Automatska makro fokusna šina: 13 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Pozdrav zajednica, Htio bih predstaviti svoj dizajn automatizirane šine za makro fokus. U redu, pa prvo pitanje šta je đavo fokusna šina i za šta se koristi? Makro ili fotografija izbliza umjetnost je slikanja vrlo malih. To se može učiniti s različitim povećanjima ili omjerima. Na primjer, omjer slike 1: 1 znači da se subjekt koji se fotografira projicira na senzor kamere u prirodnoj veličini. Omjer slike 2: 1 znači da će se subjekt projicirati u senzoru dvostruko veće veličine na senzor i tako dalje …

Uobičajen artefakt makro fotografije je vrlo plitka dubinska oštrina. Bilo da koristite namjenske makro objektive, uzimate standardna sočiva i mijenjate ih unatrag ili koristite mijeh općenito govoreći, dubinska oštrina je plitka. Sve do relativno nedavno to je bio kreativan problem s makro fotografijom. Međutim, sada je moguće stvoriti makro slike sa dubinom polja koliko želite pomoću procesa koji se naziva slaganje fokusa.

Slaganje fokusa uključuje snimanje niza ili "hrpe" slika na različitim žarišnim tačkama od najbliže tačke subjekta do najudaljenije tačke subjekta. Niz slika se zatim digitalno kombinira kako bi se stvorila jedna slika s mnogo dubljom dubinom polja. Ovo je fantastično s kreativnog gledišta jer fotograf može izabrati kako želi da se njihova slika pojavi i koliko bi trebao biti u fokusu kako bi postigao maksimalni učinak. Slaganje se može postići na različite načine - moguće je koristiti Photoshop za slaganje ili namjenski komad softvera kao što je Helicon Focus.

Korak 1: Načelo fokusiranja i kriterij dizajna

Princip koji stoji iza šine za fokusiranje je prilično jasan. Uzimamo fotoaparat i objektiv i postavljamo ih na linearnu šinu visoke rezolucije koja omogućava da se kombinacija fotoaparata/objektiva pomjeri bliže ili dalje od subjekta. Dakle, ovom tehnikom ne dodirujemo objektiv fotoaparata, osim možda radi postizanja početnog fokusa u prednjem planu, već pomjeramo kameru i objektiv u odnosu na subjekt. Ako smatramo da je dubinska oštrina objektiva plitka, ova tehnika stvara kriške fokusa na različitim mjestima subjekta. Ako se kriške fokusa generiraju tako da se dubinska oštrina blago preklapa, mogu se digitalno kombinirati kako bi se stvorila slika s neprekidnom dubinom fokusa po cijelom subjektu.

U redu, zašto onda pomaknuti veliku tešku kameru i objektiv, a ne relativno mali i lagani predmet interesa? Pa, subjekt bi mogao biti živ, recimo insekt. Pomicanje živog subjekta kada ga pokušavate zadržati mirnim možda neće funkcionirati previše dobro. Osim toga, pokušavamo zadržati dosljedno osvjetljenje od jednog kadra do drugog, pa bi pomicanje subjekta značilo i pomicanje sve rasvjete kako bi se izbjeglo pomicanje sjene.

Pomicanje kamere i objektiva najbolji je pristup.

Korak 2: Glavne značajke dizajna My Focus Rail

Šina za fokusiranje koju sam dizajnirao nosi kameru i objektiv na čvrstoj mehaničkoj linearnoj šini s motornim pogonom. Kamera se može lako pričvrstiti i ukloniti pomoću brzog otpuštajućeg držača za rep.

Mehanička šina se pokreće i izbacuje pomoću koračnog motora računarskog kontrolera i može pružiti linearnu rezoluciju od približno 5um za koju ja lično mislim da je u većini scenarija više nego primjerena.

Kontrola šine postiže se pomoću jednostavnog za korištenje PC/Windows korisničkog sučelja ili grafičkog sučelja.

Kontrola položaja šine može se postići i ručno pomoću rotacione komande sa programabilnom rezolucijom smještene na upravljačkoj ploči motora (iako se može postaviti bilo gdje, recimo kao ručna kontrola).

Firmver aplikacije koji radi na mikroprocesoru upravljačke ploče može se ponovo bljeskati putem USB-a umanjujući potrebu za namjenskim programatorom.

Korak 3: Fokusna šina na djelu

Prije nego što pređemo u detalje izgradnje i izgradnje, pogledajmo šinu za fokusiranje na djelu. Snimio sam niz videozapisa koji detaljno opisuju različite aspekte dizajna - oni mogu pokriti neke aspekte izvan reda.

Korak 4: Fokusna šina - prvi probni hitac koji sam dobio od šine

U ovoj fazi sam mislio da ću podijeliti jednostavnu sliku dobijenu pomoću šine za fokusiranje. Ovo je u suštini bio prvi probni hitac koji sam napravio nakon što je šina pokrenuta. Jednostavno sam zgrabio mali cvijet iz vrta i izbacio ga na komad žice kako bih ga podržao ispred objektiva.

Složena slika cvijeća bila je sastavljena od 39 zasebnih slika, 10 koraka po kriški na 400 koraka. Nekoliko slika je odbačeno prije slaganja.

Priložio sam tri slike.

• Poslednji fokus složen snimak iz Helicon Focus -a
• Slika na vrhu stoga - forground
• Slika na dnu gomile - pozadina

Korak 5: Detalji kontrolne ploče i prođite kroz nju

U ovom odjeljku predstavljam video koji detaljno opisuje sastavne dijelove upravljačke ploče motora i tehniku izrade.

Korak 6: Upravljačka ploča Ručna kontrola koraka

U ovom odjeljku unaprijed sam postavio još jedan kratki video u kojem je detaljno opisana operacija ručne kontrole.

Korak 7: Shematski dijagram upravljačke ploče

Slika ovdje prikazuje shemu kontrolne ploče. Možemo vidjeti da je upotreba moćnog PIC mikrokontrolera shema relativno jednostavna.

Evo veze do sheme visoke rezolucije:

www.dropbox.com/sh/hv039yinfsl1anh/AADQjyy…

Korak 8: Softver korisničkog interfejsa zasnovanog na računaru ili grafički interfejs

U ovom odjeljku ponovo koristim video za demonstraciju softvera za upravljanje aplikacijama zasnovanog na računaru koji se često naziva i GUI (grafičko korisničko sučelje).

Korak 9: Princip i rad pokretačkog programa

Iako ni na koji način nije povezan s operacijom fokusne šine, bootloader je bitan dio projekta.

Da ponovim - šta je pokretač za pokretanje?

Svrha pokretačkog programa za pokretanje sustava je omogućiti korisniku da reprogramira ili ponovno instalira glavni kod aplikacije (u ovom slučaju aplikaciju Focus Rail) bez potrebe za namjenskim specijaliziranim programatorom za PIC. Ako bih distribuirao unaprijed programirane PIC mikroprocesore i trebao bih izdati ažuriranje firmvera, bootloader omogućava korisniku da ponovo instalira novi firmver bez potrebe za kupnjom PIC programatora ili vraćanjem PIC-a na ponovnu obradu.

Bootloader je jednostavno softver koji radi na računaru. U ovom slučaju bootloader radi na PIC mikrokontroleru i ovo nazivam firmverom. Bootloader bi se mogao nalaziti bilo gdje u programskoj memoriji, ali smatram da je prikladnije locirati ga odmah na početku programske memorije unutar prve stranice veličine 0x1000 bajtova.

Kada se mikroprocesor uključi ili resetira, on će započeti izvršavanje programa iz vektora za resetiranje. Za PIC mikroprocesor, reset vektor se nalazi na 0x0 i normalno (bez pokretačkog programa za učitavanje) to bi bio ili početak aplikacijskog koda ili skok na početak, ovisno o tome kako se kod nalazi od strane kompajlera.

Uz pokretački program koji je prisutan nakon uključivanja ili resetiranja, izvršava se kôd pokretačkog programa, a stvarna aplikacija nalazi se više u memoriji (naziva se premještena) od 0x1000 i više. Prvo što pokretački program radi je provjera statusa hardverskog gumba pokretačkog programa. Ako ne pritisnete ovo dugme, pokretački program automatski prenosi kontrolu programa na glavni kôd u ovom slučaju aplikaciju Focus Rail. Sa stajališta korisnika, ovo je besprijekorno i čini se da se aplikacijski kôd izvršava prema očekivanjima.

Međutim, ako se hardversko dugme pokretačkog programa pritisne tijekom uključivanja ili resetiranja, pokretački program će pokušati uspostaviti komunikaciju s računarom domaćinom u našem slučaju putem radio serijskog sučelja. PC bootloader aplikacija će otkriti i komunicirati s PIC firmverom i sada smo spremni za početak ponovne procedure.

Postupak je jednostavan i provodi se na sljedeći način:

Maunal tipka za fokusiranje je pritisnuta dok je hardver uključen ili resetiran

PC aplikacija otkriva PIC bootloader i zelena statusna traka prikazuje 100% plus prikazuje se poruka otkrivena PIC

Korisnik odabire 'Otvori heksadecimalnu datoteku' i pomoću odabirača datoteke prelazi na novu datoteku HEX -a firmvera

Korisnik sada odabire 'Program/Verify' i proces treptanja započinje. PIC bootloader najprije ažurira novi firmver, a zatim ponovo čita i provjerava. Napredak bilježi zelena traka napretka u svim fazama

Nakon što su program i provjera dovršeni, korisnik pritisne tipku 'Reset Device' (dugme za pokretanje pokretača nije pritisnuto) i novi firmver započinje izvršavanje

Korak 10: Pregled mikrokontrolera PIC18F2550

Ima previše detalja u vezi s PIC18F2550. U prilogu je specifikacija najvišeg nivoa sa podacima. Ako ste zainteresirani, cijeli se podatkovni list može preuzeti sa web lokacije MicroChip ili jednostavno proguglajte uređaj.

Korak 11: AD4988 Upravljač koračnim motorom

AD4988 je fantastičan modul, savršen za pogon bilo kojeg četverožičnog bipolarnog koračnog motora do 1,5A.

Karakteristike: Nizak RDS (uključen) izlaz Automatski način detekcije / odabira načina opadanja struje Pomiješajte sa režimima usporavanja spore struje Sinhrono ispravljanje za nisku potrošnju energije Unutarnji UVLOC Zaštita od strujne struje 3,3 V i 5 V Kompatibilno logičko napajanje Termičko isključenje Krug Zaštita od kvara na zemlji Opterećenje od kratkog spoja Opcijski korak u pet modela: puni, 1/2, 1/4, 1/8 i 1/16

Korak 12: Sklop mehaničke šine

Ovu šinu preuzeli su s eBaya po odličnoj cijeni. Vrlo je robustan i dobro napravljen i dolazi sa koračnim motorom.

Korak 13: Sažetak projekta

Uživao sam u dizajniranju i izgradnji ovog projekta i na kraju sam dobio nešto što mogu koristiti za svoju makro fotografiju.

Sklon sam samo stvaranju stvari koje su praktične i koje ću lično koristiti. Rado ću podijeliti mnogo više detalja o dizajnu nego što je opisano u ovom članku, uključujući programirane testirane PIC kontrolere ako ste zainteresirani za izradu makro fokusne šine za sebe. Samo mi ostavite komentar ili privatnu poruku pa ću vam se javiti. Veliko hvala na čitanju, nadam se da ste uživali! Srdačan pozdrav, Dave