Fotocamera portatile istantanea Pi: 6 passaggi (con immagini)

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

Progetti Fusion 360 »

Avevo in mente l'idea di creare una serie di fotografie ispirate all'età d'oro della polaroid e della fotografia analogica. Gran parte del mio processo creativo è definito dalla creazione dei miei strumenti, quindi non ero molto attratto dall'idea di acquistare solo una polaroid e inizia a scattare.

Questa idea non è nuova di zecca, ci sono già diversi progetti di fotocamere che utilizzano Raspberry Pi e una stampante termica. Ma per questa fotocamera ho voluto farlo a modo mio. Quindi ho preso ispirazione da tutti quei progetti e ho apportato alcune modifiche.

Tutti gli altri progetti simili che ho visto prima, usano un Raspberry Pi 2 e un modulo fotocamera con obiettivo ampio (sorveglianza) per il Pi.

Per questa fotocamera ho optato per un Raspberry Pi Zero W e un obiettivo di lunghezza focale medio-grande.

Il Pi Zero W ha lo stesso ingombro del Pi Zero originale, che è piuttosto piccolo e questo è fantastico. Ma la versione W, include la porta della fotocamera e il Wi-Fi integrato insieme a molte altre funzionalità.

La maggior parte dei moduli della fotocamera Pi è dotata di un obiettivo grandangolare. Ho scelto un obiettivo M12, con un campo visivo di 40° che sarebbe simile a una lunghezza focale di ~45 mm in una fotocamera full frame, perché l'immagine sarebbe più naturale, non così distorta e simile alla fotografia classica.

A proposito, grazie alla connettività wifi posso scattare a distanza.

Passaggio 1: componenti e materiali

Componenti e parti

• 1x Raspberry Pi Zero W raspberrypi.org/raspberry-pi-zero-w
• 1x Mini stampante termica TTL dafruit.com/product/597
• 1x modulo fotocamera Raspberry Pi
• 1x cavo per mini telecamera (CSI) a 15 pin shop.pimoroni.com/cable-raspberry-pi-zero-edition
• 1x obiettivo per fotocamera M12 (qualsiasi distanza focale desiderata)
• 1x supporto per obiettivo per scheda M12 m12lenses.com/M12-Lens-Holder-Plastic-p
• 1x pulsante
• 1x 5v / 3.5A Power bank (min 3A) amazon.de/RAVPower5v3A
• 1x condensatore elettrolitico da 4700uF
• 1x adattatore USB ad angolo retto da maschio a femmina
• 1x adattatore jack da 2,1 mm a USB
• 1x adattatore - jack da 2,1 mm per morsettiera a vite adafruit.com/368

Cablaggio

• 1x intestazione MASCHIO con striscia staccabile
• 1x intestazione FEMMINA striscia staccabile
• Connettore 3x 2 pin (io uso il connettore Dupont)
• Perfboard
• Filo elettrico

Assemblea

• 2x Vite M3 x 6 mm (6 mm ~ 10 mm)
• 2x dadi quadrati (M3 1, 8 mm x 5,5 mm)
• 2x Vite M2 x 6 mm (6 mm ~ 10 mm)

Stampa

Rotoli di carta termica (57mm)

Extra

• Scheda SD da 8 GB (per il raspberrypi)
• Adattatore Mini HDMI (per collegare lo Zero W a un monitor)
• Mini USB to USB (per collegare lo Zero W a una tastiera)
• Caricatore USB 5v

Strumenti usati

• Software

  • Fusion 360 autodesk.com/fusion-360
  • Raspbian Jessie Lite raspberrypi.org/downloads/raspbian
  • ImageMagick www.imagemagick.org
  • zj-58 TAZZE di adafruit github.com/adafruit/zj-58

• Hardware

  • Prusa i3 mk3 prusa3d.com/original-prusa-i3-mk3
  • Pinza per cavi (SN-28B)
  • Strumento spelafili
  • Calibro digitale
  • Cacciaviti multipli

Passaggio 2: configurazione e codice del software

Per questo passaggio potrebbe essere necessaria una tastiera USB e un monitor HDMI. Sarebbe anche utile installare il modulo della fotocamera nel Raspberry Pi in modo da poter testare e controllare che tutto funzioni.

Configurazione di sistema

Esegui l'utilità raspi-config:

$ sudo raspi-config

Per questo progetto sono necessarie queste opzioni:

• Opzioni di interfaccia -> Abilita fotocamera
• Opzioni di interfaccia -> Disabilita seriale
• Opzioni avanzate -> Espandi filesystem

Usa raspi-config per configurare la connessione Wi-Fi. Avrai bisogno di una connessione di rete per aggiornare il sistema e scaricare il software richiesto.

Opzioni di rete -> Wi-Fi

Puoi anche abilitare SSH per accedere in remoto al sistema e apportare modifiche rapide.

Opzioni di interfaccia -> Abilita SSH

Installa il software

Il processo per questi passaggi si è basato su questo tutorial:

learn.adafruit.com/instant-camera-using-raspberry-pi-and-thermal-printer

$ sudo apt update

$ sudo apt install git cups cablaggiopi build-essential libcups2-dev libcupsimage2-dev

Installa il filtro raster per CUPS da adafruit github

$ git clone

$ cd zj-58

$ make $ sudo./install

Installa e imposta la stampa come predefinita nel sistema CUPS. Modificare il valore "baud" in 9600 o 19200 come richiesto dalla stampante. (Il mio era 19200)

$ sudo lpadmin -p ZJ-58 -E -v serial:/dev/ttyAMA0?baud=19200 -m zjiang/ZJ-58.ppd

$ sudo lpoptions -d ZJ-58

Script della fotocamera

$ sudo apt-get install imagemagick

Utilizzando imagemagick per migliorare i contrasti e impostando il contrasto e la luminosità predefiniti della fotocamera, l'ordine di ripresa è il seguente:

raspistill -t 200 -co 30 -br 75 -w 512 -h 388 -n -o - | convert - -grayscale Rec709Luminance -contrast jpg:- | lp

Questi sono i parametri che ho trovato funzionano meglio per il mio caso, ma potresti voler modificare quei valori.

Uso lo stesso pulsante di pressione per sparare a foto e abbattere il sistema. Gli script hanno separato una singola pressione da un'azione di pressione lunga (+4 secondi).

camera.sh

#!/bin/bash

SHUTTER=20 # Inizializza gli stati GPIO gpio -g mode $SHUTTER up while: do # Controlla il pulsante dell'otturatore if [$(gpio -g read $SHUTTER) -eq 0]; then # Deve essere tenuto premuto per più di 4 secondi prima che venga eseguito lo spegnimento… starttime=$(data +%s) while [$(gpio -g read $SHUTTER) -eq 0]; fai se [$(($(data +%s)-starttime)) -ge 5]; then shutdown -h now echo "power off" # Attende che l'utente rilasci il pulsante prima di riprendere while [$(gpio -g read $SHUTTER) -eq 0]; continuare; done fi done if [$(($(date +%s)-starttime)) -lt 2]; then echo "Click close" raspistill -t 1800 -co 30 -br 75 -w 512 -h 388 -n -o - | convert --grayscale Rec709Luminance -contrast jpg:- | lp # data +"%d %b %Y %H:%M" | lp fi sleep 1 fi sleep 0.3 fatto

Imposta automaticamente lo script da avviare all'avvio del sistema. Modifica il file /etc/rc.local e il seguente comando prima della riga finale "exit 0":

sh /home/pi/camera.sh

Usa il percorso in cui hai salvato il file di script.

Raspberry Pi Zero W abilita la compatibilità seriale

pi3-miniuart-bt commuta la funzione Bluetooth Raspberry Pi 3 e Raspberry Pi Zero W per utilizzare il mini UART (ttyS0) e ripristina UART0/ttyAMA0 su GPIO 14 e 15.

Per disabilitare il Bluetooth integrato e ripristinare UART0/ttyAMA0 su GPIO 14 e 15, modificare:

$ sudo vim /boot/config.txt

Aggiungi alla fine del file

dtoverlay=pi3-disable-bt

È inoltre necessario disabilitare il servizio di sistema che inizializza il modem in modo che non utilizzi l'UART:

$ sudo systemctl disable hciuart

Puoi trovare maggiori informazioni su:

Passaggio 3: custodia stampata in 3D

La custodia della fotocamera è progettata per mantenere un ingombro ridotto in cui i componenti si adattano e si incastrano l'un l'altro in modo che non ci siano molte viti su di esso.

Il progetto è diviso in 3 parti:

• La base, dove è allocato il power bank.
• La scatola principale, dove avviene la scheda Pi, la stampante e la maggior parte del cablaggio.
• Il cono dell'obiettivo, che ospita l'obiettivo della fotocamera.

La scatola principale e il cono dell'obiettivo sono ottimizzati per la stampa e non richiedono una struttura di supporto. La base, invece, è stampata su un unico pezzo utilizzando materiale di supporto interno. Volevo creare un pezzo forte per supportare la struttura della telecamera.

Ho incluso i file stl, così puoi stamparlo o modificare il design.

Passaggio 4: collegalo

La prima cosa da fare è saldare le intestazioni del pin maschio alle porte IO del Raspberry Pi.

Una volta fatto, puoi andare avanti e collegare il pi a una breadboard e sarai pronto per testare la configurazione.

Per il cablaggio dei componenti, ho diviso le connessioni utilizzando alloggiamenti a crimpare a 2 pin. Pertanto, durante il processo di assemblaggio, i componenti possono essere fissati individualmente alla custodia e collegati in seguito senza complicazioni. Aiuta anche a sostituire le parti in caso di danni o per l'aggiornamento dell'hardware.

Prendi il jack a botte e collega il condensatore da 4700uF ai terminali + e -. Ciò contribuirà a mantenere stabile la tensione quando la stampante termica è in funzione. Assicurati che la gamba negativa (più corta) del condensatore sia collegata al polo negativo del terminale e non il contrario.

Collegare al jack a botte e al condensatore, i cavi per l'alimentazione della stampante e il Raspberry Pi Zero W.

Per alimentare il Pi, ho saldato il +5V al PP1 e la massa dall'alimentatore al PP6 nella parte posteriore della scheda, proprio sotto l'USB di alimentazione.

Ho preso un pezzo di perfboard e ci ho venduto 2 strisce di intestazioni per pin femmina, quindi prima i pin Pi IO. Su quella perftboard puoi collegare il pulsante e i cavi dati della stampante.

Collegare il pulsante a massa GND (pin 34) e il BCM 20 (pin 38)

Per la stampante seguire questo ordine:

• GND stampante -> GND Raspberry Pi (pin 6)
• Stampante RX -> Raspberry Pi TXD (pin 8, BCM 14, trasmissione UART)
• Stampante TX -> Raspberry Pi RXD (pin 10, BCM 15, ricezione UART)

Controlla l'IO Raspberry Pi per ulteriori informazioni:

Passaggio 5: assemblaggio

Il processo di assemblaggio è semplice.

Il power bank si adatta alla base della custodia e non si muove. Ma può essere facilmente rimosso per essere caricato o sostituito.

Ho stampato alcuni pin per collegare la scheda Raspberry Pi alla custodia e per collegare l'obiettivo anche al resto della custodia.

Non c'è molto spazio per tutti i cavi e i componenti. Devi organizzare lo spazio, ma tutto si adatta all'interno.

Per chiudere la custodia, la base e la scatola principale hanno due linguette sulla parte posteriore che si adattano l'una all'altra. Sul davanti, c'è una tasca a vite per fissare saldamente la scatola.

Passaggio 6: finalmente! Spara Spara Spara…