DropArt - Precision Two Drop Photographic Collider: 11 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Hammaga salom, Bu yo'riqnomada men kompyuter boshqaradigan ikkita suyuq tomchi kollayder uchun dizaynimni taqdim etaman. Dizayn tafsilotlarini boshlashdan oldin, menimcha, dizaynning maqsadi nima ekanligini tushuntirish mantiqan.

Qiziqarli, qiziqarli va chiroyli fotografiya sohasi xuddi shunday suyuqlik hovuziga tushganida, suyuqlik tomchilari tasvirini olishni o'z ichiga oladi. Bu o'z -o'zidan qiziqarli tasvirlarni yaratishi mumkin. Haqiqatan ham ajoyib tasvirlarni olish uchun biz ikkita suyuq tomchi bilan to'qnashishimiz kerak. Shunday qilib, birinchi tomchi suyuqlik havzasiga tushadi va men buni "yuqoriga burilish" deb atayman, u hovuzdan birinchi tomchi tushgan joydan yuqoriga ko'tariladi. Endi aniqlik bilan aniqlangan ikkinchi tomchi tepaga chiqib, suyuqlikni tashqariga portlatib, ajoyib va o'ziga xos shakllar hosil qiladi.

Mening DropArt dizaynimning maqsadi quyidagi xususiyatlarni taqdim etishdir:

• Takrorlanadigan kattalikdagi suyuq tomchini chiqarish uchun
• Birinchi tomchiga nisbatan takroriy o'lchamli va aniq vaqtli ikkinchi suyuqlik tomchisini chiqarish uchun
• To'qnashuvni suratga olish uchun kamera pardasini boshqarish
• To'satdan aniq bir vaqtda to'qnashuvni muzlatish uchun chirog' boshini boshqarish
• Barcha parametrlarni va bir nechta konfiguratsiyalarni boshqarish qobiliyatini ta'minlaydigan, foydalanuvchilarga qulay avtonom boshqaruvchi bilan ta'minlash
• USB-ga ulangan Windows-ga asoslangan foydalanuvchi interfeysi yoki foydalanuvchi interfeysi bilan ta'minlash
• USB orqali dasturiy ta'minotni qayta yonib turishini osonlashtirish uchun yuklash vositasini taqdim etish

Shuningdek, boshqaruv paneli va biriktirilgan kamera va flesh qurilmalar o'rtasida etarli himoya bo'lishi kerak.

1 -qadam: Keling, ba'zi natijalarni ko'rib chiqaylik …

Dizayn tafsilotlariga kirishdan oldin, avval DropArt loyihasining ba'zi natijalarini ko'rib chiqaylik. Agar siz, o'quvchi sifatida, natijalarni yoqtirsangiz, siz dizaynni batafsil ko'rib chiqishni xohlaysiz va, ehtimol, men o'zim yordam beraman.

DropArt fotografiyasining muhim jihatlari

Shuni ta'kidlash kerakki, eng yaxshi natijalarga erishish uchun kamera B (yoki lampochka) rejimiga o'rnatiladi. Bu shuni anglatadiki, deklanşör bosilganda, deklanşör ochiq qoladi. Bu men DropArt fotografiyasi uchun eng yaxshi ishlaydigan usul. Bu, aslida, kameraning deklanşörünü emas, balki lahzani ushlab turadigan flesh. Qisqa yonish vaqtiga erishish uchun fleshkaning chiqish quvvati minimal bo'lishi kerak. Men qo'lda past chiqish quvvatiga o'rnatilgan ikkita kichik fleshkadan foydalanishga moyilman (xulosadagi rasmga qarang). Bitta flesh -blok DropArt kontrolleriga ulangan va kabel orqali o'chirilgan. Ikkinchi flesh -bosh birinchisidan slav.

Biz "B" rejimida bo'lganimizda, atrofdagi ortiqcha yorug'lik tasvirni xiralashishiga olib keladi. Shuning uchun, tomchilab suratga tushirish yorug'lik ostida bajarilishi kerak - nima qilayotganingizni ko'rish uchun etarli yorug'lik. Men odatda f11 atrofida suratga olaman, shuning uchun atrofdagi yorug'lik ta'sirini kamaytiradi.

Asosiy texnik va sozlash

Shuni ta'kidlash kerakki, har bir sozlash biroz farq qiladi va siz sabrli va uslubli bo'lishingiz kerak, agar siz ikkita tomchi to'qnashuvga duch kelsangiz, natijalar deyarli 100% takrorlanishi mumkin. Quyidagi asosiy sozlash uchun men oziq -ovqat qizil rangdagi musluk suvidan foydalanardim. Tomchi dispenseri suyuq hovuzdan 25 sm balandlikda edi.

Mariotte sifonining tozalash usuli yordamida suyuqlikdan tozalanganligiga ishonch hosil qiling (video misolga qarang), shuningdek, Mariot sifonining pastki qismidan pastga tushmasligiga ishonch hosil qiling.

• Birinchidan, 35 sm o'lchamdagi bitta tomchi bilan boshlang
• Deklanşör kechikishini 100 ms ga o'rnating
• Chiroqni kechiktirishni 150ms ga o'rnating
• Yorug'likning kechikishini +10ms ga oshiring, kadrning yuqori qismida tomchi paydo bo'lguncha
• Endi siz butun tushish ketma -ketligi bilan chirog'ni kechiktirishni oshirishingiz mumkin
• To'liq bir tomchi chig'anoq bo'lmaguncha, chirog'ni kechiktirishni davom ettiring
• Endi ikkinchi tomchi hajmini 35ms qo'shing va 150ms atrofida kechiktiring
• +/- 10 millimetrlik pasayishning ikki kechikishini rampaning tepasida birinchi tomchi tepasida paydo bo'lguncha sozlang.
• Ikkinchi tomchi birinchi tomchidan yuqoriga ko'tarilishi bilan to'qnashuvga qadar ikki kechikishni o'rnating

Endi sizda asosiy to'qnashuv mavjud, siz kerakli effektni olish uchun sozlamalar bilan o'ynashingiz mumkin.

Turli xil zichlikdagi suyuqliklar har xil sozlamalarni talab qiladi, lekin siz ularni har xil konfiguratsiyalarda saqlashingiz mumkin.

2 -qadam: ketma -ket tomchilarning vaqt o'tishi videosi

Bu erda men videoni taqdim etaman - bu ketma -ket ketma -ket ketma -ket ketma -ket ketma -ket ketma -ket 10ms yoki 5ms harakatlanishni muzlatish uchun vaqt oralig'ida. Keyin men tomchi hayotining qisqa animatsiyasini va keyinchalik ikkinchi tomchi bilan to'qnashuvni hosil qilish uchun hosil bo'lgan harakatsiz tasvirlarni birlashtirdim.

3 -qadam: DropArt mexanik tomchi dispenseri

Aytish mumkinki, DropArt loyihasining eng muhim qismi bu mexanik tomchi dispenser. Dizaynning bu qismi doimiy tushish hajmini ta'minlash uchun juda muhimdir.

Dizaynning yuragi mexanik vana bo'lib, u 12V kamonli, odatda yopiq solonoid yordamida ochiladi va yopiladi. Bu solonoid mikroprotsessorli boshqaruv paneli yordamida aniq nazorat qilinadi.

Suyuq idish - 36 mm OD, 30 mm ID akril naycha. Quvurni yopib qo'yish uchun menda HIPSda standart bosilgan 1/4 dyuymli quvur armaturalarini qabul qilish uchun mo'ljallangan uchburchak bosilgan (rasmlarga qarang). Tomchilar tikanli shlang dumidan chiqariladi - shuningdek 1/4 dyuymli ip.

Akril naychaning yuqori qismi 29 o'lchamli kauchuk bung bilan muhrlangan. Kauchuk pog'ona markaziy teshik bilan ta'minlanadi, unga men Mariotte sifonini yaratish uchun plastik trubka o'rnatganman (Mariot sifonining maxsus bo'limiga qarang).

Solonoid kichik plastik loyiha qutisiga o'ralgan va tashqi rozetkaga ulangan.

4 -qadam: DropArt boshqaruv paneli dizayni va umumiy ko'rinishi

Bu bo'limda men DropArt prototipi boshqaruv paneli va uning tuzilishi haqida qisqacha videoni taqdim etaman.

5 -qadam: DropArt boshqaruv paneli sxemasi

Bu erda rasm boshqaruv panelining sxemasini ko'rsatadi. Ko'rishimiz mumkinki, kuchli PIC mikrokontroller yordamida sxemasi nisbatan oddiy.

Siz sxemani bu erdan yuklab olishingiz mumkin:

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

QAYD: videolarda voltaj regulyatori kichik 78L05 turi ishlatiladi. Men ushbu dizaynni qurayotgan har bir kishiga TO220 paketidagi kattaroq 7805 dan foydalanishni taklif qilaman

6 -qadam: DropArt - aslida tizimdan foydalanish

Bu bo'limda men DropArt boshqaruv tizimidan qanday foydalanish haqida batafsil ma'lumot beradigan videoni taqdim etaman. Videoda avtonom uskuna, shuningdek Windows asosidagi foydalanuvchi interfeysi yoki GUI ishlatilgan.

7 -qadam: DropArt - aniqlik va takrorlanuvchanlikni tekshirish

Bu bosqichda men ikki tomchi ketma -ketlikni tasvirlashga va DropArt loyihasining vaqt aniqligini ko'rsatishga harakat qilaman.

Gorizontal osiloskop bo'linmalari 50ms / belgi.

Dastlab, ikkita tasvirning ikkinchisini ko'rib chiqing. Bu mening osiloskopimdan juda oddiy iz bo'lib, u loyihaning barcha vaqtlari uchun vaqt bazasini tashkil etuvchi asosiy 1ms belgisini ko'rsatadi. Bu belgi PIC mikroprotsessorida aniq bir vaqtda uzilish hosil qilish uchun dasturlashtirilgan apparat taymeri yordamida hosil qilinadi. Bu vaqt oralig'idan foydalanib, tushish o'lchami, tushish oralig'i, deklanşör kechikishi va chirog'ning kechiktirilishi juda aniq aniqlanishi mumkin, bu juda takrorlanadigan natijalarni beradi.

Endi ikkita rasmning birinchisini ko'rib chiqing:

O'rta ko'k iz ikki tomchi chiqarishni ko'rsatadi. Har bir tomchining o'lchami 50ms va 2 tomchining kechikishi 150ms

Pastki pushti iz - bu 1 -tomchidan keyin 300ms kechikish va 30ms ushlab turish vaqti bo'lgan olovli olov

Yuqori sariq iz deklanşörün bo'shatilishini ko'rsatadi. Bu dasturlashtirilgan kechikish 200ms. Biroq, kameraning deklanşörünün 100ms kechikishi bor deb taxmin qilinadi, shuning uchun deklanşör, dasturlashtirilganidan 100ms oldin. Panjur ketma -ketlik davomida ochiq qoladi (kamera B rejimi). Deklanşör 30 ms yonish muddati tugagandan so'ng yopiladi.

8 -qadam: Mariotte sifoni - tushuntiriladi

Dizaynning juda muhim jihati - vana kirishidagi suyuqlik bosimini nazorat qilish. Suv omboridagi suyuqlik darajasi pasayganda, vana kirishidagi bosim pasayadi, shuning uchun ham suyuqlik oqimi tezligi pasayadi. Vana ochiq bo'lgan har qanday vaqt uchun tushish hajmi rezervuar sathining pasayishi bilan kamayadi. Bu tomchilar to'qnashuvini boshqarishni dinamik va suyuqlik darajasiga bog'liq qiladi. Ushbu qadamdagi video bu muammoning qanday hal qilinganligini tushuntiradi.

Ikkinchi juda qisqa videoda DropArt tozalash xususiyatidan Mariot sifonini quyish, shuningdek mexanik valfni tozalash yoki tozalash uchun qanday foydalanish mumkinligi ko'rsatilgan.

9-qadam: Bootloader PIC-ni qayta yoqish uchun ishlatiladi

Bu qisqa video PIC-ni USB orqali qayta yoqish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan PIC bootloader ishini ko'rsatadi va tushuntiradi, bu esa maxsus PIC dasturchisidan foydalanish zarurligini inkor etadi.

10 -qadam: DropArt qismlari ro'yxati

Men ko'rsatma beradigan qismlar ro'yxatini o'z ichiga olgan so'zli hujjat ilova qilingan

Bu DropArt loyihasini yaratish uchun zarur bo'lgan qismlar ro'yxati. Barning barcha qismlari o'z -o'zidan mavjud. Bu istisno - men 3D bosgan akril suyuq idishning oxirgi qopqog'i. Men akril naychani OD 36mm so'nggi qopqoq rejimini (STL formati) bu bosqichga biriktirdim.

Faol komponentlar

PIC18F2550 mikrokontroller. Ta'minlanganidek, bu dasturlanmagan qism, shuning uchun uni DropArt dasturiy ta'minoti bilan ko'rsatish kerak. Agar sizda mos dasturchi bo'lsa, buni o'zingiz qilishingiz mumkin, yoki men sizga oldindan yoritilgan qismni yuborishim mumkin yoki siz menga miltillash uchun bo'sh qismini yuborishingiz mumkin

• Moviy seriyali IIC 20x4 belgili LCD modul
• 78L05 kuchlanish regulyatori
• AN25 opto-izolyatori yoki shunga o'xshash-2 ta o'chirish
• Optik-triak MOC3020
• IRF9530 P-kanalli FET yoki shunga o'xshash
• TLS106 SCR tiristor yoki shunga o'xshash
• LED 2 o'chirilgan

Passiv komponentlar

• 1N4001 diodi (teskari polaritdan himoya)
• 100 nf seramika kondansatkichlari 3 o'chirilgan
• 22uf 16v elektrolitik kondansatör yoki shunga o'xshash 2 o'chirilgan
• 22 pf seramika kondansatörler 2 o'chirilgan
• 4MHz kristalli HC49/4H qo'rg'oshinli
• SIL 8 pinli izolyatsiyalangan rezistorli tarmoq 1,8K 2 o'chirilgan
• SIL 8 pinli umumiy qarshilik tarmog'i 4.7k 1 o'chirilgan
• 470R 1/4 Vt qarshilik 1 o'chirilgan
• 10K 1/4 Vt qarshilik 2 o'chirilgan

Ulagichlar

• 2,5 mm kenglikdagi elektr rozetkasi
• 2,5 mm shassisga o'rnatiladigan quvvat vilkasi/rozetkasi
• 2,5 mm mono uyali rozetka (solenoid)
• 3,5 mm mono uyali soket 2 o'chirilgan (deklanşör va chiroq)
• USB tip B 90 darajali DIP ayol rozetkasi
• Pim sarlavhasi 2,54 mm 4 tomonlama
• DIL 28 pinli pinli IC soket
• DIL 6pin pin IC soket 3ni o'chirib qo'ydi

Boshqa

• 12 sm x 8 sm FR-4 prototipli karton teshik bilan qoplangan
• Miniatyura tugmachalarini teshikdan o'tkazing
• Aylanadigan kodlovchi kalit 2 bitli kulrang kodlangan
• Aylanadigan kodlovchi mos keladigan boshqaruv tugmasi

Mexanika

• Shaffof akril quvur 36 mm OD 30 mm ID va uzunligi 18 sm
• Oxirgi qopqoq (3D bosma) OD 36mm akril quvurga mos keladi
• Mariotte sifon turi 16 sm uzunlikdagi bung markaziga mos keladi
• 29 o'lchamli kauchuk pog'ona
• Tikanli shlang dumi 1/4 dyuymli x 4 mm diafragma mavjud
• 1/4 dyuymli mahkamlagichli BSPP ayol korpusli armatura
• Barrel nipel 1/4 dyuym
• 12V DC 4W elektr solenoidli vana havo/gaz/suv/yoqilg'i odatda 1/4 dyuymli ikki tomonlama yopiladi

11 -qadam: Xulosa va fikrlar

Menga bu loyihani qurish va takomillashtirish juda yoqdi. Mening loyihalarim deyarli har doim bir xil boshlang'ich nuqtadan boshlanadi. Menga maxsus uskunalar kerak bo'lishi mumkin bo'lgan narsa qiziqadi. Uskunani topib, tez -tez sotib olganimdan so'ng, men tez -tez sifat va funksionallikdan hafsalam pir bo'ladi va keyinchalik kerakli ishni to'g'ri bajarish uchun o'z uskunamni ishlab chiqishga majbur bo'laman. Bu, albatta, DropArt loyihasida ham shunday bo'lgan.

DropArt loyihasi endi menga 100% ga yaqin takrorlanuvchanlik bilan to'qnashuvlarni amalga oshirishga imkon beradi, shuning uchun men bir necha tomchi to'qnashuvni umid qilib, yuzlab tasvirlarni tushkunlikka tushirishdan ko'ra, tasvirlarga e'tiborimni qaratishim mumkin.

Men ushbu ko'rsatmali maqolalarni uchta sababga ko'ra ishlab chiqaraman va joylashtiraman. Birinchidan, men ko'rsatmalarni ishlab chiqarishni juda yaxshi ko'raman, chunki u loyihani hujjatlashtirish va yopilish vazifasini bajaradi. Ikkinchidan, umid qilamanki, odamlar maqolani o'qib, zavqlanishadi, hatto yangi narsalarni o'rganishadi. Uchinchidan, loyihani qurmoqchi bo'lganlarga yordam va qo'llab -quvvatlash. Men butun hayotimni elektronika va dasturiy ta'minot bo'yicha muhandis -dizayner sifatida o'tkazdim; yoshligidan, elektronika bilan juda qiziqqan. Men o'zim uchun qurmoqchi bo'lgan, lekin faqat rahbarlik va yordamga muhtoj bo'lgan boshqalarga yordam berishdan juda xursandman.

Qo'shilgan rasmlar ustaxonamdagi DropArt sozlamalarini ko'rsatadi.

Agar qo'shimcha ma'lumot kerak bo'lsa, sharh qoldiring yoki shaxsiy xabar yuboring.

Ko'p rahmat, Deyv