Hackerare una Fotocamera Digitale Portachiavi per il Controllo Arduino: 6 Passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

Le opzioni fotografiche per Arduino sono poche e lontane tra loro. Le webcam non sono pratiche per applicazioni come la fotografia di aquiloni o la fotografia pubblica, a meno che tu non abbia voglia di acquistare un cavo USB da 200 piedi. E le tecniche attuali per la fotografia Arduino stand-alone in genere cercano di catturare dati di immagini grezze dalle fotocamere CMOS spuntate dai telefoni cellulari … e credimi, a meno che tu non abbia bisogno di caricare o modificare digitalmente quelle foto in tempo reale, non vuoi andare lungo quella strada. Perché non esiste una fotocamera digitale normale, economica e normale che sia controllabile da Arduino?

Si scopre che ce n'è almeno uno - e lo vendono nel tuo negozio di droga locale (CVS/Rite-Aid/Walgreens/ecc.) Sono quelle piccole fotocamere portachiavi pacchiane che vendono per $ 10-15 al pop. La fotografia su di loro non è affatto male con una risoluzione di circa 300 per 200, possono memorizzare tra 20 e 240 foto (a seconda di quella che trovi), e si scopre che i piccoli sono stati fatti solo per essere hackerati. Puoi anche fare questo stesso trucco con una fotocamera economica da 1 o 2 megapixel che accetta schede SD se necessario (vedi sotto), ma esamineremo il processo utilizzato sulle fotocamere 300 per 200 più comunemente trovate. Questo Instructable ti guiderà attraverso il processo di smontaggio, modifica e rimontaggio di una fotocamera portachiavi standard. Ti guiderà quindi attraverso il cablaggio di un semplice set di circuiti di commutazione a transistor che possono essere utilizzati da Arduino per spegnere e accendere la fotocamera e scattare foto ogni volta che il tuo programma lo desidera. Avrà anche codice di esempio e molte belle immagini. Prima di iniziare, alcune note: *La fotocamera violata potrebbe cambiare da blu a argento e viceversa nelle foto. Non preoccuparti, gli interni di entrambe le fotocamere sono gli stessi (sto lavorando con entrambi al momento per la ricerca.). Questa stessa fotocamera è venduta in tutto il paese in diversi colori, con marchi diversi e anche con involucri fisici leggermente diversi. *Se questa tecnica suona familiare, potrebbe essere perché ciò che stiamo facendo alla fotocamera stessa è molto simile alla tecnica utilizzata dalla CatCam, un progetto diventato virale due anni fa inserendo piccole fotocamere time-lapse sui collari di gatti all'aperto e guardando dove vanno. La tecnica di CatCam utilizza una fotocamera che non è facilmente disponibile negli Stati Uniti ed è stata scritta prima del decollo di Arduino - si spera che questa rivisitazione della tecnica aiuti la comunità DIY a riscoprirla e riutilizzarla nei loro progetti. Ho scoperto CatCam mentre questo progetto si concludeva ed entrambe le tecniche sono state sviluppate indipendentemente, quindi la mia tecnica probabilmente varia dalla tecnica CatCam; sentiti libero di scegliere le tecniche tra le due. *Se sei fuori dagli Stati Uniti o desideri ordinare direttamente da CatCam, la fotocamera hackerabile che vendono è di qualità superiore - 1 o 2 Megapixel - e può salvare le foto direttamente su una scheda SD. Molto carino per molti progetti (ma non necessario per tutti.) Ma se vuoi una fotocamera oggi, vai a qualsiasi Rite-Aid, CVS, ecc. e prendi la fotocamera mostrata qui - una fotocamera Digital Concepts, solitamente distribuita da Sakar International. *La mia ricerca mi ha portato a controllare questa fotocamera tramite un chip ATMega autonomo. Se sei interessato ad apprendere quella tecnica per qualche motivo, fammi sapere: se c'è abbastanza interesse, preparerò un altro Instructable. (Ho pensato che ci sarebbe stata più richiesta per farlo tramite Arduino.) AGGIORNAMENTO: su richiesta ho aggiunto lo schema del circuito per collegare il chip ATMega autonomo al chip come l'ultima fotografia qui sotto. Non sarà utile per molti di voi, e me ne scuso - spero di dare a questo passaggio la dovuta diligenza - ma per chi è determinato, è meglio di niente (spero). *Questa tecnica è stata documentata come parte della mia ricerca presso il programma Master of Tangible Interaction Design della Carnegie Mellon University, a Pittsburgh, PA. Se stai pensando di tornare a scuola, divertirti a fare cose e sei interessato all'intersezione tra tecnologia e design o arte, scrivici!:) Spero che tu l'abbia trovato utile - i commenti sia sulla tecnologia che sull'applicazione sono i benvenuti! Sentiti libero di scrivermi direttamente o commentare se hai domande o vuoi chiarimenti.

Passaggio 1: assemblare materiali di consumo e strumenti

Avrai bisogno di alcuni strumenti e forniture prima di poter colpire il suolo su questo Instructable. Esaminiamoli ora, d'accordo?

Strumenti: *Un piccolo cacciavite con testa a croce. (Più o meno delle dimensioni di uno che potresti usare per riparare gli occhiali o in un kit di riparazione del computer.) *Utile, ma non critico se hai le unghie lunghe: un minuscolo cacciavite a testa piatta da usare come pinza. *Tagliafili/spelafili *Utile, ma non critico: multimetro. * Saldatore e saldatore. (Ora, ora, non preoccuparti. Tutto quello che dovrai fare è riscaldare un po' di saldatura esistente e inserire alcune estremità del filo spellato nelle connessioni esistenti. È necessaria solo una conoscenza rudimentale della saldatura. Potresti anche essere in grado di scappare con colla a filo su alcuni modelli, ma la saldatura è più sicura.) Materiali di consumo: * Una fotocamera digitale con portachiavi pronta all'uso. Spesso venduto con i marchi "Digital Concepts" o "Shift". Venduto su CVS, Rite-Aid, Walgreens, alcuni Walmart e su Internet. *Utile ma non critico: alcune batterie AAA di ricambio. La fotocamera dovrebbe essere fornita con una batteria AAA. Ma se intendi utilizzare il tuo progetto più di un paio di volte o per lunghi periodi di tempo, avrai bisogno di pezzi di ricambio: la fotocamera li mangia. *Alcuni piedi di filo isolato. (O l'isolamento in plastica di calibro normale, mostrato o l'isolamento con vernice a scartamento sottile va bene - entrambi hanno i loro pro e contro; tendo a usare l'isolamento con vernice perché a volte realizzo intestazioni maschili personalizzate per le mie connessioni.) * Tagliere o altra scheda prototipale. *Due pezzi lunghi di filo bianco (per collegare i transistor ad Arduino) *Due pezzi lunghi di filo nero (per collegare la massa da Arduino alla breadboard) *Due pezzi lunghi di filo rosso (per collegare alta potenza da Arduino a breadboard) *Utile, ma non critico: un LED (per il debug dell'output). *Due transistor (uso transistor NPN 2N3904.) *Un Arduino con cavo USB.

Passaggio 2: apri e smonta la fotocamera del portachiavi

Per prima cosa: inizi questo trucco portando il cacciavite e le unghie/pinze a questa fotocamera e smontandola. Nelle note delle immagini di seguito, vedrai una dissezione passo passo della fotocamera - indicherò dove si trova ciascuna vite nelle note dell'immagine. Quando la fotocamera è smontata e assomiglia in qualche modo all'ultima immagine (anche se con più pezzi), vai al passaggio 3.

Passaggio 3: hackerare la fotocamera parte I (saldare gli interruttori)

Questa è la parte più difficile dell'hack, ma non è *così* difficile, lo giuro. Quindi fai un respiro profondo e cominciamo a saldare!

Per questo hack, lasceremo il circuito della fotocamera completamente intatto. Tutto ciò che faremo è saldare le nostre connessioni nel circuito stampato su entrambi i lati degli interruttori a pulsante utilizzati per azionare la telecamera. Questo ci consente di utilizzare il nostro Arduino per "premere" digitalmente su ciascun pulsante ogni volta che lo desideriamo (tramite transistor esterni che fungono da interruttori). Quando si maneggia il circuito, cercare di tenerlo per i bordi quando possibile. Il circuito è abbastanza robusto, ma alla fine è ancora l'elettronica esposta, e vale la pena non toccarla direttamente più del necessario. Taglia e spella le estremità di quattro pezzi di filo, ciascuno di almeno 30 cm di lunghezza. (Meglio più lungo che più corto in questo caso; questo non è qualcosa che vorrai ripetere troppo spesso.) Quindi, guarda le due coppie di giunti di saldatura indicati nell'immagine qui sotto, una coppia attorno a ciascuno dei due interruttori a pulsante. Usando la funzione di continuità/cortocircuito sul multimetro, puoi confermare di aver trovato le giuste coppie di giunti da saldare tenendo le estremità di entrambi i giunti dell'interruttore e premendo manualmente il pulsante per vedere se ciò crea un cortocircuito tra i giunti. Se lo fa (la resistenza tra i due scende dall'infinito a vicino allo zero) hai trovato i due giusti. Se non hai un multimetro, puoi semplicemente fare un respiro profondo e fidarti dell'immagine. Una volta che sei sicuro di aver trovato le giunture giuste, usando il tuo saldatore, sciogli la saldatura a ciascuna di queste quattro giunture e attacca un'estremità di uno dei quattro pezzi di filo in ciascuna delle quattro giunture. Se hai una mano per la tua configurazione di saldatura, usala con tutti i mezzi per tenere fermo il tuo circuito (posizionando un piccolo pezzo di giornale piegato tra i morsetti per proteggere il circuito).

Passaggio 4: hackerare la fotocamera parte II (saldare una connessione a terra)

Hai appena completato la parte più difficile di questo trucco: congratulazioni! Detto questo, hai un altro giunto di saldatura (più facile) da realizzare. Per questo ti servirà un po' di saldatura fresca.

NOTA: Si prega di ignorare che in questa immagine, il circuito è all'interno della custodia frontale in plastica. Non fare quello che sembra stia facendo qui - per favore salda questa connessione PRIMA di rimettere il circuito nella sua custodia, per evitare di fondere accidentalmente la custodia di plastica. (Sono stato semplicemente negligente nel fotografare questo passaggio e cercherò di aggiustarlo più tardi.) Prendi un quinto pezzo di filo e taglialo ad almeno un piede di lunghezza con i bordi spogliati. Idealmente, questo pezzo di filo dovrebbe essere colorato di nero, o almeno in modo diverso dai primi quattro. Ora, saldane un'estremità al lato esterno dell'estremità di massa del supporto della batteria, come mostrato. Dovrai aggiungere la tua saldatura a questa connessione e saldare direttamente sul metallo qui. Ho scoperto che questo è molto più semplice del tentativo di aggiungere il filo alla saldatura esistente che tiene il supporto della batteria sul circuito. (Indicherò i modi giusti e sbagliati nelle foto.) Perché lo stiamo facendo? Bene, affinché un transistor controllato da Arduino sia in grado di controllare gli interruttori sulla fotocamera del portachiavi, il circuito Arduino e il circuito della fotocamera del portachiavi devono condividere una massa elettrica comune. Questo cavo ti consente semplicemente di collegare fisicamente la terra della fotocamera alla terra di Arduino in un secondo momento, tramite una riga comune sulla breadboard.

Passaggio 5: aggancia la fotocamera al tuo Arduino

Ora è il momento di iniziare a collegare la tua fotocamera al tuo Arduino.

Innanzitutto, carica del codice che controllerà la fotocamera su Arduino. Di seguito, abbiamo caricato/allegato alcuni esempi di codice Arduino che abbiamo usato qui per scattare fotografie time-lapse. Il codice accenderà la fotocamera, scatterà una foto, quindi ritarderà di un minuto intero (durante il quale la fotocamera si spegnerà automaticamente) prima di riaccendersi e scattare un'altra foto, ripetendo questa operazione per venti fotografie (la capacità del mio primo fotocamera hackerata.) Ora colleghiamo Arduino alla fotocamera. Innanzitutto, una piccola spiegazione: per controllare completamente la fotocamera, il nostro codice prende due pin di uscita digitale e ne mappa uno all'interruttore di accensione e un altro all'interruttore dell'otturatore. Quando il codice vuole accendere o spegnere la fotocamera o cambiare modalità, tiene brevemente alta la fotocamera sul pin di uscita e quando il codice vuole scattare foto, tiene alto il pin di uscita dell'otturatore della fotocamera. Questa azione si traduce nell'effettiva pressione del pulsante accendendo e spegnendo un transistor, che a sua volta è collegato tramite i cavi della nostra fotocamera agli interruttori sulla fotocamera reale. Le basi della fotocamera e dell'Arduino sono collegate per fornire all'Arduino e ai circuiti della fotocamera esterna una massa comune, consentendo ai transistor di funzionare correttamente. Prendi due fili per collegare questi due pin di uscita (fotocamera accesa e otturatore della fotocamera) a linee diverse sulla breadboard. Quindi, collegare il pin di base di un transistor a ciascuno dei due pin di uscita. Infine, collega i tuoi due fili per ogni interruttore corrispondente dalla tua fotocamera effettiva agli altri due (pin collettore ed emettitore) del transistor. Potrebbe essere necessario sperimentare quale filo va al collettore e quale va all'emettitore in ogni coppia; che dipenderà dal cablaggio interno della telecamera specifica che stai hackerando. Infine, **e questo è importante**, prendi il filo di terra dalla fotocamera e collegalo al pin di terra su Arduino. Questo è necessario affinché i tuoi transistor funzionino e quindi la tua fotocamera risponda al tuo arduino!

Passaggio 6: scatta foto

Collega una batteria AAA alla fotocamera. Dovrebbe emettere un segnale acustico e accendersi. Attendi 30 secondi affinché la fotocamera si spenga. (Il codice che ho incluso presuppone che la fotocamera sia già spenta quando viene eseguita e accenderà la fotocamera per te.) Ora, posiziona la fotocamera e Arduino per l'angolo di visualizzazione desiderato e accendi Arduino. Ecco! Forse ti stai chiedendo: questa fotocamera è un po' ingombrante, con un Arduino e una breadboard e tutto il resto. Non possiamo renderlo un po' più compatto, per scattare foto praticamente ovunque vogliamo? La buona notizia è che può! Questo è stato progettato per l'uso come circuito autonomo, utilizzando l'Atmega estratto da un Arduino, su un singolo oggetto fotocamera/circuito che può essere posizionato ovunque. Ho incluso anche un'immagine di quella configurazione di seguito - e se la gente ne è incuriosita, lavorerò su un altro Instructable o almeno aggiungerò i file Eagle a questa pagina per consentire ad altri di lavorare. Fammelo sapere! Spero che tu l'abbia trovato utile: i commenti sia sulla tecnologia che sull'applicazione sono i benvenuti! Sentiti libero di scrivermi direttamente o commentare se hai domande o vuoi chiarimenti.