ptValue); // týmto spôsobom odošleme načítané údaje na sériový monitor, aby sme mohli skontrolovať, čo sa deje oneskorenie (35); // len oneskorenie na uľahčenie snímok obrazovky}

Po nahraní otvorte sériový plotter (Nástroje -> Sériový plotter) a sledujte, čo sa stane, keď stlačíte tlačidlo prepínača IR LED. Ak chcete skontrolovať, či funguje infračervená LED dióda (aj diaľkové ovládače televízora), umiestnite pred LED diódu fotoaparát svojho mobilného telefónu a urobte fotografiu. Ak je to v poriadku, uvidíte LED svetlo modrofialové.

V sériovom plotri môžete rozlíšiť, kedy je dióda LED zapnutá a vypnutá, ak nie, skontrolujte zapojenie.

Nakoniec môžete zmeniť metódu analogRead na digitalRead, aby ste videli iba 0 alebo 1. Navrhujem, aby ste po nastavení urobili oneskorenie (), aby ste sa vyhli falošnému LOW čítaniu (obrázok s jedným malým LOW vrcholom).