Meretas Kamera Digital Keychain untuk Arduino Control: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:14

Pilihan fotografi untuk Arduino tidak banyak. Kamera web tidak praktikal untuk aplikasi seperti fotografi layang-layang atau fotografi awam, melainkan anda ingin membeli kabel USB 200 kaki. Dan teknik semasa untuk fotografi Arduino yang berdiri sendiri biasanya cuba menangkap data gambar mentah dari kamera CMOS yang muncul dari telefon bimbit… dan percayalah, kecuali jika anda perlu memuat naik atau mengubah foto secara digital dalam masa nyata, anda tidak mahu pergi di jalan itu. Mengapa tidak ada kamera digital kilang yang normal dan murah yang dapat dikendalikan oleh Arduino?

Ternyata ada sekurang-kurangnya satu - dan mereka menjualnya di kedai ubat tempatan anda (CVS / Rite-Aid / Walgreens / dll.) Kamera rantai kunci kecil yang mereka jual seharga $ 10-15 per pop. Fotografi pada mereka tidak kurang baik dengan resolusi sekitar 300 hingga 200, mereka dapat menyimpan antara 20 dan 240 foto (bergantung pada gambar yang anda dapati), dan ternyata anak-anak kecil itu hanya dibuat untuk diretas. Anda juga boleh melakukan hack yang sama dengan kamera 1 atau 2 megapiksel yang murah yang memerlukan kad SD jika diperlukan (lihat di bawah), tetapi kami akan melalui proses yang digunakan pada kamera 300 hingga 200 yang lebih biasa dijumpai. Instructable ini akan memandu anda melalui proses pembongkaran, pengubahsuaian dan pemasangan kembali kamera rantai kunci tanpa rak. Ini kemudian akan memandu anda melalui pemasangan rangkaian litar suis transistor yang mudah digunakan oleh Arduino untuk mematikan dan menghidupkan kamera dan mengambil gambar bila-bila masa program anda inginkan. Ia juga akan mempunyai contoh kod dan banyak gambar cantik. Sebelum kita mulai, beberapa catatan: * Kamera yang diretas mungkin berubah dari biru menjadi perak dan kembali dalam foto. Jangan khuatir, dalaman kedua-dua kamera adalah sama (saya bekerja dengan kedua-duanya pada masa ini untuk penyelidikan.). Kamera yang sama ini dijual di seluruh negara dengan warna yang berbeza, dengan jenama yang berbeza dan walaupun dengan casing fizikal yang sedikit berbeza. * Sekiranya teknik ini terdengar biasa, mungkin kerana apa yang kita lakukan pada kamera itu sendiri sangat mirip dengan teknik yang digunakan oleh CatCam, sebuah projek yang menjadi viral dua tahun yang lalu dengan meletakkan kamera kecil, selang waktu pada kolar kucing luar dan memerhatikan ke mana mereka pergi. Teknik CatCam menggunakan kamera yang tidak mudah didapati di Amerika Syarikat, dan ditulis sebelum Arduino benar-benar melancarkan - semoga teknik ini mengkaji semula akan membantu komuniti DIY menemui semula dan menggunakannya semula dalam projek mereka. Saya menemui CatCam ketika projek ini selesai, dan kedua-dua teknik ini dikembangkan secara bebas - jadi teknik saya mungkin berbeza dari teknik CatCam; jangan ragu untuk memilih dan memilih teknik dari keduanya. * Sekiranya anda berada di luar AS atau ingin membuat pesanan secara langsung dari CatCam, kamera yang dapat diretas yang mereka jual mempunyai kualiti yang lebih tinggi - 1 atau 2 Megapixel - dan dapat menyimpan foto terus ke kad SD. Sangat bagus untuk banyak projek (tetapi tidak perlu untuk semua.) Tetapi jika anda mahukan kamera hari ini, pergi ke mana-mana Rite-Aid, CVS, dan lain-lain dan ambil kamera yang ditunjukkan di sini - kamera Konsep Digital, biasanya diedarkan oleh Sakar antarabangsa. * Penyelidikan saya sebenarnya membolehkan saya mengendalikan kamera ini melalui cip ATMega yang berdiri sendiri. Sekiranya anda berminat untuk mempelajari teknik itu untuk beberapa sebab, beritahu saya - jika ada minat yang cukup, saya akan membuat instruksi yang lain. (Saya rasa akan ada lebih banyak permintaan untuk melakukannya melalui Arduino.) KEMASKINI: Dengan permintaan saya telah menambahkan gambarajah litar untuk memasukkan cip ATMega yang berdiri sendiri ke cip seperti gambar terakhir di bawah. Ini tidak akan bermanfaat bagi anda semua, dan saya minta maaf untuk itu - saya harap dapat memberikan langkah yang wajar ini - tetapi bagi mereka yang bertekad, itu lebih baik daripada tidak ada (saya harap). * Teknik ini didokumentasikan sebagai sebahagian daripada kajian saya di program Master of Tangible Interaction Design Carnegie Mellon University, di Pittsburgh, PA. Sekiranya anda mempertimbangkan untuk kembali ke sekolah, nikmati membuat barang dan berminat dengan persimpangan teknologi dan reka bentuk atau seni, beri kami garis!:) Semoga anda dapat membantu ini - komen mengenai teknologi dan aplikasi boleh diterima! Jangan ragu untuk menulis saya secara langsung atau memberi komen sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau ingin penjelasan.

Langkah 1: Pasang Bekalan dan Alatan

Anda akan memerlukan beberapa alat dan bekalan sebelum anda dapat menggunakan Instructable ini. Mari kita jalani mereka sekarang, kan?

Alat: * Pemacu skru kepala Philips kecil. (Mengenai ukuran yang mungkin anda gunakan untuk membaiki cermin mata, atau dalam alat pembaikan komputer.) * Berguna, tetapi tidak kritikal jika anda mempunyai kuku panjang - pemacu skru kepala rata kecil untuk digunakan sebagai tang. * Pemotong wayar / pelucut wayar * Berguna, tetapi tidak kritikal - multimeter. * Pateri solder dan pateri. (Sekarang, sekarang, jangan khawatir. Yang harus anda lakukan ialah memanaskan beberapa solder yang ada dan menempelkan beberapa hujung wayar yang dilucutkan ke sambungan yang ada. Hanya pengetahuan asas tentang pematerian yang diperlukan. Anda mungkin juga dapat melepaskan diri dengan gam wayar pada beberapa model, tetapi pematerian lebih selamat.) Persediaan: * Kamera Digital Rantai Kunci di luar rak. Selalunya dijual dengan nama jenama "Konsep Digital" atau "Shift." Dijual di CVS, Rite-Aid, Walgreens, beberapa Walmarts, dan seluruh Internet. * Berguna tetapi tidak kritikal - beberapa bateri AAA yang tersisa. Kamera harus dilengkapi dengan satu bateri AAA. Tetapi jika anda berhasrat untuk menggunakan projek anda lebih daripada beberapa kali atau dalam jangka masa yang panjang, anda memerlukan alat ganti - kamera memakannya. * Beberapa kaki wayar terlindung. (Sama ada plastik berukuran normal yang diisolasi, ditunjukkan, atau cat tolok nipis yang dilindungi adalah baik - keduanya mempunyai kebaikan dan keburukan; Saya cenderung menggunakan cat yang dilindungi kerana kadangkala saya membuat header lelaki khusus untuk sambungan saya.) * Papan roti atau protoboard lain. * Dua kepingan panjang wayar putih (untuk menyambungkan transistor ke Arduino) * Dua kepingan panjang wayar hitam (untuk menghubungkan tanah dari Arduino ke papan roti) * Dua kepingan panjang wayar merah (untuk menghubungkan kuasa tinggi dari Arduino ke papan roti) * Berguna, tetapi tidak kritikal - LED (untuk output debugging). * Dua transistor (saya menggunakan transistor NPN 2N3904.) * Arduino dengan kabel USB.

Langkah 2: Buka Retak dan Bongkar Kamera Rantai Kunci

Perkara pertama yang pertama - anda memulakan penggodaman ini dengan membawa pemutar skru dan kuku / tang anda ke kamera ini dan melepaskannya. Dalam nota gambar di bawah, anda akan melihat pemotongan kamera langkah demi langkah - Saya akan menunjukkan di mana setiap skru terletak di nota gambar. Apabila kamera anda dibongkar dan kelihatan seperti gambar terakhir (walaupun dengan lebih banyak kepingan), teruskan ke Langkah 3.

Langkah 3: Meretas Kamera Bahagian I (Solder Ke Suis)

Ini adalah bahagian paling sukar dari hack - tetapi tidak * sukar *, saya bersumpah. Oleh itu, tarik nafas dalam-dalam dan mari kita buat pematerian!

Untuk penggodaman ini, kita akan meninggalkan papan litar kamera sepenuhnya utuh. Yang akan kita lakukan ialah menyatukan sambungan kita sendiri ke papan litar di kedua-dua sisi suis butang tekan yang digunakan untuk mengoperasikan kamera. Ini membolehkan kami menggunakan Arduino kami untuk "menekan ke bawah" secara digital pada setiap butang bila-bila masa kami mahu (melalui transistor luaran yang bertindak sebagai suis). Semasa mengendalikan papan litar, cubalah mengatasinya di tepi apabila boleh. Papan litar agak kukuh, tetapi pada akhirnya hari ini masih terpapar elektronik, dan tidak perlu menyentuhnya secara langsung daripada yang diperlukan. Potong dan lepaskan hujung empat kepingan dawai, masing-masing panjangnya sekurang-kurangnya satu kaki. (Lebih baik lebih lama daripada yang lebih pendek dalam kes ini; ini bukan perkara yang anda ingin buat semula terlalu kerap.) Kemudian, perhatikan dua pasang sendi pateri yang ditunjukkan dalam gambar di bawah ini, satu pasangan di sekitar kedua-dua butang tekan butang. Dengan menggunakan fungsi kesinambungan / litar pintas pada multimeter anda, anda dapat mengesahkan bahawa anda telah menemukan pasangan sendi yang betul untuk disolder dengan memegang hujung kedua-dua sendi suis dan menekan butang secara manual untuk melihat apakah itu menyebabkan jeda antara sendi. Sekiranya ia berlaku (rintangan antara kedua jatuh dari tak terhingga hingga hampir ke sifar) anda telah menemui dua yang betul. Sekiranya anda tidak mempunyai multimeter, anda boleh menarik nafas panjang dan mempercayai gambarnya. Setelah anda yakin bahawa anda telah menemukan sendi yang betul, menggunakan besi pematerian anda, cairkan pateri pada setiap empat sendi ini dan pasangkan hujung salah satu daripada empat kepingan dawai ke dalam setiap empat sendi tersebut. Sekiranya anda mempunyai bantuan dalam persediaan pematerian anda, gunakannya untuk memastikan litar anda stabil (meletakkan sehelai surat khabar yang dilipat kecil di antara pengapit untuk melindungi papan litar.)

Langkah 4: Meretas Kamera Bahagian II (Solder a Ground Connection)

Anda baru sahaja menyelesaikan bahagian paling sukar dari penggodaman ini - tahniah! Oleh itu, anda mempunyai satu lagi solder (lebih mudah) untuk dibuat. Yang ini anda perlukan sedikit solder baru.

CATATAN: Harap abaikan bahawa dalam gambar ini, papan litar berada di dalam casing depan plastik. Jangan lakukan seperti yang saya lakukan di sini - sila buat sambungan ini SEBELUM meletakkan litar ke dalam casingnya, untuk mengelakkan pencairan kotak plastik tidak sengaja. (Saya hanya ceroboh dalam memotret langkah ini dan akan cuba memperbaikinya kemudian.) Ambil sepotong wayar kelima, dan potong sekurang-kurangnya satu kaki dengan pinggiran dilucutkan. Sebaik-baiknya, sekeping dawai ini harus berwarna hitam, atau sekurang-kurangnya berbeza dari yang pertama. Sekarang, pateri satu hujungnya ke sisi luar hujung bawah pemegang bateri, seperti yang ditunjukkan. Anda perlu menambahkan pateri anda sendiri ke sambungan ini dan memateri terus ke logam di sini. Saya mendapati ini jauh lebih mudah daripada cuba menambahkan wayar anda ke pateri yang ada yang memegang pemegang bateri ke papan litar. (Saya akan menunjukkan cara yang betul dan salah dalam foto.) Mengapa kita melakukan ini? Baiklah, agar transistor yang dikendalikan Arduino dapat mengawal suis pada kamera rantai kunci, litar Arduino dan litar kamera kunci perlu berkongsi asas elektrik yang sama. Kawat ini hanya membolehkan anda menyambungkan tanah kamera secara fizikal ke tanah Arduino kemudian, melalui baris biasa di papan roti.

Langkah 5: Hubungkan Kamera ke Arduino Anda

Kini tiba masanya untuk mula menyambungkan kamera ke Arduino anda.

Pertama, muatkan beberapa kod yang akan mengawal kamera ke Arduino. Di bawah ini, kami telah memuat naik / melampirkan beberapa contoh kod Arduino yang telah kami gunakan di sini untuk mengambil gambar selang masa. Kod tersebut akan menghidupkan kamera, mengambil gambar, dan kemudian menunda selama satu minit penuh (selama waktu itu kamera akan mati secara automatik) sebelum menghidupkan semula dan mengambil gambar lain - mengulangi ini selama dua puluh gambar (kapasiti gambar pertama saya kamera yang digodam.) Sekarang, mari kita pasangkan Arduino anda ke kamera anda. Pertama, sedikit penjelasan: untuk mengawal kamera sepenuhnya, kod kami mengambil dua pin output digital dan memetakan satu ke suis hidup, dan satu lagi ke suis rana. Apabila kod ingin menghidupkan atau mematikan kamera atau menghidupkan mod, kamera menahan pin output dengan ringkas - dan apabila kod ingin mengambil gambar, ia akan menjadikan pin output rana kamera tinggi. Tindakan ini diterjemahkan kepada menekan butang sebenar dengan menghidupkan dan mematikan transistor, yang seterusnya disambungkan melalui wayar kamera kami ke suis pada kamera sebenar. Landasan kamera dan Arduino dihubungkan untuk memberi Arduino dan litar kamera luaran sebagai titik persamaan, yang membolehkan transistor berfungsi dengan baik. Ambil dua wayar untuk menyambungkan kedua pin output ini (kamera dihidupkan dan kamera) ke garis yang berlainan di papan roti. Kemudian, sambungkan pin asas transistor ke setiap dua pin outpit. Akhirnya, sambungkan kedua-dua wayar anda untuk setiap suis yang sesuai dari kamera sebenar anda ke dua lain (pin pemungut dan pemancar) transistor. Anda mungkin perlu bereksperimen dengan wayar mana yang masuk ke pemungut dan yang mana ke pemancar di setiap pasangan; yang mana akan bergantung pada pendawaian dalaman kamera tertentu yang anda hack. Akhirnya, ** dan ini penting **, lepaskan wayar tanah dari kamera dan pasangkannya ke pin ground di Arduino. Ini diperlukan agar transistor anda berfungsi dan dengan demikian kamera anda dapat bertindak balas terhadap arduino anda!

Langkah 6: Ambil Gambar

Pasangkan bateri AAA ke dalam kamera anda. Ia mesti berbunyi dan dihidupkan. Tunggu 30 saat sehingga kamera mati. (Kod yang saya sertakan menganggap kamera sudah mati ketika dijalankan, dan akan menghidupkan kamera untuk anda.) Sekarang, letakkan kamera dan Arduino untuk sudut pandangan yang anda inginkan dan hidupkan Arduino anda. Voila! Mungkin anda bertanya - kamera ini agak tidak berat sebelah, dengan Arduino dan papan roti dan semuanya. Tidak bolehkah kita menjadikannya lebih ringkas, untuk mengambil gambar dari mana sahaja yang kita mahukan? Berita baiknya, boleh! Ini dirancang untuk digunakan sebagai rangkaian yang berdiri sendiri, menggunakan Atmega yang ditarik dari Arduino, pada satu objek kamera / litar yang dapat ditempatkan di mana saja. Saya juga telah memasukkan gambar persediaan itu di bawah - dan jika orang tertarik dengannya, saya akan mengusahakan Instructable lain atau sekurang-kurangnya menambahkan fail Eagle ke halaman ini agar orang lain dapat bekerja. Beritahu saya! Semoga anda dapat membantu ini - komen mengenai teknologi dan aplikasi boleh diterima! Jangan ragu untuk menulis saya secara langsung atau memberi komen sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau ingin penjelasan.