Controllo dell'otturatore della fotocamera con pellicola Arduino: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Recentemente ho comprato due vecchie macchine da presa usate. Dopo averle pulite mi sono reso conto che la velocità dell'otturatore poteva essere ritardata dalla polvere, dalla corrosione o dalla mancanza di olio, quindi ho deciso di fare qualcosa per misurare il tempo di esposizione reale di qualsiasi macchina fotografica, perché, a occhio nudo, non riesco a misurarlo precisamente. Questo progetto utilizza Arduino come componente principale per misurare il tempo di esposizione. Faremo una coppia ottica (LED IR e un fototransistor IR) e leggeremo per quanto tempo l'otturatore della fotocamera è aperto. Per prima cosa spiegherò il modo veloce per raggiungere il nostro obiettivo e, alla fine, vedremo tutta la teoria alla base di questo progetto.

Elenco dei componenti:

• 1 x fotocamera a pellicola
• 1 x Arduino Uno
• 2 x 220 Ω Resistenza a film di carbonio
• 1 x LED IR
• 1 x fototransistor
• 2 x breadboard piccole (o 1 breadboard grande, abbastanza grande da contenere la fotocamera al centro)
• Molti ponticelli o cavi

*Questi componenti aggiuntivi sono necessari per la sezione spiegazione

• 1 x LED a colori normali
• 1 x pulsante momentaneo

Passaggio 1: informazioni sul cablaggio

Innanzitutto, collega il LED IR in una breadboard e il fototransistor IR nell'altra in modo che possiamo averli uno di fronte all'altro. Collega una resistenza da 220 all'anodo del LED (la gamba lunga o il lato senza bordo piatto) e collega la resistenza all'alimentatore 5V dell'Arduino. Collega anche il catodo LED (gamba corta o il lato con il bordo piatto) a una delle porte GND nell'Arduino.

Quindi, collega il pin del collettore sul fototransistor (per me è la gamba corta, ma dovresti controllare la scheda tecnica del tuo transistor per assicurarti di collegarlo nel modo corretto o potresti finire per far esplodere il transistor) al resistore da 220 e la resistenza al pin A1 dell'Arudino, quindi collegare il pin Emettitore del fototransistor (la gamba lunga o quella senza bordo piatto). In questo modo abbiamo il LED IR sempre acceso e il fototransistor impostato come interruttore sink.

Quando la luce IR arriva, il transistor consentirà alla corrente di passare dal pin del collettore al pin dell'emettitore. Imposteremo il pin A1 su input pull up, quindi il pin sarà sempre su uno stato alto a meno che il transistor non riporti la corrente alla massa.

Passaggio 2: programmazione

Configura il tuo Arduino IDE (porta, scheda e programmatore) in modo che corrisponda alla configurazione necessaria per la tua scheda Arduino.

Copia questo codice, compila e carica:

int readPin = A1; //pin dove è collegata la resistenza 330 dal fototransistor

int ptValue, j; //il punto di memorizzazione per i dati letti da analogRead() bool lock; //un boleano usato per leggere lo stato di readPin unsigned long timer, timer2; doppia lettura; Selezione stringa[12] = {"B", "1", "2", "4", "8", "15", "30", "60", "125", "250", "500", "1000"}; atteso lungo [12] = {0, 1000, 500, 250, 125, 67, 33, 17, 8, 4, 2, 1}; void setup(){ Serial.begin(9600); // impostiamo la comunicazione seriale a 9600 bit al secondo pinMode(readPin, INPUT_PULLUP); // imposteremo il pin sempre alto tranne quando il fototransistor sta affondando, quindi abbiamo "invertito" la logica //significa HIGH = nessun segnale IR e LOW = ritardo del segnale IR ricevuto (200); //questo ritardo serve per far partire il sistema ed evitare false letture j = 0; //inizializzo il nostro contatore } void loop(){ lock = digitalRead(readPin); //legge lo stato del pin dato e lo assegna alla variabile if (!lock){ //esegue solo quando il pin è LOW timer = micros(); //imposta il timer di riferimento while (!lock){ //fai questo mentre il pin è BASSO, in altre parole, timer di apertura dell'otturatore2 = micros();// prendi un campione di tempo trascorso lock = digitalRead(readPin); //leggere lo stato del pin per sapere se l'otturatore si è chiuso } Serial.print("Position: "); //questo testo serve per visualizzare le informazioni richieste Serial.print(select[j]); Serial.print(" | "); Serial.print("Ora di apertura: "); letto = (timer2 - timer); //calcola quanto tempo è rimasto aperto l'otturatore Serial.print (letto); Serial.print(" noi"); Serial.print(" | "); Serial.print("Previsto: "); Serial.println(previsto[j]*1000); j++;// aumenta la posizione dell'otturatore, questo può essere fatto con un pulsante } }

Al termine del caricamento, apri il monitor seriale (Strumenti -> Monitor seriale) e prepara la fotocamera per le letture

I risultati vengono visualizzati dopo le parole "tempo aperto:", tutte le altre informazioni sono preprogrammate.

Passaggio 3: configurazione e misurazione

Togli gli obiettivi della fotocamera e apri il vano della pellicola. Se hai già caricato una pellicola, ricordati di finirla prima di eseguire questa procedura o danneggerai le foto scattate.

Posizionare il LED IR e il fototransistor IR sui lati opposti della fotocamera, uno sul lato della pellicola e l'altro sul lato in cui si trovavano le lenti. Indipendentemente dal lato utilizzato per il LED o il transistor, assicurati solo che facciano contatto visivo quando viene premuto l'otturatore. Per fare ciò, imposta l'otturatore su "1" o "B" e controlla il monitor seriale quando "scatti" una foto. Se l'otturatore funziona bene, il monitor dovrebbe mostrare una lettura. Inoltre, puoi posizionare un oggetto opaco tra di loro e spostarlo per attivare il programma di misurazione.

Ripristina Arduino con il pulsante di ripristino e scatta foto una per una con diverse velocità dell'otturatore a partire da "B" a "1000". Il monitor seriale stamperà le informazioni dopo la chiusura dell'otturatore. Ad esempio puoi vedere i tempi misurati da una fotocamera a pellicola Miranda e Praktica nelle immagini allegate.

Usa queste informazioni per fare correzioni quando scatti foto o per diagnosticare lo stato della tua fotocamera. Se vuoi pulire o mettere a punto la tua fotocamera, ti consiglio vivamente di inviarli a un tecnico esperto.

Passaggio 4: cose da sfigati

I transistor sono la base di tutta la tecnologia elettronica che vediamo oggi, sono stati brevettati per la prima volta intorno al 1925 da un fisico tedesco-americano di origine austro-ungarica. Sono stati descritti come un dispositivo per il controllo della corrente. Prima di loro, dovevamo usare tubi a vuoto per fare le operazioni che fanno oggi i transistor (televisione, amplificatori, computer).

Un transistor ha la capacità di controllare la corrente che scorre dal collettore all'emettitore e noi possiamo controllare quella corrente, nei comuni transistor a 3 piedini, applicando corrente sul gate del transistor. Nella maggior parte dei transistor la corrente di gate è amplificata, quindi, ad esempio, se applichiamo 1 mA al gate, otteniamo 120 mA che fluiscono dall'emettitore. Possiamo immaginarlo come una valvola del rubinetto dell'acqua.

Il fototransistor è un normale transistor ma invece di avere una gamba di gate, il gate è collegato a un materiale fotosensibile. Questo materiale genera una piccola corrente quando è eccitato da fotoni, nel nostro caso, fotoni di lunghezza d'onda IR. Quindi, controlliamo un fototransistor modificando la potenza della sorgente di luce IR.

Ci sono alcune specifiche che dovremmo prendere in considerazione prima di acquistare e cablare i nostri elementi. In allegato sono le informazioni recuperate dai fogli dati dei transistor e dei LED. Innanzitutto, dobbiamo controllare la tensione di rottura del transistor che è la tensione massima che può gestire, ad esempio, la mia tensione di rottura dall'emettitore al collettore è di 5 V, quindi se lo collego in modo errato alimentando 8 V, friggerò il transistor. Inoltre, controlla la dissipazione di potenza, significa quanta corrente può fornire il transistor prima di morire. Il mio dice 150 mW. A 5 V, 150 mW significa fornire 30 mA (Watt = V * I). Ecco perché ho deciso di utilizzare un resistore limitatore da 220, perché, a 5V, un resistore da 220 permette solo di far passare una corrente massima di 23 mA. (Legge di Ohm: V = I * R). Lo stesso caso vale per il LED, le informazioni sulla scheda tecnica dicono che la sua corrente massima è di circa 50 mA, quindi un altro resistore da 220 andrà bene, perché la nostra corrente di uscita massima del pin Arduino è 40 mA e non vogliamo bruciare i pin.

Dobbiamo cablare la nostra configurazione come quella nella foto. Se stai usando bottoni come il mio, fai attenzione a mettere le due protuberanze rotonde al centro del tabellone. Quindi, carica il seguente codice su Arduino.

int readPin = A1; //pin dove è collegata la 220resistore dal fototransistor ptValue, j; //il punto di memorizzazione per i dati letti da analogRead() void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { ptValue = analogRead(readPin); //leggiamo il valore della tensione sul readPin (A1) Serial.println(ptValue); //in questo modo inviamo i dati letti al monitor seriale, così possiamo controllare cosa sta succedendo delay(35); //solo un ritardo per semplificare gli screenshot }

Dopo il caricamento, apri il plotter seriale (Strumenti -> Plotter seriale) e osserva cosa succede quando premi il pulsante dell'interruttore LED IR. Se vuoi verificare se il LED IR funziona (anche telecomandi tv) basta posizionare la fotocamera del cellulare davanti al LED e scattare una foto. Se è ok vedrai una luce blu-viola proveniente dal LED.

Nel plotter seriale è possibile distinguere quando il LED è acceso e spento, in caso contrario, controllare il cablaggio.

Infine, puoi cambiare il metodo analogRead per un digitalRead, quindi puoi vedere solo 0 o 1. Suggerisco di fare un ritardo dopo il Setup() per evitare una falsa lettura LOW, (immagine con un piccolo picco LOW).