Automaattinen makrotarkennuskisko: 13 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Hei yhteisö, Haluaisin esitellä suunnitteluni automatisoidulle makrotarkennuskiskolle. Ok, niin ensimmäinen kysymys, mikä paholainen on tarkennuskisko ja mihin sitä käytetään? Makro- tai lähikuvaus on taidetta kuvata hyvin pieniä. Tämä voidaan tehdä eri suurennuksilla tai suhteilla. Esimerkiksi kuvasuhde 1: 1 tarkoittaa, että kuvattava kohde projisoidaan kameran kennolle sen kokoisena. Kuvasuhde 2: 1 tarkoittaa, että kohde projisoidaan kennolle kaksinkertaisena kokoisena ja niin edelleen …

Makrokuvauksen yleinen esine on hyvin matala terävyysalue. Käytetäänkö sitten omistettuja makro -objektiiveja, otettaessa vakiolinssejä ja kääntämällä niitä tai käyttämällä palkeita yleisesti ottaen syväterävyys on pieni. Suhteellisen äskettäin tämä on ollut luova ongelma makrokuvauksessa. Nyt on kuitenkin mahdollista luoda makrokuvia, joilla on niin paljon syväterävyyttä kuin haluat prosessilla, jota kutsutaan tarkennuksen pinoamiseksi.

Tarkennuksen pinoaminen sisältää kuvasarjan tai "pinon" ottamisen eri polttopisteissä lähimmästä kohteen pisteestä kauimpaan kohteen pisteeseen. Kuvapino yhdistetään sitten digitaalisesti, jolloin saadaan yksi kuva, jossa on paljon syvempi terävyysalue. Tämä on loistavaa luovasta näkökulmasta, sillä valokuvaaja voi valita, miten haluaa kuvansa näkyvän ja kuinka paljon sen tulisi keskittyä maksimaalisen vaikutuksen saavuttamiseksi. Pinoaminen voidaan saavuttaa monella eri tavalla - on mahdollista käyttää pinoamista Photoshopilla tai erillistä ohjelmistoa, kuten Helicon Focus.

Vaihe 1: Tarkenna kiskon periaate ja suunnittelukriteerit

Tarkennuskiskon periaate on melko suoraviivainen. Otamme kameran ja objektiivin ja kiinnitämme ne korkean resoluution lineaariseen kiskoon, joka mahdollistaa kameran ja objektiivin yhdistelmän siirtämisen lähemmäs tai kauemmas kohteesta. Joten tällä tekniikalla emme kosketa kameran linssiä, paitsi ehkä saavuttaaksemme ensimmäisen etualan tarkennuksen, vaan liikutamme kameraa ja objektiivia suhteessa kohteeseen. Jos katsomme linssin syväterävyyden olevan pieni, tämä tekniikka tuottaa tarkennusviipaleita eri kohdissa kohteen läpi. Jos tarkennuspalat luodaan siten, että syväterävyys on hieman päällekkäistä, ne voidaan yhdistää digitaalisesti ja luoda kuva, jolla on jatkuva tarkennussyvyys koko kohteen suhteen.

Ok, miksi sitten siirtää suurta raskasta kameraa ja objektiivia eikä suhteellisen pientä ja kevyttä kiinnostavaa kohdetta? Kohde saattaa hyvinkin olla elossa, esimerkiksi hyönteinen. Elävän kohteen siirtäminen, kun yrität pitää sen paikallaan, ei ehkä toimi liian hyvin. Lisäksi pyrimme pitämään valaistuksen yhtenäisenä kuvasta toiseen, joten kohteen siirtäminen merkitsisi myös kaiken valaistuksen siirtämistä varjojen liikkumisen välttämiseksi.

Kameran ja objektiivin siirtäminen on paras tapa.

Vaihe 2: Focus Railin pääsuunnitteluominaisuudet

Suunnittelemani tarkennuskisko kuljettaa kameraa ja objektiivia tukevalla moottorikäyttöisellä mekaanisella lineaarisella kiskolla. Kamera voidaan helposti kiinnittää ja irrottaa pikakiinnityskyvyllä.

Mekaaninen kisko ajetaan sisään ja ulos tietokoneohjaimen askelmoottorilla ja voi tarjota noin 5um: n lineaarisen resoluution, joka mielestäni on enemmän kuin riittävä useimmissa skenaarioissa.

Kiskon ohjaus tapahtuu helppokäyttöisellä PC/Windows -käyttöliittymällä tai GUI: lla.

Kiskon asennon ohjaus voidaan saavuttaa myös manuaalisesti käyttämällä moottorin ohjaustaululla olevaa kiertosäädintä, jolla on ohjelmoitava tarkkuus (vaikka se voitaisiin sijoittaa mihin tahansa, esimerkiksi käsiohjaimeksi).

Ohjainkortin mikroprosessorilla käynnissä oleva sovellusohjelmisto voidaan käynnistää uudelleen USB: n kautta, mikä vähentää tarvetta erilliselle ohjelmoijalle.

Vaihe 3: Tarkennusrauta toiminnassa

Ennen kuin ryhdymme rakentamisen ja rakentamisen yksityiskohtiin, katsotaan tarkennuskiskoa toiminnassa. Olen ottanut useita videoita yksityiskohdista suunnittelun eri näkökohdista - ne voivat kattaa joitain näkökohtia epäkunnossa.

Vaihe 4: Tarkennusraita - ensimmäinen kiskosta saatu testilaukaus

Tässä vaiheessa ajattelin jakaa yksinkertaisen kuvan, joka on saatu käyttämällä tarkennuskiskoa. Tämä oli pohjimmiltaan ensimmäinen koekuva, jonka otin kiskon ollessa käynnissä. Otin yksinkertaisesti puutarhasta pienen kukan ja ponnahdin sen lankakappaleen päälle tukeakseni sitä linssin edessä.

Yhdistetty kukkakuva koostui 39 erillisestä kuvasta, 10 askelta viipaleelta 400 askelta kohti. Pari kuvaa hylättiin ennen pinoamista.

Olen liittänyt kolme kuvaa.

• Helicon Focuksen viimeinen tarkennus on pinottu
• Kuva pinon päällä - forground
• Kuva pinon alaosassa - tausta

Vaihe 5: Ohjauspaneelin tiedot ja käy läpi

Tässä osassa esitän videon, jossa kerrotaan moottorin ohjauskortin osista ja rakennetekniikasta.

Vaihe 6: Ohjauskortin manuaalinen Vaiheohjaus

Tässä osassa esiasetin toisen lyhyen videon, jossa kerrotaan manuaalisen ohjauksen toiminnasta.

Vaihe 7: Ohjauspaneelin kaavio

Tässä olevassa kuvassa on kaavamainen ohjauspaneelin kaavio. Voimme nähdä, että käyttämällä tehokasta PIC -mikrokontrolleria kaavio on suhteellisen yksinkertainen.

Tässä on linkki korkean resoluution kaavioon:

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

Vaihe 8: PC -pohjainen käyttöliittymäohjelmisto tai graafinen käyttöliittymä

Tässä osassa käytän jälleen videota osoittaakseni PC -pohjaisen sovelluksen ohjausohjelmiston, jota usein kutsutaan GUI: ksi (Graphical User Interface).

Vaihe 9: Bootloaderin periaate ja toiminta

Vaikka käynnistyslatain ei liity mitenkään tarkennuskiskotoimintaan, se on olennainen osa projektia.

Toistan - mikä on käynnistyslatain?

Käynnistyslataimen tarkoituksena on antaa käyttäjälle mahdollisuus ohjelmoida tai päivittää pääsovelluskoodi (tässä tapauksessa Focus Rail -sovellus) ilman erillistä PIC -ohjelmoijaa. Jos jakelisin esiohjelmoituja PIC-mikroprosessoreita ja tarvitsen laiteohjelmistopäivityksen, käynnistyslataimen avulla käyttäjä voi uudistaa uuden laiteohjelmiston ilman, että hänen on ostettava PIC-ohjelmoija tai palautettava PIC minulle.

Käynnistyslatain on yksinkertaisesti tietokoneella toimiva ohjelmisto. Tässä tapauksessa käynnistyslatain on käynnissä PIC -mikrokontrollerilla ja kutsun tätä laiteohjelmistoksi. Käynnistyslatain voi sijaita missä tahansa ohjelmamuistissa, mutta minusta on helpompaa löytää se heti ohjelmamuistin alussa ensimmäisen 0x1000 tavusivun sisällä.

Kun mikroprosessori käynnistetään tai nollataan, se aloittaa ohjelman suorittamisen nollausvektorista. PIC -mikroprosessorin nollausvektori sijaitsee 0x0 ja normaalisti (ilman käynnistyslatainta) tämä olisi joko sovelluskoodin alku tai hyppy alkuun riippuen siitä, miten kääntäjä löytää koodin.

Käynnistyslataimen läsnä ollessa käynnistyksen tai nollauksen jälkeen suoritetaan käynnistyslataimen koodi, ja varsinainen sovellus sijaitsee korkeammalla muistissa (kutsutaan siirretyksi) 0x1000 tai uudempi. Ensimmäinen asia, jonka käynnistyslatain tekee, on tarkistaa käynnistyslataimen laitteistopainikkeen tila. Jos tätä painiketta ei paineta, käynnistyslatain siirtää ohjelman ohjauksen automaattisesti pääkoodiin, tässä tapauksessa Focus Rail -sovellukseen. Käyttäjien kannalta tämä on saumatonta ja sovelluskoodi näyttää vain toimivan odotetulla tavalla.

Jos käynnistyslataimen laitteistopainiketta kuitenkin painetaan käynnistyksen tai nollauksen aikana, käynnistyslatain yrittää muodostaa yhteyden isäntätietokoneeseen tapauksessamme radiosarjaliitännän kautta. PC -käynnistyslataussovellus tunnistaa PIC -laiteohjelmiston ja kommunikoi sen kanssa, ja olemme nyt valmiita aloittamaan uudelleenjakelutoimenpiteen.

Menettely on yksinkertainen ja suoritetaan seuraavasti:

Maunal -tarkennuspainiketta painetaan laitteiston ollessa käynnissä tai nollattu

PC -sovellus tunnistaa PIC -käynnistyslataimen ja vihreä tilapalkki näyttää 100% plus PIC -havaittu -viesti

Käyttäjä valitsee 'Avaa heksatiedosto' ja siirtyy tiedostonvalitsimella uuteen laiteohjelmiston HEX -tiedostoon

Käyttäjä valitsee nyt "Ohjelmoi/vahvista" ja vilkkuva prosessi alkaa. Ensin PIC -käynnistyslatauslaite välittää uuden laiteohjelmiston ja lukee sen jälkeen ja vahvistaa sen. Vihreä edistymispalkki raportoi edistymisestä kaikissa vaiheissa

Kun ohjelma ja tarkistus on valmis, käyttäjä painaa Reset Device -painiketta (käynnistyslataimen painiketta ei paineta) ja uusi laiteohjelmisto aloittaa suorittamisen

Vaihe 10: PIC18F2550 -mikrokontrollerin yleiskatsaus

PIC18F2550: n osalta on aivan liian paljon yksityiskohtia. Liitteenä on tietolomakkeen ylätason eritelmä. Jos olet kiinnostunut, koko tietolomake voidaan ladata MicroChip -verkkosivustolta tai vain googlettamalla laite.

Vaihe 11: AD4988 -askelmoottorin ohjain

AD4988 on fantastinen moduuli, joka sopii täydellisesti minkä tahansa nelijohtimisen kaksinapaisen askelmoottorin ajamiseen 1,5 A: iin asti.

Ominaisuudet: Alhainen RDS (Päällä) -lähtö Automaattinen virran hajoamistilan tunnistus / valinta Sekoitus hitaalla virran hajoamistavalla Synkroninen korjaus pienen virrankulutuksen vuoksi Sisäinen UVLOCross-virran suojaus 3,3 V ja 5 V yhteensopiva logiikan syöttö Lämpökytkentäpiiri Maasulkusuoja Kuorman oikosulkusuoja Valinnaisen vaiheen viisi mallia: täysi, 1/2, 1/4, 1/8 ja 1/16

Vaihe 12: Mekaaninen kiskoasennus

Tämä kisko noutettiin eBaysta edulliseen hintaan. Se on erittäin kestävä ja hyvin tehty ja mukana tuli askelmoottori.

Vaihe 13: Hankkeen yhteenveto

Olen nauttinut tämän projektin suunnittelusta ja rakentamisesta ja olen päässyt jotain, jota voin todella käyttää makrokuvauksessani.

Minulla on tapana rakentaa vain asioita, joista on käytännön hyötyä ja joita käytän henkilökohtaisesti. Olen enemmän kuin iloinen voidessani jakaa paljon enemmän suunnittelun yksityiskohtia kuin mitä tässä artikkelissa on käsitelty, mukaan lukien ohjelmoidut testatut PIC -ohjaimet, jos olet kiinnostunut rakentamaan itsellesi makrokisko. Jätä vain kommentti tai yksityisviesti minulle, niin otan sinuun yhteyttä. Paljon kiitoksia lukemisesta, toivottavasti pidit! Parhain terveisin, Dave