Hakiranje digitalnog fotoaparata privjeska za Arduino kontrolu: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:10

Opcije fotografije za Arduino su rijetke. Web kamere nisu praktične za aplikacije poput fotografiranja zmajem ili javne fotografije, osim ako vam se ne sviđa kupnja 200 -metarskog USB kabela. A trenutne tehnike za samostalnu Arduino fotografiju obično pokušavaju snimiti neobrađene podatke sa CMOS kamera izvađenih s mobitela … i vjerujte mi, osim ako ne morate digitalno otpremati ili promijeniti te fotografije u stvarnom vremenu, ne želite ići niz taj put. Zašto nema normalnog, jeftinog, digitalnog fotoaparata koji može kontrolirati Arduino?

Ispostavilo se da postoji barem jedna-a prodaju je u vašoj lokalnoj ljekarni (CVS/Rite-Aid/Walgreens/itd.) To su one sitne male kamere za privjeske koje prodaju po 10-15 dolara po komadu. Fotografije na njima nisu ni loše s rezolucijom od 300 do 200, mogu pohraniti između 20 i 240 fotografija (ovisno o onoj koju pronađete), a pokazalo se da su mališani samo stvoreni za hakiranje. Isto hakovanje možete izvršiti i sa jeftinom kamerom od 1 ili 2 megapiksela koja po potrebi uzima SD kartice (vidi dolje), ali ćemo proći kroz postupak koji se koristi na uobičajenim kamerama dimenzija 300 do 200. Ovaj Instructable će vas provesti kroz proces rastavljanja, mijenjanja i ponovnog sastavljanja kamere s privjeskom za prodaju. Zatim će vas provesti kroz ožičenje jednostavnog skupa tranzistorskih sklopnih krugova koje Arduino može koristiti za isključivanje i uključivanje fotoaparata i snimanje fotografija kad god vaš program to želi. Takođe će imati uzorak koda i mnogo lijepih slika. Prije nego počnemo, nekoliko napomena: *Kamera koja se hakira može se promijeniti iz plave u srebrnu i na fotografijama. Ne brinite, unutrašnjost obje kamere je ista (trenutno radim s obje radi istraživanja). Ova ista kamera prodaje se širom zemlje u različitim bojama, pod različitim imenima pa čak i sa malo drugačijim fizičkim kućištima. *Ako ova tehnika zvuči poznato, to može biti zato što je ono što radimo sa kamerom vrlo slično tehnici koju koristi CatCam, projekt koji je postao viralan prije dvije godine stavljanjem malih kamera s vremenskim odmakom na ogrlice mačaka na otvorenom i promatranja kuda idu. CatCam -ova tehnika koristi kameru koja nije lako dostupna u Sjedinjenim Državama, a napisana je prije nego što je Arduino zaista uzletio - nadamo se da će ovo ponovno preispitivanje tehnike pomoći DIY zajednici da je otkrije i preuredi u svojim projektima. Otkrio sam CatCam kako je ovaj projekt završen, a obje tehnike su razvijene nezavisno - tako da se moja tehnika vjerojatno razlikuje od CatCam tehnike; slobodno birajte između ove dvije tehnike. *Ako se nalazite izvan SAD -a ili želite naručiti izravno s CatCam -a, kamera koju mogu prodati je bolje kvalitete - 1 ili 2 megapiksela - i može spremiti fotografije izravno na SD karticu. Vrlo lijepo za mnoge projekte (ali nije potrebno za sve.) Ali ako danas želite kameru, idite na bilo koji Rite -Aid, CVS itd. I uzmite kameru prikazanu ovdje - kameru Digital Concepts, koju obično distribuira Sakar international. *Moje istraživanje me je navelo da kontrolišem ovu kameru putem samostalnog ATMega čipa. Ako ste iz nekog razloga zainteresirani za učenje te tehnike, javite mi - ako bude dovoljno interesa, napravit ću još jedan Instructable. (Pretpostavio sam da će biti više potražnje za to putem Arduina.) AŽURIRANJE: Na zahtjev sam dodao dijagram kola za povezivanje samostalnog ATMega čipa na čip kao posljednju fotografiju u nastavku. Mnogima od vas to neće biti od pomoći, i izvinjavam se zbog toga - nadam se da ću ovom koraku posvetiti dužnu pažnju - ali za one koji su odlučni, to je bolje nego ništa (nadam se). *Ova tehnika je dokumentirana kao dio mog istraživanja na programu Master of Tangible Interaction Design Univerziteta Univerziteta Carnegie Mellon u Pittsburghu, PA. Ako razmišljate o povratku u školu, uživate u stvaranju stvari i zanima vas raskrižje tehnologije, dizajna ili umjetnosti, pišite nam!:) Nadam se da vam je ovo pomoglo - komentari na tehnologiju i aplikaciju su dobrodošli! Slobodno mi pišite direktno ili komentirajte ako imate pitanja ili želite pojašnjenja.

Korak 1: Sastavite potrepštine i alate

Trebat će vam nekoliko alata i zaliha prije nego što možete udariti o zemlju na ovom Instructable -u. Hajdemo sada proći kroz njih, hoćemo li?

Alati: *Mali odvijač sa Philips glavom. (Otprilike veličine jedne koju možete koristiti za popravak naočara ili u kompletu za popravku računara.) *Korisno, ali nije kritično ako imate duge nokte - mali odvijač s ravnom glavom koji možete koristiti kao kliješte. *Rezač žice/skidač žice *Korisno, ali ne i kritično - multimetar. *Lemilica i lemljenje. (Ne brinite se. Sve što trebate učiniti je zagrijati neki postojeći lem i zalijepiti nekoliko ogoljenih krajeva žice u postojeće veze. Potrebno je samo osnovno znanje o lemljenju. Možda ćete čak moći pobjeći sa žičanim ljepilom na nekim modelima, ali je lemljenje sigurnije.) Potrošni materijal: *Digitalni fotoaparat za privjeske pri ruci koji je u ponudi. Često se prodaje pod robnim markama "Digital Concepts" ili "Shift". Prodaje se u CVS-u, Rite-Aid-u, Walgreens-u, nekim Walmarts-u i svuda po internetu. *Korisno, ali ne i kritično - nekoliko rezervnih AAA baterija. Kamera bi trebala imati jednu AAA bateriju. Ali ako namjeravate koristiti svoj projekt više od nekoliko puta ili kroz duže vremensko razdoblje, bit će vam potrebni rezervni dijelovi - kamera ih pojede. *Nekoliko stopa izolirane žice. (Ili plastična izolacija normalnog profila, prikazana, ili boja izolirane tankim kolosijekom je u redu-oboje imaju svoje prednosti i nedostatke; Sklon sam koristiti izoliranu boju jer ponekad izrađujem prilagođena muška zaglavlja za svoje veze.) *Tlocrtna ploča ili druga protoboard. *Dva dugačka komada bijele žice (za spajanje tranzistora na Arduino) *Dva dugačka komada crne žice (za spajanje uzemljenja od Arduina na matičnu ploču) *Dva dugačka komada crvene žice (za povezivanje velike snage s Arduina na matičnu ploču) *Korisno, ali ne i kritično - LED (za izlaz za otklanjanje grešaka). *Dva tranzistora (koristim tranzistore NPN 2N3904.) *Arduino sa USB kablom.

Korak 2: Otvorite i otvorite kameru za privjeske

Prvo prvo - započnite ovaj hack tako što ćete odvijač i nokte/kliješta odnijeti do ove kamere i rastaviti ih. U donjim napomenama o slikama vidjet ćete korak po korak disekciju kamere - pokazat ću gdje se svaki vijak nalazi u bilješkama sa slike. Kad je fotoaparat rastavljen i donekle liči na posljednju sliku (iako s više komada), prijeđite na korak 3.

Korak 3: Hakirajte kameru I dio (lemljenje u prekidače)

Ovo je najteži dio hakovanja - ali nije * toliko * teško, kunem se. Zato duboko udahnite i započnimo lemljenje!

Za ovaj hack, ploču kamere ćemo ostaviti potpuno netaknutom. Sve što ćemo učiniti je lemljenje vlastitih veza u ploču s obje strane prekidača koji se koriste za upravljanje kamerom. To nam omogućuje da koristimo naš Arduino za digitalno "pritiskanje" svakog dugmeta kad god želimo (preko vanjskih tranzistora koji djeluju kao prekidači). Prilikom rukovanja pločom, pokušajte je držati za rubove kad god je to moguće. Ploča je prilično čvrsta, ali na kraju dana još uvijek je izložena elektronika, pa je vrijedno ne dodirivati je više nego što je potrebno. Odrežite i ogolite krajeve četiri komada žice, svaki dužine najmanje 1 stopa. (U ovom slučaju bolje duže nego kraće; ovo nije nešto što biste željeli prečesto ponavljati.) Zatim pogledajte dva para lemnih spojeva navedenih na donjoj slici, jedan par oko svakog od dva prekidača. Koristeći funkciju kontinuiteta/kratkog spoja na vašem multimetru, možete potvrditi da ste pronašli prave parove spojeva za lemljenje držeći krajeve na oba prekidačka zgloba i ručnim pritiskom na gumb provjerite stvara li se kratki spoj između spojeva. Ako se to dogodi (otpor između dva pada od beskonačnosti do blizu nule) pronašli ste prava dva. Ako nemate multimetar, možete samo duboko udahnuti i vjerovati slici. Kad budete sigurni da ste pronašli prave spojeve, pomoću svog lemilice rastopite lem na svakom od ova četiri spoja i pričvrstite kraj jednog od četiri komada žice u svaki od četiri spoja. Ako imate ruku pomoći pri postavljanju lemljenja, svakako ga upotrijebite za čvrsto držanje strujnog kruga (stavljajući mali presavijeni komad novina između stezaljki za zaštitu ploče.)

Korak 4: Hakirajte kameru II. Dio (lemite uzemljenu vezu)

Upravo ste završili najteži dio ovog hakiranja - čestitamo! To znači da morate napraviti još jedan (lakši) lemni spoj. Za ovaj trebat će vam svježi lem.

NAPOMENA: Zanemarite da se na ovoj slici ploča nalazi unutar plastičnog prednjeg kućišta. Nemojte raditi ono što izgleda kao da radim ovdje - lemite ovu vezu PRIJE nego što vratite krug u kućište, kako biste izbjegli slučajno otapanje plastičnog kućišta. (Jednostavno sam bio nespretan u fotografiranju ovog koraka i pokušat ću ga kasnije popraviti.) Uzmite peti komad žice i odrežite ga na barem jedno stopalo s ogoljenim rubovima. U idealnom slučaju, ovaj komad žice trebao bi biti obojen u crno ili barem drugačije od prva četiri. Sada jedan njegov kraj lemite na vanjsku stranu uzemljenog držača baterije, kao što je prikazano. Ovoj vezi ćete morati dodati svoj lem i lemiti direktno na metal ovdje. Otkrio sam da je ovo mnogo lakše od pokušaja dodavanja žice u postojeći lem koji drži držač baterije na ploči. (Na fotografijama ću ukazati na ispravne i pogrešne načine.) Zašto to radimo? Pa, da bi tranzistor kontroliran Arduinom mogao kontrolirati prekidače na kameri privjeska, Arduino kolo i krug kamere privjeska moraju dijeliti zajedničko električno uzemljenje. Ova žica jednostavno vam omogućuje da kasnije fizički povežete uzemljenje kamere s uzemljenjem Arduina, putem zajedničkog reda na ploči.

Korak 5: Priključite kameru na svoj Arduino

Sada je vrijeme da povežete kameru sa svojim Arduinom.

Prvo, učitajte neki kod koji će upravljati kamerom na Arduino. U nastavku smo učitali/priložili neki uzorak Arduino koda koji smo ovdje koristili za snimanje time-lapse fotografije. Kod će uključiti kameru, snimiti sliku, a zatim odgoditi cijelu minutu (za to vrijeme kamera će se automatski isključiti) prije nego što se ponovo uključi i napravi novu sliku - ponavljajući ovo za dvadeset fotografija (kapacitet moje prve hakirana kamera.) Priključimo vaš Arduino na kameru. Prvo, malo objašnjenja: za potpunu kontrolu kamere, naš kôd uzima dva pina za digitalni izlaz i preslikava jedan na prekidač za uključivanje, a drugi na prekidač okidača. Kada kôd želi uključiti ili isključiti kameru ili promijeniti način rada, nakratko drži kameru visoko na izlaznom pinu - a kada kôd želi snimiti fotografije, visoko drži izlazni pin okidača fotoaparata. Ova se radnja prevodi u stvarno pritiskanje tipke uključivanjem i isključivanjem tranzistora, koji je preko žica naše kamere povezan sa prekidačima na stvarnoj kameri. Osnove kamere i Arduina povezane su kako bi dale zajedničko uporište Arduinu i spoljašnjim kamerama, omogućavajući ispravnom radu tranzistora. Uzmite dvije žice za povezivanje ova dva izlazna pina (uključena kamera i zatvarač kamere) u različite linije na matičnoj ploči. Zatim spojite osnovni pin tranzistora na svaki od dva izlazna pina. Na kraju, spojite svoje dvije žice za svaki odgovarajući prekidač sa vaše stvarne kamere na druge dvije (igle kolektora i emitera) tranzistora. Možda ćete morati eksperimentirati s tim koja žica ide do kolektora, a koja do emitera u svakom paru; što će ovisiti o unutrašnjem ožičenju određene kamere koju hakirate. Konačno, ** i ovo je važno **, izvadite žicu za uzemljenje iz fotoaparata i uključite je u uzemljenje na Arduinu. Ovo je potrebno da bi vaši tranzistori radili, a time i da kamera reagira na vaš arduino!

Korak 6: Slikajte

Uključite AAA bateriju u fotoaparat. Trebalo bi da se oglasi i uključi. Sačekajte 30 sekundi da se kamera isključi. (Kôd koji sam uključio pretpostavlja da je kamera već isključena kada se pokrene i da će uključiti kameru umjesto vas.) Sada postavite kameru i Arduino za željeni kut gledanja i uključite svoj Arduino. Voila! Možda se pitate - ova kamera je pomalo nezgrapna, s Arduinom i matičnom pločom i svim ostalim. Ne možemo li ovo učiniti malo kompaktnijim za snimanje slika s bilo kojeg mjesta gdje želimo? Dobra vijest je da može! Ovo je dizajnirano za upotrebu kao samostalno kolo, koristeći Atmegu izvučenu iz Arduina, na jednoj kameri/krugu koji se može postaviti bilo gdje. Ispod sam uključio sliku te postavke - i ako je ljude to zaintrigiralo, poradit ću na drugom Instructable -u ili barem dodati Eagle datoteke na ovu stranicu kako bi drugi mogli raditi. Samo mi javi! Nadam se da vam je ovo pomoglo - komentari na tehnologiju i aplikaciju su dobrodošli! Slobodno mi pišite direktno ili komentirajte ako imate pitanja ili želite pojašnjenja.