Fotocamera Fpv 3D Lowcost per Android: 7 Passaggi (Illustrato)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

FPV è una cosa piuttosto interessante. E sarebbe ancora meglio in 3d. La terza dimensione non ha molto senso a grandi distanze, ma per un Micro Quadricottero indoor è perfetta.

Allora ho dato un'occhiata al mercato. Ma le fotocamere che ho trovato erano troppo pesanti per un micro quadrirotore e per questo sono necessari occhiali costosi. L'altra possibilità sarebbe quella di utilizzare due fotocamere e due trasmettitori. Ma ancora una volta hai il problema degli occhiali costosi.

Così ho deciso di crearne uno mio. Tutte le fotocamere sul mercato utilizzano un FPGA per realizzare l'immagine 3D. Ma volevo mantenerlo economico e facile. Non ero sicuro che funzionerà, ma ho provato a utilizzare due circuiti integrati Sync Separator, un micro controller per gestire la sincronizzazione e un circuito integrato di commutazione analogico per passare da una telecamera all'altra. Il problema più grande è sincronizzare le telecamere, ma è possibile farlo con il controller. Il risultato è abbastanza buono.

Un altro problema erano gli occhiali 3D. Normalmente hai bisogno di speciali occhiali 3D che sono piuttosto costosi. Ho provato alcune cose, ma non sono riuscito a risolverlo solo con l'elettronica. Quindi ho deciso di utilizzare un video grabber USB e un Raspberry Pi con Google cartone. Questo ha funzionato abbastanza bene. Ma non è stato molto bello inserire lo schermo nel cartone e avere tutta l'elettronica in giro. Così ho iniziato a scrivere un'app per Android. Alla fine avevo un sistema FPV 3D completo per Android per meno di 70 Euro.

C'è un ritardo di circa 100 ms. Questo è dovuto al video grabber. È abbastanza piccolo per volare con esso.

Hai bisogno di abilità di saldatura abbastanza buone per realizzare la fotocamera perché c'è un circuito stampato da solo, ma se sei un po' esperto dovresti essere in grado di farlo.

OK, iniziamo con l'elenco delle parti.

Passaggio 1: elenco delle parti

Fotocamera 3D:

• PCB: puoi ottenere il PCB con le parti qui (circa 20 Euro
• 2 fotocamere: dovrebbe funzionare con quasi tutte le coppie di fotocamere FPV. Devono avere lo stesso TVL e la stessa velocità di clock. Una buona scelta è quella di utilizzare alcune camme in cui è possibile accedere facilmente al Christal. Ho usato un paio di queste piccole fotocamere con obiettivi da 170 gradi perché volevo usarlo su un Micro Quad. (dai 15 ai 20 euro circa)
• Trasmettitore FPV: io uso questo (circa 8 Euro)
• Ricevitore FPV (ne avevo uno in giro)
• Cornice stampata in 3D
• Video grabber Easycap UTV007: è importante avere il chipset UTV007. Puoi provare altri video grabber UVC, ma non c'è alcuna garanzia che funzioni (circa 15 Euro)
• Cavo USB OTG (circa 5 Euro)
• Visualizzatore FPV 3D App Android: versione Lite o versione completa
• una sorta di cartone di Google. Basta cercare su Google (circa 3 euro)

Ulteriori esigenze:

• Saldatore
• Esperienza di saldatura
• lente d'ingrandimento
• Programmatore AVR
• PC con avrdude o qualche altro software di programmazione AVR
• Smartphone Android con supporto USB OTG
• Stampante 3D per il supporto della fotocamera

Passaggio 2: assemblare il PCB

"caricamento = "pigro"

Conclusione: la fotocamera funziona abbastanza bene. Anche se non è perfetto, è utilizzabile. C'è un ritardo di circa 100 ms, ma per il volo normale e per testare 3d fpv va bene.

Informazioni e suggerimenti:

- Se non hai uno smartphone Android che supporta easycap UTV007 o UVC puoi facilmente procurartene uno su e-bay. Ho comprato un vecchio Motorola Moto G2 2014 per 30 Euro.

- La fotocamera non si sincronizza ogni volta. Se non si ottiene un'immagine o l'immagine non è OK, provare a riavviare la fotocamera alcune volte. Per me ha sempre funzionato dopo alcuni tentativi. Forse qualcuno può migliorare il codice sorgente per una migliore sincronizzazione.

- Se non hai sincronizzato l'orologio delle telecamere, un'immagine aumenterà o diminuirà lentamente. È meno fastidioso se ruoti le telecamere di 90 gradi, che l'immagine vada a sinistra oa destra. Puoi regolare la rotazione nell'app.

- A volte i lati sinistro e destro cambiano in modo casuale. Se ciò accade, riavvia la fotocamera. Se il problema persiste, prova a impostare il parametro DIFF_LONG nella 3dcam.h più in alto, ricompila il codice e aggiorna nuovamente il file esadecimale.

- Puoi impostare lo standard su PAL mettendo PB0 e PB1 a +5V

- Puoi impostare lo standard su NTSC mettendo solo PB0 su +5V

- Con PB0 e PB1 non collegati la modalità di rilevamento automatico è attiva con grande differenza (standard)

- Con solo PB1 collegato a +5V la modalità di rilevamento automatico è attiva con una piccola differenza. Prova questo se vedi una parte della prima immagine in fondo alla seconda immagine. Il rischio che le immagini cambino casualmente è maggiore.

- Utilizzo la modalità standard con fotocamere PAL sincronizzate con l'orologio, ma ho impostato l'app su NTSC. Con questa regolazione ho risultati NTSC e nessun rischio di cambiare casualmente le immagini.

- Ho avuto distorsioni del colore molto brutte con le fotocamere PAL non sincronizzate con l'orologio. Con le fotocamere NTSC questo non è successo. Ma comunque, la sincronizzazione degli orologi è migliore per entrambi gli standard.

Dettagli sul codice:

Il codice è appena documentato nel file 3dcam.h. Tutte le impostazioni importanti possono essere eseguite lì. Alcuni commenti sulle definizioni:

MIN_COUNT: Dopo questo numero di righe il lato passa alla seconda telecamera. Dovresti lasciarlo così com'è. MAX_COUNT_PAL: questa opzione è usata solo in modalità PAL. Dopo questo numero di righe l'immagine torna alla prima telecamera. Puoi giocare con questo parametro se usi la modalità PAL. MAX_COUNT_NTSC: Lo stesso per NTSCDIFF_LONG/DIFF_SHORT: questi parametri sono usati in modalità di rilevamento automatico. Questo numero viene sottratto dal tempo di commutazione rilevato automaticamente. Puoi giocare con questi parametri. MAX_OUTOFSYNC: Questo era pensato per controllare la sincronizzazione delle telecamere, ma non ha mai funzionato bene. Lascialo così com'è o prova a implementarlo da solo.

Se usi il mio PCB dovresti lasciare il resto delle definizioni come sono. Un makefile si trova nella cartella Debug.

Questo è tutto. Aggiungerò presto un video in volo e un istruibile per il quadricottero. Per il momento c'è solo il video di prova della fotocamera.

Aggiornamento 5. Agosto 2018: ho creato un nuovo programma AVR per le telecamere sincronizzate con l'orologio. Non so se funziona quando non sincronizzi gli orologi. Se hai le fotocamere sincronizzate dovresti usarlo.

Può capitare che ci siano distorsioni di colore con le fotocamere PAL. Ripristina l'AVR finché non hai una buona immagine per entrambe le camme. Ho aggiunto un pulsante di ripristino al mio PCB per questo.

Può capitare di avere immagini che cambiano casualmente con le fotocamere NTSC. Ripristina l'AVR finché non si ferma per cambiare in modo casuale. Puoi anche giocare con il parametro DIFF_SHORT nel codice sorgente.

Ci sono alcune modifiche all'ultima versione:

• PAL/NTSC viene rilevato automaticamente. La selezione manuale viene rimossa.
• Per impostare DIFF_SHORT metti PB1 a +5V. Dovresti farlo se vedi una parte della seconda immagine in fondo alla prima immagine.
• Le fotocamere sono sempre sincronizzate ora.

Ecco il link

Aggiornamento 22 gennaio 2019: ho avuto la possibilità di testare la fotocamera con occhiali 3D alternati sul campo. Funziona senza indugio. (Testato con iGlasses Virtual IO molto vecchi e gli occhiali Headplay 3D)