DropArt - Collision Fotografi Dua Titik Precision: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Hello semua dan semua, Dalam arahan ini saya membentangkan reka bentuk saya untuk dua collider drop cecair yang dikendalikan oleh komputer. Sebelum kita memulakan butiran reka bentuk, saya rasa masuk akal untuk menjelaskan dengan tepat apa tujuan reka bentuknya.

Cabang fotografi yang menyeronokkan, menarik dan indah melibatkan menangkap gambar titisan cecair ketika mereka menumpuk kolam cecair yang serupa. Ini dengan sendirinya dapat menghasilkan gambar yang menarik. Untuk mendapatkan beberapa gambar yang sangat keren, kita perlu bertembung dengan dua titisan cecair. Oleh itu, titisan pertama menyentuh kolam cecair dan mencipta apa yang saya sebut sebagai 'up-spout' yang naik dari kolam tepat di atas tempat penurunan pertama memberi kesan. Kini penurunan kedua, tepat pada masanya, mencapai bahagian atas 'up-spout' yang meletup cecair ke luar untuk menghasilkan beberapa bentuk yang luar biasa dan unik.

Tujuan reka bentuk DropArt saya adalah untuk menyediakan ciri-ciri berikut:

• Untuk melepaskan titisan cecair dengan ukuran berulang
• Untuk melepaskan titisan cecair kedua dengan ukuran berulang dan masa yang tepat mengenai penurunan pertama
• Untuk mengawal rana kamera untuk menangkap pelanggaran penurunan
• Untuk mengawal kepala kilat untuk membekukan perlanggaran pada masa tepat pada waktunya
• Untuk menyediakan pengawal mandiri yang mesra pengguna yang menyediakan keupayaan untuk mengawal semua parameter dan pelbagai konfigurasi
• Untuk menyediakan antara muka pengguna berasaskan Windows yang mesra pengguna atau GUI yang disambungkan melalui USB
• Untuk menyediakan bootloader untuk memudahkan firmware kembali berkelip melalui USB

Harus ada perlindungan yang memadai antara papan kawalan dan kamera dan peranti flash yang terpasang.

Langkah 1: Mari Lihat Beberapa Hasil Pertama …

Sebelum masuk ke perincian reka bentuk, mari kita lihat dahulu beberapa hasil dari projek DropArt. Sekiranya anda, sebagai pembaca, menyukai hasilnya, anda mungkin ingin melihat lebih dalam reka bentuknya dan mungkin mempunyai celah untuk membina sendiri yang saya akan berikan sokongan.

Aspek penting untuk fotografi DropArt

Perlu diperhatikan bahawa untuk hasil terbaik kamera diset ke mod B (atau mentol). Ini bermaksud selagi shutter ditekan, shutter akan tetap terbuka. Inilah mod yang saya dapati berfungsi paling baik untuk fotografi DropArt. Sebenarnya lampu kilat yang menangkap momen dan bukan penutup kamera. Untuk mencapai jangka masa kilat yang pendek, kuasa output kilat harus dikekalkan minimum. Saya cenderung menggunakan dua unit kilat kecil yang disetel ke kuasa output rendah manual (lihat gambar pada kesimpulannya). Satu unit denyar digabungkan ke pengawal DropArt dan dipecat melalui kabel. Kepala kilat kedua secara opikal melambak dari yang pertama.

Ketika kita berada dalam mod B, cahaya ambien yang berlebihan akan menyebabkan pengaburan gambar. Oleh itu, fotografi drop harus dilakukan dalam cahaya yang redup - cukup cahaya untuk melihat apa yang anda lakukan. Secara amnya saya merakam gambar pada sekitar f11 dan kesannya disebabkan oleh cahaya persekitaran dikurangkan.

Teknik dan persediaan asas

Harus diingat bahawa setiap persediaan akan sedikit berbeza dan anda harus bersabar dan metodis Setelah anda mempunyai dua tetapan asas, anda akan mendapat hasilnya hampir 100% berulang. Untuk persediaan asas di bawah ini saya menggunakan air paip dengan pewarna makanan merah. Drop dispenser berada kira-kira 25cm di atas kolam cecair.

Pastikan siphon Mariotte dibersihkan daripada cecair menggunakan ciri pembersih (lihat contoh video) dan juga pastikan tahap cecair tidak turun di bawah bahagian bawah sifon Mariotte.

• Mula-mula mulakan dengan saiz drop tunggal 35ms
• Tetapkan shutter delay hingga 100ms
• Tetapkan kelewatan denyar ke 150ms
• Tingkatkan kelewatan kilat dalam peningkatan + 10ms sehingga anda melihat penurunan muncul di bahagian atas bingkai
• Anda kini dapat meningkatkan kelewatan kilat melalui keseluruhan urutan penurunan
• Terus meningkatkan kelewatan kilat sehingga anda mempunyai satu titisan tunggal
• Sekarang tambah ukuran penurunan kedua 35ms dan kelewatan sekitar 150ms
• Laraskan penurunan dua penundaan dalam kenaikan +/- 10ms sehingga muncul di bahagian atas bingkai di atas titisan penurunan pertama
• Laraskan penundaan penurunan dua sehingga titisan kedua bertembung dengan muncung atas dari penurunan pertama

Sekarang anda mengalami pertembungan asas, anda boleh bermain dengan tetapan untuk mendapatkan kesan yang anda mahukan.

Cecair ketumpatan yang berbeza memerlukan tetapan yang berbeza tetapi anda boleh menyimpannya dalam konfigurasi yang berbeza.

Langkah 2: Video Selang Masa Berturut-turut

Di sini saya paparkan sebuah video - ini adalah satu siri titisan berasingan berturut-turut yang diambil sebagai pegun dengan 10ms atau 5ms memajukan selang kilat untuk membekukan gerakan. Saya kemudian menyatukan gambar pegun yang dihasilkan untuk menghasilkan animasi pendek mengenai kehidupan setetes dan perlanggaran seterusnya dengan penurunan kedua.

Langkah 3: DropArt Mechanical Drop Dispenser

Boleh dikatakan bahagian terpenting dalam projek DropArt adalah dispenser drop mekanikal. Bahagian reka bentuk ini sangat penting untuk memastikan ukuran penurunan biasa yang konsisten.

Inti reka bentuknya adalah injap mekanikal yang dibuka dan ditutup menggunakan pegas 12v yang dimuatkan solonoid yang biasanya ditutup. Solonoid ini dikawal dengan tepat menggunakan papan kawalan berasaskan mikropemproses.

Kapal cecair adalah tiub akrilik ID 36mm OD, 30mm. Untuk melepaskan tiub, saya telah mencetak 3D di HIPS penutup akhir yang direka untuk menerima kelengkapan paip 1/4 inci standard (lihat gambar). Titisan dikeluarkan dari ekor selang berduri - juga benang 1/4 inci.

Bahagian atas tiub akrilik dilekatkan dengan bung getah bersaiz 29. Bung getah dibekalkan dengan lubang tengah di mana saya telah memasang tiub plastik untuk membuat sifon Mariotte (lihat bahagian khusus pada sifon Mariotte).

Solonoid ditutup dalam kotak projek plastik kecil dan disambungkan ke soket kuasa luaran.

Langkah 4: Reka Bentuk dan Gambaran Keseluruhan Papan Kawalan DropArt

Pada bahagian ini, saya membentangkan video pendek yang meninjau papan kawalan prototaip DropArt dan pembinaannya.

Langkah 5: Skema Papan Kawalan DropArt

Gambar di sini menunjukkan skema papan kawalan kawalan. Kita dapat melihat bahawa dengan menggunakan mikrokontroler PIC yang kuat, skematiknya agak mudah.

Anda boleh memuat turun skema di sini:

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

CATATAN: dalam video pengatur voltan yang digunakan adalah jenis 78L05 kecil. Saya mencadangkan sesiapa yang membina reka bentuk ini menggunakan 7805 yang lebih besar dalam pakej TO220

Langkah 6: DropArt - Sebenarnya Menggunakan Sistem

Pada bahagian ini, saya membentangkan video yang memperincikan bagaimana sebenarnya menggunakan sistem kawalan DropArt. Video merangkumi penggunaan perkakasan yang berdiri sendiri dan juga antara muka pengguna atau GUI berasaskan Windows.

Langkah 7: DropArt - Memeriksa Ketepatan dan Kebolehulangan

Dalam langkah ini, saya cuba menerangkan urutan dua penurunan dan menggambarkan ketepatan masa projek DropArt.

Pembahagian osiloskop mendatar 50ms / markah.

Pada mulanya, pertimbangkan yang kedua dari kedua gambar tersebut. Ini adalah jejak yang sangat mudah dari osiloskop saya yang memaparkan centang 1ms asas yang membentuk pangkalan masa untuk semua masa projek. Centang ini dihasilkan dalam mikropemproses PIC menggunakan pemasa perkakasan terbenam yang diprogramkan untuk menghasilkan gangguan pada satu titik waktu yang tepat. Dengan menggunakan pangkalan masa ini, ukuran penurunan, penundaan antara jatuhan, penundaan rana dan kelewatan kilat dapat dikendalikan dengan tepat dengan tepat menghasilkan hasil yang sangat berulang.

Sekarang pertimbangkan yang pertama dari dua gambar:

Jejak biru tengah menunjukkan pelepasan dua penurunan. Setiap penurunan mempunyai tempoh ukuran 50ms dan penundaan penurunan 2 sebanyak 150ms

Jejak merah jambu bawah adalah lampu kilat dengan kelewatan 300ms selepas pelepasan drop 1 dan masa tahan 30ms

Jejak kuning atas menunjukkan pelepasan rana. Ini mempunyai kelewatan yang diprogramkan 200ms. Walau bagaimanapun, di anggap kamera mempunyai ketinggian rana 100 ms sehingga pelepasan rana adalah 100 ms lebih awal dari yang diprogramkan. Pengatup tetap terbuka sepanjang urutan (mod kamera B). Pengatup ditutup setelah tempoh kilat 30ms tamat.

Langkah 8: The Mariotte Siphon - Dijelaskan

Aspek yang sangat penting dalam reka bentuk adalah bagaimana mengawal tekanan cecair pada input ke injap. Oleh kerana tahap cecair di takungan turun, tekanan pada input ke injap turun begitu juga dengan kadar aliran cecair. Ukuran penurunan pada waktu tertentu injap terbuka menurun ketika paras takungan turun. Ini menjadikan kawalan pelanggaran jatuh dinamik dan bergantung pada tahap cecair. Video dalam langkah ini menerangkan bagaimana masalah ini telah diselesaikan.

Video yang sangat pendek kedua menunjukkan bagaimana ciri pembersihan DropArt dapat digunakan untuk menyalakan sifon Mariotte serta membersihkan atau membersihkan injap mekanikal.

Langkah 9: Bootloader Digunakan untuk PIC Re-flashing

Video pendek ini menunjukkan dan menerangkan operasi bootloader PIC yang boleh digunakan untuk mem-flash PIC semula melalui USB, menafikan keperluan untuk menggunakan programmer PIC khusus.

Langkah 10: Senarai Bahagian DropArt

Terlampir adalah dokumen perkataan yang menyenaraikan bahagian yang saya gunakan untuk arahan

Ini adalah senarai bahagian yang diperlukan untuk membina projek DropArt. Semua bar bahagian boleh didapati sendiri. Pengecualian untuk ini adalah penutup akhir bagi bekas cecair akrilik yang saya cetak 3D. Saya telah melampirkan mod tutup penutup tiub akrilik OD 36mmI (format STL) pada langkah ini.

Komponen aktif

Pengawal mikro PIC18F2550. Seperti yang dibekalkan, ini adalah bahagian yang tidak diprogramkan sehingga perlu dikemas kini dengan firmware DropArt. Sekiranya anda mempunyai pengaturcara yang sesuai, anda boleh melakukan ini sendiri, atau saya boleh menghantar bahagian yang sudah dilancarkan atau anda boleh menghantar saya bahagian yang kosong untuk berkelip

• Modul LCD watak bersiri IIC 20x4 biru
• Pengatur voltan 78L05
• AN25 opto-isolator atau serupa - 2 diskaun
• MOC3020 opto-triac
• IRF9530 P-channel FET atau yang serupa
• TLS106 SCR Thyristor atau yang serupa
• LED 2 mati

Komponen pasif

• 1N4001 diod (perlindungan polariti terbalik)
• Kapasitor seramik 100nf 3 off
• Kapasitor elektrolitik 22uf 16v atau pelepasan serupa 2
• Kapasitor seramik 22pf 2 mati
• Kristal 4MHz HC49 / 4H memimpin
• Rangkaian perintang terpencil SIL 8 pin 1.8K 2 mati
• Rangkaian perintang biasa SIL 8 pin 4.7k 1 mati
• 470R 1 / 4W perintang 1 mati
• 10K 1 / 4W perintang 2 mati

Penyambung

• Soket kuasa pemasangan papan 2.5mm
• Palam / soket kuasa pemasangan casis 2.5mm
• Soket mono 2.5mm (solenoid)
• Soket mono 3.5mm 2 dimatikan (rana dan denyar)
• Soket wanita DIP USB jenis B 90 darjah
• Pin header 2.54mm 4 arah
• DIL soket IC pin pin 28pin
• DIL 6pin mematikan soket IC pin 3

Yang lain

• Papan prototaip FR-4 12cm x 8cm melalui lubang berlapis
• Tekan untuk membuat butang kecil lubang
• Suis pengekod putar berkod kelabu 2 bit
• Tombol kawalan agar sesuai dengan pengekod putar

Mekanik

• Paip akrilik yang jelas 36mm OD 30mm ID dan panjang 18cm
• Cap akhir (cetakan 3D) agar sesuai dengan paip akrilik OD 36mm
• Jenis sifon Mariotte agar sesuai dengan pusat bung sepanjang 16cm
• Lubang getah bersaiz 29 dengan lubang tengah
• Ekor selang berduri benang 1/4 "x 4mm terdapat bukaan
• Pemasangan bulkhead wanita BSPP dengan pin pemasangan 1/4 inci
• Puting tong 1 / 4inci
• 12V DC 4W injap solenoid elektrik udara / gas / air / bahan api biasanya ditutup 1/4 inci dua hala

Langkah 11: Kesimpulan dan Pemikiran

Saya sangat menikmati pembinaan dan penyempurnaan projek ini. Projek saya hampir selalu bermula dari titik permulaan yang sama. Saya menjadi tertarik dengan sesuatu yang mungkin memerlukan peralatan khas. Setelah menjumpai dan sering membeli peralatan, saya sangat kecewa dengan kualiti dan fungsi dan seterusnya merasa terpaksa merancang dan membina peralatan saya sendiri untuk melakukan pekerjaan yang diperlukan dengan betul. Ini memang berlaku dengan projek DropArt.

Projek DropArt kini membolehkan saya melakukan pelanggaran penurunan cecair dengan kebolehulangan hampir 100% sehingga saya dapat menumpukan perhatian pada gambar dan bukannya kecewa mengambil beratus-ratus gambar dengan harapan mendapat beberapa pelanggaran penurunan.

Saya menghasilkan dan menyiarkan artikel-artikel yang Boleh Diajar ini kerana tiga sebab. Pertama, saya sangat gemar menghasilkan Instructable kerana ia menyediakan cara untuk mendokumentasikan projek dan bertindak sebagai penutupan. Kedua, saya jelas berharap bahawa orang akan membaca dan menikmati artikel itu, bahkan mungkin mempelajari sesuatu yang baru. Dan ketiga, untuk memberi pertolongan dan sokongan kepada sesiapa sahaja yang ingin mempunyai masalah dalam membina projek tersebut. Saya telah menghabiskan seluruh masa bekerja saya sebagai jurutera reka bentuk dalam elektronik dan perisian; dari usia dini, penggemar elektronik yang sangat berminat. Saya sangat seronok membantu orang lain yang mungkin ingin membina sendiri tetapi hanya memerlukan sedikit panduan dan sokongan.

Gambar yang dilampirkan menunjukkan persediaan DropArt saya di bengkel saya.

Jangan ragu untuk memberi komen atau mesej peribadi jika anda memerlukan maklumat lebih lanjut.

Terima kasih banyak, Dave