DropArt - Precision Two Drop Photography Collider: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Halo satu dan semua, Dalam instruksi ini saya mempresentasikan desain saya untuk sebuah komputer yang dikendalikan dua penumbuk tetesan cairan. Sebelum kita mulai pada detail desain, saya pikir masuk akal untuk menjelaskan dengan tepat apa tujuan dari desain tersebut.

Cabang fotografi yang menyenangkan, menarik, dan indah melibatkan pengambilan gambar tetesan cairan saat mengenai genangan cairan serupa. Hal ini dengan sendirinya dapat menghasilkan gambar yang menarik. Untuk mendapatkan beberapa gambar yang sangat keren, kita perlu menumbuk dua tetes cairan. Jadi tetesan pertama mengenai kolam cairan dan menciptakan apa yang saya sebut 'semburan ke atas' yang naik dari kolam tepat di atas tempat tetesan pertama terkena. Sekarang tetesan kedua, dengan waktu yang presisi, mengenai bagian atas 'semburan ke atas' yang meledakkan cairan ke luar untuk menghasilkan beberapa bentuk yang menakjubkan dan unik.

Tujuan dari desain DropArt saya adalah untuk menyediakan fitur-fitur berikut:

• Untuk melepaskan setetes cairan dengan ukuran yang dapat diulang
• Untuk melepaskan tetesan cairan kedua dengan ukuran berulang dan waktu presisi sehubungan dengan tetesan pertama
• Untuk mengontrol rana kamera untuk menangkap tabrakan jatuh
• Untuk mengontrol kepala flash untuk membekukan tabrakan pada saat yang tepat
• Untuk menyediakan pengontrol mandiri yang ramah pengguna yang menyediakan kemampuan untuk mengontrol semua parameter dan beberapa konfigurasi
• Untuk menyediakan antarmuka pengguna berbasis Windows yang ramah pengguna atau GUI yang terhubung melalui USB
• Untuk menyediakan bootloader untuk memfasilitasi flash ulang firmware melalui USB

Juga harus ada perlindungan yang memadai antara papan kontrol dan kamera yang terpasang serta perangkat flash.

Langkah 1: Mari Kita Lihat Beberapa Hasil Terlebih Dahulu…

Sebelum masuk ke detail desain, mari kita lihat dulu beberapa hasil dari proyek DropArt. Jika Anda, sebagai pembaca, menyukai hasilnya, Anda mungkin ingin melihat lebih jauh ke dalam desain dan mungkin memiliki celah untuk membangunnya sendiri yang akan saya berikan dukungannya.

Aspek penting untuk fotografi DropArt

Perlu dicatat bahwa untuk hasil terbaik, kamera diatur ke mode B (atau bulb). Ini berarti bahwa selama rana ditekan, rana tetap terbuka. Ini adalah mode yang menurut saya paling cocok untuk fotografi DropArt. Sebenarnya lampu kilatlah yang menangkap momen dan bukan rana kamera. Untuk mencapai durasi lampu kilat yang singkat, daya keluaran lampu kilat harus dijaga agar tetap minimum. Saya cenderung menggunakan dua unit flash kecil yang disetel ke daya output rendah manual (lihat gambar di kesimpulan). Satu unit lampu kilat digabungkan ke pengontrol DropArt dan ditembakkan melalui kabel. Kepala flash kedua secara optik bekerja keras dari yang pertama.

Saat kita berada dalam mode B, cahaya sekitar yang berlebihan akan menyebabkan gambar menjadi kabur. Oleh karena itu, fotografi drop harus dilakukan dalam pencahayaan redup - cukup cahaya untuk melihat apa yang Anda lakukan. Saya biasanya memotret gambar di sekitar f11 sehingga efek karena cahaya sekitar diminimalkan.

Teknik dan pengaturan dasar

Perlu dicatat bahwa setiap pengaturan akan sedikit berbeda dan Anda harus bersabar dan metodis. Setelah Anda memiliki dua jatuhan dasar yang bertabrakan, Anda akan menemukan hasil yang hampir 100% dapat diulang. Untuk pengaturan dasar di bawah ini saya menggunakan air keran dengan pewarna makanan merah. Dispenser tetes berada sekitar 25 cm di atas kolam cairan.

Pastikan siphon Mariotte dibersihkan dari cairan menggunakan fitur pembersihan (lihat contoh video) dan juga pastikan level cairan tidak turun di bawah dasar siphon Mariotte.

• Pertama mulai dengan ukuran tetesan tunggal 35ms
• Atur penundaan rana ke 100ms
• Setel penundaan flash ke 150ms
• Tingkatkan penundaan flash dalam peningkatan +10 md hingga Anda melihat penurunan muncul di bagian atas bingkai
• Anda sekarang dapat meningkatkan penundaan flash melalui seluruh urutan penurunan
• Terus tingkatkan penundaan flash hingga Anda memiliki cerat drop-up penuh
• Sekarang tambahkan ukuran penurunan kedua 35 md dan tunda sekitar 150 md
• Sesuaikan penundaan penurunan dua dalam peningkatan +/-10 md hingga muncul di bagian atas bingkai di atas cerat drop-up pertama
• Sesuaikan penundaan jatuhkan dua hingga tetesan kedua bertabrakan dengan cerat atas dari tetesan pertama

Sekarang Anda memiliki tabrakan dasar yang terjadi, Anda dapat bermain dengan pengaturan untuk mendapatkan efek yang Anda inginkan.

Cairan densitas yang berbeda akan memerlukan pengaturan yang berbeda tetapi Anda dapat menyimpannya dalam konfigurasi yang berbeda.

Langkah 2: Video Selang Waktu dari Penurunan Berturut-turut

Di sini saya menyajikan video - ini adalah serangkaian tetesan berurutan terpisah yang diambil sebagai gambar diam dengan 10ms atau 5ms memajukan interval flash untuk membekukan gerakan. Saya kemudian menyatukan gambar diam yang dihasilkan untuk menghasilkan animasi pendek tentang kehidupan tetesan dan tabrakan berikutnya dengan tetesan kedua.

Langkah 3: DropArt Mekanik Drop Dispenser

Bisa dibilang bagian terpenting dari proyek DropArt adalah mekanik drop dispenser. Bagian dari desain ini sangat penting untuk memastikan ukuran tetesan reguler yang konsisten.

Inti dari desain adalah katup mekanis yang dibuka dan ditutup menggunakan pegas 12v yang diisi solonoid tertutup normal. Solonoid ini dikontrol secara presisi menggunakan papan kontrol berbasis mikroprosesor.

Bejana cair adalah tabung akrilik 36mm OD, 30mm ID. Untuk menutup tabung, saya telah mencetak 3D di HIPS penutup ujung yang dirancang untuk menerima alat kelengkapan pipa standar 1/4 inci (lihat gambar). Tetes dikeluarkan dari ekor selang berduri - juga benang 1/4 inci.

Bagian atas tabung akrilik ditutup dengan sumbat karet ukuran 29. Bungkus karet dilengkapi dengan lubang tengah di mana saya telah memasang tabung plastik untuk membuat siphon Mariotte (lihat bagian spesifik pada siphon Mariotte).

Solonoid tertutup dalam kotak proyek plastik kecil dan terhubung ke soket listrik eksterior.

Langkah 4: Desain dan Tinjauan Papan Kontrol DropArt

Di bagian ini, saya menyajikan video singkat yang mengulas papan kontrol prototipe DropArt dan konstruksinya.

Langkah 5: Skema Papan Kontrol DropArt

Gambar di sini menunjukkan skema papan kontrol kontrol. Kita dapat melihat bahwa dengan memanfaatkan mikrokontroler PIC yang kuat, skemanya relatif sederhana.

Anda dapat mengunduh skema di sini:

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

CATATAN: dalam video regulator tegangan yang digunakan adalah tipe 78L05 kecil. Saya menyarankan siapa pun yang membangun desain ini menggunakan 7805 yang lebih besar dalam paket TO220

Langkah 6: DropArt - Sebenarnya Menggunakan Sistem

Di bagian ini, saya menyajikan video yang merinci bagaimana sebenarnya menggunakan sistem kontrol DropArt. Video mencakup penggunaan perangkat keras yang berdiri sendiri dan juga antarmuka pengguna atau GUI berbasis Windows.

Langkah 7: DropArt - Memeriksa Presisi dan Pengulangan

Pada langkah ini, saya mencoba untuk menggambarkan urutan dua drop dan menggambarkan akurasi waktu dari proyek DropArt.

Pembagian osiloskop horizontal 50ms / tanda.

Awalnya, pertimbangkan yang kedua dari dua gambar. Ini adalah jejak yang sangat sederhana dari osiloskop saya yang menampilkan centang 1 ms dasar yang membentuk basis waktu untuk semua waktu proyek. Kutu ini dihasilkan dalam mikroprosesor PIC menggunakan timer perangkat keras tertanam yang diprogram untuk menghasilkan interupsi pada titik waktu yang tepat. Dengan menggunakan basis waktu ini, ukuran jatuhan, penundaan antar-jatuhkan, penundaan rana, dan penundaan lampu kilat dapat dikontrol dengan sangat akurat sehingga menghasilkan hasil yang sangat berulang.

Sekarang pertimbangkan yang pertama dari dua gambar:

Jejak biru tengah menunjukkan pelepasan dua tetes. Setiap drop memiliki periode ukuran 50 md dan penundaan penurunan 2 150 md

Jejak merah muda bawah adalah kilatan api dengan penundaan 300 md setelah pelepasan 1 tetes dan waktu penahanan 30 md

Jejak kuning atas menunjukkan pelepas rana. Ini memiliki penundaan terprogram 200ms. Namun, diasumsikan kamera memiliki jeda rana 100 ms sehingga pelepasan rana 100 ms lebih awal dari yang diprogram. Rana tetap terbuka selama durasi urutan (mode kamera B). Rana ditutup setelah periode lampu kilat 30 mdtk kedaluwarsa.

Langkah 8: Mariotte Siphon - Dijelaskan

Aspek yang sangat penting dari desain adalah bagaimana mengontrol tekanan cairan pada input ke katup. Saat level cairan di reservoir turun, tekanan pada input ke katup turun, demikian juga laju aliran cairan. Ukuran penurunan untuk waktu tertentu katup terbuka berkurang saat level reservoir turun. Hal ini membuat pengendalian tumbukan jatuh menjadi dinamis dan bergantung pada level cairan. Video dalam langkah ini menjelaskan bagaimana masalah ini telah diselesaikan.

Video kedua yang sangat singkat menunjukkan bagaimana fitur pembersihan DropArt dapat digunakan untuk prime siphon Mariotte serta membersihkan atau membersihkan katup mekanis.

Langkah 9: Bootloader Digunakan untuk PIC Re-flashing

Video singkat ini menunjukkan dan menjelaskan pengoperasian bootloader PIC yang dapat digunakan untuk mem-flash ulang PIC melalui USB, meniadakan kebutuhan untuk menggunakan programmer PIC khusus.

Langkah 10: Daftar Bagian DropArt

Terlampir adalah dokumen kata yang mencantumkan bagian-bagian yang saya gunakan untuk instruksi

Ini adalah daftar bagian yang diperlukan untuk membangun proyek DropArt. Semua bagian bar satu tersedia dari diri sendiri. Pengecualian untuk ini adalah tutup ujung untuk wadah cairan akrilik yang saya cetak 3D. Saya telah memasang tabung akrilik OD 36mm end cap modeI (format STL) ke langkah ini.

Komponen aktif

mikrokontroler PIC18F2550. Seperti yang disediakan, ini adalah bagian yang tidak diprogram sehingga perlu di-flash dengan firmware DropArt. Jika Anda memiliki pemrogram yang cocok, Anda dapat melakukannya sendiri, atau saya dapat mengirimkan kepada Anda bagian yang sudah di-flash atau Anda dapat mengirimi saya bagian kosong untuk di-flash

• Modul LCD karakter IIC 20x4 seri biru
• Pengatur tegangan 78L05
• AN25 opto-isolator atau sejenisnya – 2 off
• MOC3020 opto-triac
• IRF9530 P-channel FET atau serupa
• TLS106 SCR Thyristor atau serupa
• LED 2 mati

Komponen pasif

• 1N4001 dioda (perlindungan polaritas terbalik)
• kapasitor keramik 100nf 3 off
• 22uf 16v kapasitor elektrolitik atau serupa 2 off
• kapasitor keramik 22pf 2 off
• 4MHz kristal HC49/4H bertimbal
• SIL 8 pin jaringan resistor terisolasi 1.8K 2 off
• SIL 8 pin jaringan resistor umum 4.7k 1 off
• 470R 1/4W resistor 1 mati
• 10K 1/4W resistor 2 mati

konektor

• Soket daya pemasangan papan 2.5mm
• 2.5mm chassis mount steker/soket listrik
• Soket mono jack 2.5mm (solenoid)
• Soket jack mono 3,5 mm 2 mati (rana dan lampu kilat)
• USB tipe B 90 derajat DIP soket perempuan
• Pin header 2.54mm 4 arah
• DIL 28pin memutar pin soket IC
• DIL 6pin memutar pin soket IC 3 mati

Lainnya

• Papan prototipe FR-4 12cm x 8cm melalui lubang berlapis
• Dorong untuk membuat tombol miniatur lubang
• Sakelar encoder putar 2 bit berkode abu-abu
• Kenop kontrol agar sesuai dengan rotary encoder

Mekanika

• Pipa akrilik bening 36mm OD 30mm ID dan panjang 18cm
• Tutup ujung (cetak 3D) agar sesuai dengan pipa akrilik OD 36mm
• Jenis siphon Mariotte agar sesuai dengan pusat bung dengan panjang 16cm
• Karet bung ukuran 29 dengan lubang tengah
• Ekor selang berduri 1/4 "benang x 4mm ada aperture
• Pemasangan sekat wanita BSPP dengan mur pengikat 1/4 inci
• Puting barel 1/4 inci
• 12V DC 4W solenoid valve listrik udara/gas/air/bahan bakar biasanya tertutup 1/4 inci dua arah

Langkah 11: Kesimpulan dan Pikiran

Saya sangat menikmati membangun dan menyempurnakan proyek ini. Proyek saya hampir selalu dimulai dari titik awal yang sama. Saya menjadi tertarik pada sesuatu yang mungkin memerlukan peralatan khusus. Setelah menemukan dan sering membeli peralatan, saya sering kecewa dengan kualitas dan fungsionalitasnya dan kemudian merasa terdorong untuk merancang dan membangun peralatan saya sendiri untuk melakukan pekerjaan yang diperlukan dengan benar. Ini memang kasus dengan proyek DropArt.

Proyek DropArt sekarang memungkinkan saya untuk melakukan tabrakan tetesan cairan dengan pengulangan hampir 100% sehingga saya dapat berkonsentrasi pada gambar daripada frustrasi mengambil ratusan gambar dengan harapan mendapatkan beberapa tabrakan jatuh.

Saya memproduksi dan memposting artikel Instructable ini karena tiga alasan. Pertama, saya sangat menikmati memproduksi Instructable karena menyediakan cara untuk mendokumentasikan proyek dan bertindak sebagai penutupan. Kedua, saya jelas berharap orang-orang akan membaca dan menikmati artikel ini, bahkan mungkin mempelajari sesuatu yang baru. Dan ketiga, untuk memberikan bantuan dan dukungan kepada siapa saja yang ingin memiliki celah dalam membangun proyek. Saya telah menghabiskan seluruh kehidupan kerja saya sebagai insinyur desain di bidang elektronik dan perangkat lunak; sejak usia dini, penghobi elektronik yang sangat tajam. Saya sangat menikmati membantu orang lain yang mungkin ingin membangun diri mereka sendiri tetapi hanya membutuhkan sedikit bimbingan dan dukungan.

Gambar terlampir menunjukkan pengaturan DropArt saya di bengkel saya.

Silahkan berkomentar atau pesan pribadi jika Anda memerlukan detail lebih lanjut.

Terimakasih banyak, Dave