DropArt - precīzs divu pilienu fotografēšanas paātrinātājs: 11 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiki viens un visi, Šajā pamācībā es iepazīstinu ar savu datoru ar datoru vadāmu divu šķidruma pilienu sadursmes ierīci. Pirms sākam dizaina detaļas, manuprāt, ir jēga precīzi izskaidrot, kāds ir dizaina mērķis.

Jautra, interesanta un skaista fotogrāfijas nozare ietver šķidruma pilienu attēlu uzņemšanu, kad tie nonāk līdzīga šķidruma baseinā. Tas pats par sevi var radīt interesantus attēlus. Lai iegūtu patiešām foršus attēlus, mums jāsaduras ar diviem šķidruma pilieniem. Tātad pirmais piliens ietriecas šķidruma baseinā un rada to, ko es saucu par “izplūdes snīpi”, kas paceļas no baseina tieši virs vietas, kur trāpīja pirmais piliens. Tagad otrais piliens ar precīzu laiku tiek sasniegts augšējā snīpī, kas uzspridzina šķidrumu uz āru, lai radītu pārsteidzošas un unikālas formas.

Mana DropArt dizaina mērķis ir nodrošināt šādas funkcijas:

• Lai atbrīvotu šķidruma pilienu ar atkārtojamu izmēru
• Lai atbrīvotu otru šķidruma pilienu ar atkārtojamu izmēru un precīzu laiku attiecībā pret pirmo pilienu
• Lai kontrolētu kameras aizvaru, lai fiksētu sadursmi
• Lai kontrolētu zibspuldzes galvu, lai iesaldētu sadursmi noteiktā brīdī
• Nodrošināt lietotājam draudzīgu atsevišķu kontrolieri, kas nodrošina iespēju kontrolēt visus parametrus un vairākas konfigurācijas
• Lai nodrošinātu lietotājam draudzīgu Windows lietotāja interfeisu vai GUI, kas savienots, izmantojot USB
• Lai nodrošinātu sāknēšanas programmu, lai atvieglotu programmaparatūras atkārtotu mirgošanu, izmantojot USB

Jābūt arī atbilstošai aizsardzībai starp vadības paneli un pievienoto kameru un zibspuldzi.

1. darbība: vispirms apskatīsim dažus rezultātus…

Pirms iedziļināties dizaina detaļās, vispirms apskatīsim dažus DropArt projekta rezultātus. Ja jums kā lasītājam patīk rezultāti, iespējams, vēlēsities padziļināti izpētīt dizainu un, iespējams, radīsit plaisu, veidojot tādu, kam es sniegšu atbalstu.

Svarīgi DropArt fotografēšanas aspekti

Jāatzīmē, ka, lai iegūtu vislabākos rezultātus, kamera ir iestatīta B (vai spuldzes) režīmā. Tas nozīmē, ka, kamēr aizvars ir nospiests, aizvars paliek atvērts. Šis režīms, manuprāt, vislabāk darbojas DropArt fotografēšanai. Patiesībā mirkli tver zibspuldze, nevis kameras aizvars. Lai sasniegtu īsu zibspuldzes ilgumu, zibspuldzes izejas jauda ir jāsamazina līdz minimumam. Es mēdzu izmantot divas mazas zibspuldzes, kas iestatītas manuāli ar zemu izejas jaudu (sk. Attēlu noslēgumā). Viena zibspuldze ir savienota ar DropArt kontrolieri un tiek iedarbināta, izmantojot kabeli. Otrā zibspuldzes galva ir opiski verdzīga no pirmās.

Tā kā mēs esam B režīmā, pārmērīga apkārtējā gaisma izraisīs attēla izplūšanu. Tāpēc fotografēšana ar kritieniem jāveic vājā apgaismojumā - tieši tik daudz gaismas, lai redzētu, ko jūs darāt. Es parasti fotografēju aptuveni f11 režīmā, tāpēc apkārtējās gaismas radītie efekti tiek samazināti līdz minimumam.

Pamata tehnika un uzstādīšana

Jāatzīmē, ka katrs iestatījums nedaudz atšķirsies, un jums jābūt pacietīgam un metodiskam. Kad būsiet sadūries ar diviem pilieniem, jūs atradīsit gandrīz 100% atkārtojamus rezultātus. Pamatiestatīšanai zemāk es izmantoju krāna ūdeni ar sarkanu pārtikas krāsvielu. Pilienu dozators atradās apmēram 25 cm virs šķidruma baseina.

Pārliecinieties, ka Mariotte sifons ir iztīrīts no šķidruma, izmantojot tīrīšanas funkciju (skatiet video piemēru), kā arī pārliecinieties, ka šķidruma līmenis nenokrīt zem Mariotte sifona dibena.

• Vispirms sāciet ar vienu pilienu, kura izmērs ir 35 ms
• Iestatiet aizvara aizkavi uz 100 ms
• Iestatiet zibspuldzes aizturi uz 150 ms
• Palieliniet zibspuldzes aizturi par +10 ms, līdz rāmja augšdaļā parādās kritums
• Tagad jūs varat palielināt zibspuldzes aizturi visā pilienu secībā
• Turpiniet palielināt zibspuldzes aizturi, līdz ir izveidota pilna izlaišanas tekne
• Tagad pievienojiet otro pilienu izmēru 35 ms un aizkavēšanos aptuveni 150 ms
• Pielāgojiet kritiena otro aizkavi +/- 10 ms pieaugumā, līdz tas parādās rāmja augšdaļā virs pirmās nolaišanas teknes
• Pielāgojiet otrā kritiena aizkavi, līdz otrais piliens saduras ar augšējo snīpi no pirmā piliena

Tagad jums ir pamata sadursme, kuru varat spēlēt ar iestatījumiem, lai iegūtu vēlamo efektu.

Dažādiem blīvuma šķidrumiem būs nepieciešami dažādi iestatījumi, taču tos var uzglabāt dažādās konfigurācijās.

2. solis: video pēc kārtas pēc kārtas

Šeit es piedāvāju videoklipu - šī ir virkne atsevišķu secīgu pilienu, kas uzņemti kā nekustīgi attēli ar 10 ms vai 5 ms zibspuldzes intervālu kustību iesaldēšanai. Pēc tam esmu salikusi kopā iegūtos nekustīgos attēlus, lai izveidotu īsu animāciju par piliena dzīvi un turpmāko sadursmi ar otro pilienu.

3. darbība: mehāniskais DropArt DropArter

Neapšaubāmi vissvarīgākā DropArt projekta daļa ir mehāniskais pilienu dozators. Šī dizaina daļa ir būtiska, lai nodrošinātu nemainīgu regulāru pilienu izmēru.

Konstrukcijas pamatā ir mehānisks vārsts, kas tiek atvērts un aizvērts, izmantojot 12v atsperes slodzi, parasti slēgtu solonoīdu. Šis solonoīds tiek precīzi kontrolēts, izmantojot uz mikroprocesora balstītu vadības paneli.

Šķidruma trauks ir 36 mm OD, 30 mm ID akrila caurule. Lai noslēgtu cauruli, man HIPS ir 3D izdrukāts gala vāciņš, kas paredzēts standarta 1/4 collu cauruļu veidgabaliem (skatīt attēlus). Pilieni tiek izsniegti no dzeloņstieples šļūtenes astes - arī 1/4 collu vītne.

Akrila caurules augšdaļa ir noslēgta ar 29. izmēra gumijas ieliktni. Gumijas uzgalis ir aprīkots ar centrālo atveri, kurā esmu ievietojis plastmasas cauruli, lai izveidotu Mariotte sifonu (skatiet īpašo sadaļu par Mariotte sifonu).

Solonoīds ir ievietots nelielā plastmasas projekta kastē un pievienots ārējai kontaktligzdai.

4. darbība: DropArt vadības paneļa dizains un pārskats

Šajā sadaļā es piedāvāju nelielu video pārskatu par DropArt prototipa vadības paneli un tās uzbūvi.

5. darbība: DropArt vadības paneļa shēma

Attēlā šeit redzama vadības vadības paneļa shēma. Mēs redzam, ka, izmantojot jaudīgo PIC mikrokontrolleru, shēma ir salīdzinoši vienkārša.

Shēmu var lejupielādēt šeit:

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

PIEZĪME: videoklipos izmantotais sprieguma regulators ir mazais 78L05 tips. Es iesaku ikvienam, kas veido šo dizainu, izmantot lielāku 7805 TO220 iepakojumā

6. darbība: DropArt - faktiski sistēmas izmantošana

Šajā sadaļā es piedāvāju video, kurā sīki aprakstīts, kā faktiski izmantot DropArt vadības sistēmu. Video aptver, izmantojot atsevišķu aparatūru, kā arī Windows lietotāja interfeisu vai GUI.

7. darbība: DropArt - precizitātes un atkārtojamības pārbaude

Šajā solī es mēģinu aprakstīt divu pilienu secību un ilustrēt DropArt projekta laika precizitāti.

Horizontālie osciloskopa sadalījumi 50 ms / atzīme.

Sākumā apsveriet otro no diviem attēliem. Šī ir ļoti vienkārša izsekošana no mana osciloskopa, kas parāda pamata 1 ms atzīmi, kas veido laika bāzi visam projekta laikam. Šī ērce tiek ģenerēta PIC mikroprocesorā, izmantojot iebūvētu aparatūras taimeri, kas ieprogrammēts, lai radītu pārtraukumu noteiktā laikā. Izmantojot šo laika bāzi, krituma lielumu, starpkritumu aizkavi, aizvara aizkavi un zibspuldzes aizturi var kontrolēt ļoti precīzi, iegūstot ļoti atkārtojamus rezultātus.

Tagad apsveriet pirmo no diviem attēliem:

Vidējā zilā zīme parāda divu pilienu atbrīvošanu. Katra piliena lieluma periods ir 50 ms, bet kritiena 2 aizkavēšanās - 150 ms

Apakšējā rozā zīme ir zibspuldze ar aizkavēšanos 300 ms pēc 1. piliena atbrīvošanas un aizturēšanas laiku 30 ms

Augšējā dzeltenā zīme parāda aizvara atbrīvošanu. Tam ir ieprogrammēta aizture 200 ms. Tomēr tiek pieņemts, ka kameras aizvara aizture ir 100 ms, tāpēc aizvara atbrīvošana ir par 100 ms agrāk, nekā ieprogrammēts. Aizvars paliek atvērts visas darbības laikā (kameras B režīms). Aizvars tiek aizvērts pēc 30 ms zibspuldzes ieslēgšanas perioda beigām.

8. solis: Mariotes sifons - izskaidrots

Ļoti svarīgs dizaina aspekts ir tas, kā kontrolēt šķidruma spiedienu pie vārsta ieejas. Samazinoties šķidruma līmenim rezervuārā, spiediens pie ieejas vārstā samazinās, tāpēc samazinās arī šķidruma plūsmas ātrums. Krituma lielums jebkurā laikā, kad vārsts ir atvērts, samazinās, samazinoties rezervuāra līmenim. Tas padara kritienu sadursmju kontroli dinamisku un atkarīgu no šķidruma līmeņa. Šīs darbības video parāda, kā šī problēma ir atrisināta.

Otrais ļoti īsais video parāda, kā DropArt tīrīšanas funkciju var izmantot, lai uzpildītu Mariotte sifonu, kā arī iztīrītu vai notīrītu mehānisko vārstu.

9. darbība: sāknēšanas ielādētājs, ko izmanto PIC atkārtotai mirgošanai

Šis īsais video demonstrē un izskaidro PIC sāknēšanas ielādētāja darbību, ko var izmantot, lai atkārtoti zibspuldzētu PIC, izmantojot USB, izslēdzot nepieciešamību izmantot īpašu PIC programmētāju.

10. darbība: DropArt detaļu saraksts

Pievienots Word dokuments, kurā uzskaitītas daļas, kuras izmantoju pamācībai

Šis ir saraksts ar daļām, kas nepieciešamas, lai izveidotu DropArt projektu. Visas detaļu joslas ir pieejamas atsevišķi. Izņēmums ir akrila šķidruma trauka gala vāciņš, kuru es izdrukāju 3D formātā. Šim solim esmu pievienojis akrila caurules OD 36 mm gala vāciņa režīmuI (STL formāts).

Aktīvās sastāvdaļas

PIC18F2550 mikrokontrolleris. Komplektā šī ir neprogrammēta daļa, tāpēc tā ir jāatspoguļo ar DropArt programmaparatūru. Ja jums ir piemērots programmētājs, varat to izdarīt pats, vai arī es varu nosūtīt jums iepriekš mirgojošu daļu vai jūs varat nosūtīt man tukšu daļu mirgošanai

• Zils sērijas IIC 20x4 rakstzīmju LCD modulis
• 78L05 sprieguma regulators
• AN25 optoizolators vai tamlīdzīgi-2 izslēgti
• MOC3020 opto-triac
• IRF9530 P-kanālu FET vai līdzīgs
• TLS106 SCR tiristors vai līdzīgs
• 2 gaismas diodes ir izslēgtas

Pasīvās sastāvdaļas

• 1N4001 diode (aizsardzība pret pretēju polaritāti)
• 100nf keramikas kondensatori 3 izslēgti
• 22uf 16v elektrolītiskais kondensators vai līdzīgs 2 izslēgts
• 22pf keramikas kondensatori 2 izslēgti
• 4MHz kristāls HC49/4H ar svinu
• SIL 8 kontaktu izolēts rezistoru tīkls 1,8K 2 izslēgts
• SIL 8 kontaktu kopējais rezistoru tīkls 4.7k 1 off
• 470R 1/4 W rezistors 1 izslēgts
• 10K 1/4 W rezistors 2 izslēgts

Savienotāji

• 2,5 mm plāksnes stiprinājuma kontaktligzda
• 2,5 mm šasijas stiprinājuma kontaktdakša/kontaktligzda
• 2,5 mm mono ligzdas ligzda (solenoīds)
• 3,5 mm mono ligzdas ligzda 2 izslēgta (aizvars un zibspuldze)
• USB tipa B 90 grādu DIP ligzda
• Piespraudes galviņa 2,54 mm 4 virzienos
• DIL 28 tapas pagriezta tapa IC ligzda
• Izslēdziet DIL 6pin pin IC ligzdu 3

Citi

• 12 cm x 8 cm FR-4 prototipa dēlis caur caurumu
• Nospiediet, lai caur caurumiem veiktu miniatūras pogas
• Rotējošais kodētāja slēdzis 2 bitu Pelēks kodēts
• Vadības poga, kas piemērota rotējošam kodētājam

Mehānika

• Skaidra akrila caurule 36 mm OD 30 mm ID un 18 cm gara
• Gala vāciņš (3D druka), kas piemērots akrila caurulei OD 36 mm
• Mariotte sifona tips, lai tas atbilstu sprauslas centram par 16 cm garu
• Gumijas uzgalis, izmērs 29 ar caurumu centrā
• Dzeloņaina šļūtenes aste 1/4”vītne x 4 mm atvere
• BSPP sieviešu starpsienu stiprinājums ar fiksācijas uzgriezni 1/4 collas
• Mucas nipelis 1/4 collas
• 12V līdzstrāvas 4W elektriskais solenoīda vārsts gaiss/gāze/ūdens/degviela parasti aizvērts 1/4 collas divvirzienu

11. solis: secinājumi un domas

Man ļoti patika veidot un pilnveidot šo projektu. Mani projekti gandrīz vienmēr sākas no tā paša sākuma punkta. Mani interesē kaut kas tāds, kam var būt nepieciešams īpašs aprīkojums. Atrodot un bieži iegādājoties aprīkojumu, esmu tik bieži vīlies par kvalitāti un funkcionalitāti, un pēc tam jūtos spiests izstrādāt un veidot savu aprīkojumu, lai pareizi veiktu nepieciešamo darbu. Tas patiešām notika ar DropArt projektu.

DropArt projekts tagad ļauj man veikt šķidruma pilienu sadursmes ar gandrīz 100% atkārtojamību, lai es varētu koncentrēties uz attēliem, nevis uz vilšanos, uzņemot simtiem attēlu, cerot iegūt dažus pilienu sadursmes.

Es sagatavoju un ievietoju šos pamācāmos rakstus trīs iemeslu dēļ. Pirmkārt, man ļoti patīk ražot Instructable, jo tas nodrošina veidu, kā dokumentēt projektu un darbojas kā slēgšana. Otrkārt, es acīmredzot ceru, ka cilvēki lasīs un izbaudīs rakstu, varbūt pat iemācīsies kaut ko jaunu. Treškārt, lai sniegtu palīdzību un atbalstu ikvienam, kurš vēlas, lai projekta izveidē būtu plaisa. Visu savu darba mūžu esmu pavadījis kā projektēšanas inženieris elektronikā un programmatūrā; jau no agras bērnības, ārkārtīgi dedzīgs elektronikas hobijs. Man ļoti patīk palīdzēt citiem, kuri, iespējams, vēlas veidot paši, bet kuriem vienkārši ir vajadzīgi norādījumi un atbalsts.

Pievienotajos attēlos ir redzama mana DropArt iestatīšana manā darbnīcā.

Lūdzu, nekautrējieties komentēt vai rakstīt privātu ziņu, ja nepieciešama sīkāka informācija.

Liels paldies, Deivs