Outomatiese makro -fokusrail: 13 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hallo gemeenskap, Ek wil graag my ontwerp vir 'n outomatiese makro -fokusrail aanbied. Ok, dus die eerste vraag wat die duiwel 'n fokusrail is en waarvoor word dit gebruik? Makro- of naby -fotografie is die kuns om die kleinste te beeld. Dit kan met verskillende vergrotings of verhoudings gedoen word. Byvoorbeeld, 'n beeldverhouding van 1: 1 beteken dat die onderwerp wat gefotografeer word, op lewensgrootte op die kamerasensor geprojekteer word. 'N Beeldverhouding van 2: 1 beteken dat die onderwerp twee keer lewensgroot op die sensor geprojekteer sal word, ensovoorts …

'N Algemene artefak van makrofotografie is baie vlak diepte van veld. Of jy nou toegewyde makrolense gebruik, standaardlense neem en omdraai of balg gebruik, in die algemeen is die velddiepte vlak. Tot relatief onlangs was dit 'n kreatiewe probleem met makrofotografie. Dit is egter nou moontlik om makrobeelde met soveel velddiepte te skep as wat u wil deur 'n proses genaamd fokusstapeling.

Fokusstapel behels die neem van 'n reeks of 'stapel' beelde op verskillende fokuspunte van die naaste onderwerppunt tot by die verste onderwerp. Die stapel beelde word dan digitaal gekombineer om 'n enkele beeld met 'n veel dieper velddiepte te skep. Dit is fantasties vanuit 'n kreatiewe oogpunt, aangesien die fotograaf kan kies hoe hulle wil hê dat sy beeld moet verskyn en hoeveel in fokus moet wees om die maksimum impak te verkry. Die stapel kan op verskillende maniere bereik word - dit is moontlik om Photoshop te stapel of 'n spesiale sagteware, soos Helicon Focus.

Stap 1: Fokusrailbeginsel en ontwerpkriteria

Die beginsel agter die fokusrail is redelik eenvoudig. Ons neem ons kamera en lens en monteer dit op 'n lineêre reling met 'n hoë resolusie waarmee die kamera/lens-kombinasie nader of verder van die onderwerp af kan beweeg word. Met hierdie tegniek raak ons dus nie die kameralens nie, anders as om aanvanklike voorgrondfokus te bereik, maar beweeg ons die kamera en lens ten opsigte van die onderwerp. As ons die lensdiepte van die veld as vlak beskou, genereer hierdie tegniek fokusskywe op verskillende punte deur die onderwerp. As die fokusskywe so gegenereer word dat die velddiepte effens oorvleuel, kan dit digitaal gekombineer word om 'n beeld te skep met deurlopende fokusdiepte oor die onderwerp.

Ok, hoekom skuif u die groot swaar kamera en lens en nie die relatief klein en ligte onderwerp nie? Die onderwerp kan heel moontlik lewe, sê 'n insek. Om 'n lewende onderwerp te verskuif as jy dit steeds wil behou, werk dalk nie te goed nie. Boonop probeer ons om konsekwente beligting van die een skoot na die volgende te hou, sodat die beweging van die onderwerp ook beteken dat al die beligting verskuif word om skaduwee te vermy.

Die kamera en lens is die beste benadering.

Stap 2: Die belangrikste ontwerpkenmerke van my fokusrail

Die fokusrail wat ek ontwerp het, dra die kamera en lens op 'n stewige, motoraangedrewe meganiese lineêre spoor. Die kamera kan maklik aangeheg en verwyder word met 'n vinnige los duifstert.

Die meganiese spoor word met 'n rekenaarstuurmotor in en uit aangedryf en kan 'n lineêre resolusie van ongeveer 5um bied, wat volgens my persoonlik meer as voldoende is in die meeste scenario's.

Die beheer van die spoor word bewerkstellig met behulp van 'n eenvoudige gebruikerskoppelvlak of GUI op 'n rekenaar/Windows.

Die posisie van die spoor kan ook met die hand bereik word met behulp van 'n draaiknop met 'n programmeerbare resolusie op die motorbestuurbord (alhoewel dit oral geplaas kan word, byvoorbeeld as 'n handbediening).

Die firmware van die program wat op die mikroprosessor van die beheerbord loop, kan weer via USB geflits word, wat die behoefte aan 'n toegewyde programmeerder verminder.

Stap 3: Die fokusrail in aksie

Kom ons kyk na die fokusrail in aksie voordat ons die detail van konstruksie en bou aanpak. Ek het 'n reeks video's geneem waarin verskillende aspekte van die ontwerp uiteengesit word - sommige aspekte kan buite werking wees.

Stap 4: Fokusrail - die eerste toetsopname wat ek van die spoor gekry het

Op hierdie stadium het ek gedink dat ek 'n eenvoudige beeld sou deel wat ek met die fokusrail gekry het. Dit was in wese die eerste toets wat ek geneem het toe die spoor aan die gang was. Ek het eenvoudig 'n blommetjie uit die tuin gegryp en op 'n stuk draad gesit om dit voor die lens te ondersteun.

Die saamgestelde blombeeld was 'n samestelling van 39 afsonderlike beelde, 10 stappe per sny oor 400 trappe. 'N Paar beelde is weggegooi voor stapel.

Ek het drie beelde aangeheg.

• Die uiteindelike fokus gestapelde skootuitset van Helicon Focus
• Die beeld bo -op die stapel - voorgrond
• Die beeld onderaan die stapel - agtergrond

Stap 5: Die bedieningsbord se detail en loop deur

In hierdie afdeling bied ek 'n video met die onderdele van die motorbestuurbord en die konstruksietegniek.

Stap 6: Die beheerbord se handleiding Stapbeheer

In hierdie afdeling stel ek nog 'n kort video voor met 'n uiteensetting van die handbediening.

Stap 7: Beheerbord skematiese diagram

Die prentjie hier toon die skema van die bedieningsbord. Ons kan sien dat die skema relatief eenvoudig is deur die kragtige PIC -mikrobeheerder te gebruik.

Hier is 'n skakel na 'n hoë resolusie skema:

www.dropbox.com/sh/hv039yinfsl1anh/AADQjyy…

Stap 8: sagteware of GUI op rekenaargebaseerde gebruikerskoppelvlak

In hierdie afdeling gebruik ek weer 'n video om die rekenaargebaseerde toepassingsbeheersagteware te demonstreer wat dikwels 'n GUI (grafiese gebruikerskoppelvlak) genoem word.

Stap 9: Beginsel en werking van die selflaaiprogram

Alhoewel dit op geen manier verband hou met die fokusrail nie, is die selflaaiprogram 'n noodsaaklike deel van die projek.

Om te herhaal - wat is 'n selflaaiprogram?

Die doel van 'n selflaaiprogram is om die gebruiker in staat te stel om die hooftoepassingskode (in hierdie geval die Focus Rail -toepassing) te herprogrammeer of te herlaai sonder dat 'n spesiale gespesialiseerde PIC -programmeerder nodig is. As ek vooraf geprogrammeerde PIC-mikroverwerkers wil versprei en 'n firmware-opdatering moet uitreik, kan die selflaaiprogram die gebruiker toelaat om die nuwe firmware te herlaai sonder om 'n PIC-programmeerder te koop of om die PIC aan my terug te stuur vir 'n herlaai.

'N Bootloader is eenvoudig 'n sagteware wat op 'n rekenaar uitgevoer word. In hierdie geval werk die selflaaiprogram op die PIC -mikrobeheerder, en ek noem dit firmware. Die selflaaiprogram kan oral in die programgeheue geleë wees, maar ek vind dit makliker om dit aan die begin van die programgeheue binne die eerste 0x1000 -byte -bladsy op te spoor.

As 'n mikroverwerker aangeskakel of herstel word, begin dit met die uitvoering van die program vanaf 'n herstelvektor. Vir die PIC -mikroverwerker is die resetvektor op 0x0 geleë en normaalweg (sonder 'n selflaaiprogram) sou dit die begin van die toepassingskode wees of 'n sprong na die begin, afhangende van hoe die kode deur die samesteller geleë is.

Met 'n selflaaiprogram wat aan die gang is na aanskakel of herstel, is dit die laaiprogramkode wat uitgevoer word en die werklike toepassing is hoër in die geheue (genoem verplaas) vanaf 0x1000 en hoër. Die eerste ding wat die selflaaiprogram doen, is om die status van die opstartlaaier se hardeware -knoppie na te gaan. As hierdie knoppie nie ingedruk word nie, dra die selflaaiprogram die programbeheer outomaties oor na die hoofkode, in hierdie geval die Focus Rail -toepassing. Vanuit die oogpunt van gebruikers is dit naatloos en blyk dit dat die toepassingskode net soos uitgevoer word.

As die hardeware -knoppie van die selflaaiprogram egter ingedruk word tydens die aanskakel of herstel, sal die selflaaiprogram in die geval probeer kommunikeer met die gasheer -rekenaar via die seriële koppelvlak van die radio. Die PC -laai -toepassing sal die PIC -firmware opspoor en kommunikeer, en ons is nou gereed om 'n herlaai proses te begin.

Die prosedure is eenvoudig en word soos volg uitgevoer:

Die algemene fokusknoppie word ingedruk terwyl hardeware aangeskakel of herstel word

PC -toepassing ontdek PIC -laaiprogram en groen statusbalk vertoon 100% plus PIC -opsporingsboodskap word vertoon

Gebruiker kies 'Open Hex File' en navigeer met behulp van die lêerkieser na die nuwe firmware HEX -lêer

Gebruiker kies nou 'Program/Verify' en die flitsproses begin. Eerstens word die nuwe firmware deur die PIC -laaier laai en dan weer gelees en geverifieer. Vordering word in alle stadiums deur die groen vorderingsbalk gerapporteer

Sodra die program en die verifikasie voltooi is, druk die gebruiker op die 'Herstel toestel' -knoppie (selflaaiknop word nie ingedruk nie) en die nuwe firmware begin met die uitvoering

Stap 10: Oorsig van PIC18F2550 mikrokontroller

Daar is te veel besonderhede oor die PIC18F2550. Aangeheg is die spesifikasie van die gegewensblad. As u belangstel, kan die volledige datablad afgelaai word vanaf die MicroChip -webwerf of deur die toestel te google.

Stap 11: Stuurmotorbestuurder AD4988

Die AD4988 is 'n fantastiese module wat perfek is vir die bestuur van enige vierdraad bipolêre stapmotor tot 1,5A.

Kenmerke: Lae RDS-uitvoer (aan) Outomatiese opsporing / seleksie van outomatiese stroomvervalmengsel Meng met stadige stroomvervalmodusse Sinchroniese regstelling vir lae energiedissipasie Interne UVLO Beskerming teenoorstroom 3.3 V en 5 V versoenbare logiese toevoer Termiese afskakelingskring Grondbeskerming teen laai Opsionele stap vyf modelle: volledig, 1/2, 1/4, 1/8 en 1/16

Stap 12: Meganiese spoorvergadering

Hierdie spoor is teen 'n goeie prys van eBay afgehaal. Dit is baie robuust en goed gemaak en het 'n stapmotor.

Stap 13: Projekopsomming

Ek het dit baie geniet om hierdie projek te ontwerp en te bou, en ek het uiteindelik iets gekry wat ek eintlik vir my makrofotografie kan gebruik.

Ek is geneig om slegs dinge te bou wat prakties nuttig is en wat ek persoonlik sal gebruik. Ek deel graag meer ontwerpdetails as wat in hierdie artikel behandel is, insluitend geprogrammeerde getoetsde PIC -beheerders as u self 'n makro -fokusrail wil bou. Los net 'n opmerking of 'n privaat boodskap, dan sal ek terugkom. Baie dankie vir die lees, ek hoop julle het dit geniet! Vriendelike groete, Dave