Портативная камера Instant Pi: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Проекты Fusion 360 »

Я имел в виду идею создать серию фотографий, вдохновленных золотым веком поляроидной и аналоговой фотографии. Большая часть моего творческого процесса определяется созданием моих собственных инструментов, поэтому меня не привлекала идея просто покупать поляроид и начните снимать.

Эта идея не нова, уже существует несколько проектов фотоаппаратов с использованием Raspberry Pi и термопринтера. Но для этой камеры я хотел сделать это по-своему. Так что я черпал вдохновение из всех этих проектов и внес некоторые изменения.

Во всех других подобных проектах, которые я видел раньше, они используют Raspberry Pi 2 и модуль камеры с широким объективом (наблюдения) для Pi.

Для этой камеры я выбрал Raspberry Pi Zero W и объектив со средним фокусным расстоянием.

Pi Zero W имеет те же размеры, что и оригинальный Pi Zero, он довольно мал, и это здорово. Но версия W включает в себя порт камеры и встроенный Wi-Fi, а также многие другие функции.

Большинство модулей камеры Pi поставляются с широкоугольным объективом. Я выбрал объектив M12 с полем зрения 40 °, что было бы похоже на фокусное расстояние ~ 45 мм у полнокадровой камеры, потому что изображение было бы более естественным, а не таким искаженным и похожим на классическую фотографию.

Кстати, благодаря Wi-Fi я могу удаленно снимать.

Шаг 1: Компоненты и материалы

Компоненты и детали

• 1x Raspberry Pi Zero W raspberrypi.org/raspberry-pi-zero-w
• 1x термопринтер Mini TTL dafruit.com/product/597
• 1x модуль камеры Raspberry Pi
• 1x мини-камера (CSI), 15-контактный кабель shop.pimoroni.com/cable-raspberry-pi-zero-edition
• 1x объектив камеры M12 (любое фокусное расстояние по вашему желанию)
• 1x держатель объектива M12 Board m12lenses.com/M12-Lens-Holder-Plastic-p
• 1x кнопка
• 1x 5v / 3.5A внешний аккумулятор (мин. 3A) amazon.de/RAVPower5v3A
• 1x 4700 мкФ электролитический конденсатор
• 1x USBAdapter под прямым углом от мужчины к женщине
• 1x переходник с разъемом 2,1 мм на USB
• 1x адаптер - разъем 2,1 мм для винтовой клеммной колодки adafruit.com/368

Подключение

• 1x Отрывная полоса MALE заголовок
• 1x Отрывная полоса ЖЕНСКИЙ заголовок
• 3x 2-контактный разъем (я использую Dupont Connector)
• Перфорированная плита
• Электропровод

сборка

• 2x винта M3 x 6 мм (6 мм ~ 10 мм)
• 2x квадратные гайки (M3 1, 8 мм x 5, 5 мм)
• 2x винта M2 x 6 мм (6 мм ~ 10 мм)

Печать

Рулоны термобумаги (57 мм)

Дополнительно

• SD-карта 8 ГБ (для raspberrypi)
• Адаптер Mini HDMI (для подключения Zero W к монитору)
• Mini USB на USB (для подключения Zero W к клавиатуре)
• Зарядное устройство USB 5 В

Используемые инструменты

• Программное обеспечение

  • Fusion 360 autodesk.com/fusion-360
  • Распбиан Jessie Lite raspberrypi.org/downloads/raspbian
  • ImageMagick www.imagemagick.org
  • zj-58 CUPS от adafruit github.com/adafruit/zj-58

• Аппаратное обеспечение

  • Prusa i3 mk3 prusa3d.com/original-prusa-i3-mk3
  • Инструмент для обжима кабеля (СН-28Б)
  • Инструмент для зачистки проводов
  • Цифровой штангенциркуль
  • Несколько отверток

Шаг 2: установка программного обеспечения и код

Для этого шага вам могут потребоваться USB-клавиатура и монитор HDMI. Также было бы полезно установить модуль камеры в Raspberry Pi, чтобы вы могли протестировать и проверить, что все работает.

Настройка системы

Запускаем утилиту raspi-config:

$ sudo raspi-config

Для этого проекта требуются следующие параметры:

• Параметры интерфейса -> Включить камеру
• Параметры интерфейса -> Отключить последовательный порт
• Дополнительные параметры -> Развернуть файловую систему

Используйте raspi-config для настройки соединения Wi-Fi. Вам потребуется подключение к сети, чтобы обновить систему и загрузить необходимое программное обеспечение.

Параметры сети -> Wi-Fi

Вы также можете включить SSH для удаленного доступа к системе и быстрых изменений.

Параметры интерфейса -> Включить SSH

Установить программное обеспечение

Процесс этих шагов был основан на этом руководстве:

learn.adafruit.com/instant-camera-using-raspberry-pi-and-thermal-printer

$ sudo подходящее обновление

$ sudo apt install git cups wiringpi build-essential libcups2-dev libcupsimage2-dev

Установите растровый фильтр для CUPS с гитхаба adafruit

$ git clone

$ cd zj-58

$ make $ sudo./install

Установите и установите печать по умолчанию в системе CUPS. Измените значение «бод» на 9600 или 19200, как требуется для вашего принтера. (Мой был 19200 г.)

$ sudo lpadmin -p ZJ-58 -E -v серийный: / dev / ttyAMA0? baud = 19200 -m zjiang / ZJ-58.ppd

$ sudo lpoptions -d ZJ-58

Скрипт камеры

$ sudo apt-get install imagemagick

Используя imagemagick для улучшения контрастности и установки контрастности и яркости камеры по умолчанию, порядок съемки выглядит следующим образом:

raspistill -t 200 -co 30 -br 75 -w 512 -h 388 -n -o - | convert - -grayscale Rec709Luminance -contrast jpg: - | lp

Я обнаружил, что эти параметры лучше всего подходят для моего случая, но вы можете изменить их значения.

Я использую одну и ту же кнопку нажатия для стрельбы в камеру и для сброса системы. Скрипты отделяют одно нажатие от действия длительного нажатия (+4 секунды).

camera.sh

#! / bin / bash

SHUTTER = 20 # Инициализировать состояния GPIO gpio -g mode $ SHUTTER up while: do # Проверить кнопку спуска затвора if [$ (gpio -g read $ SHUTTER) -eq 0]; then # Необходимо удерживать более 4 секунд перед завершением работы… starttime = $ (date +% s) while [$ (gpio -g read $ SHUTTER) -eq 0]; делать, если [$ (($ (дата +% s) -starttime)) -ge 5]; then shutdown -h now echo "power off" # Подождите, пока пользователь отпустит кнопку, прежде чем продолжить, while [$ (gpio -g read $ SHUTTER) -eq 0]; продолжай; done fi done if [$ (($ (date +% s) -starttime)) -lt 2]; затем эхо "Щелкнуть, закрыть" raspistill -t 1800 -co 30 -br 75 -w 512 -h 388 -n -o - | convert --grayscale Rec709Luminance -contrast jpg: - | lp # date + "% d% b% Y% H:% M" | lp fi sleep 1 fi sleep 0.3 готово

Установите автоматический запуск сценария при загрузке системы. Измените файл /etc/rc.local и следующую команду перед последней строкой «exit 0»:

sh /home/pi/camera.sh

Используйте путь, по которому вы сохранили файл сценария.

Raspberry Pi Zero W включить последовательную совместимость

pi3-miniuart-bt переключает функцию Bluetooth Raspberry Pi 3 и Raspberry Pi Zero W на использование мини-UART (ttyS0) и восстанавливает UART0 / ttyAMA0 на GPIO 14 и 15.

Чтобы отключить встроенный Bluetooth и восстановить UART0 / ttyAMA0 через GPIO 14 и 15, измените:

$ sudo vim /boot/config.txt

Добавить в конец файла

dtoverlay = pi3-disable-bt

Также необходимо отключить системную службу, которая инициализирует модем, чтобы он не использовал UART:

$ sudo systemctl отключить hciuart

Дополнительную информацию можно найти по адресу:

Шаг 3: чехол с 3D-принтом

Корпус камеры спроектирован таким образом, чтобы сохранять компактные размеры, где компоненты подходят друг к другу и защелкиваются друг с другом, поэтому на нем не так уж много винта.

Дизайн разделен на 3 части:

• База, на которой размещен павербанк.
• Основной блок, в котором находится плата Pi, принтер и большая часть кабелей.
• Конус объектива, на котором установлен объектив камеры.

Основной блок и конус объектива оптимизированы для печати и не требуют опорной конструкции. Основание вместо этого печатается на цельной детали с использованием внутреннего материала поддержки. Я хотел создать прочную деталь, поддерживающую структуру камеры.

Я включил файлы stl, чтобы вы могли распечатать их или изменить дизайн.

Шаг 4: Подключите его

Первое, что нужно сделать, это припаять штекерные разъемы к портам ввода-вывода Raspberry Pi.

Как только вы это сделаете, вы можете продолжить и подключить пи к макету, и вы будете готовы протестировать настройку.

Для подключения компонентов я разделил соединения с помощью двухконтактных обжимных корпусов. Таким образом, в процессе сборки компоненты могут быть по отдельности прикреплены к корпусу, а затем подключены без каких-либо осложнений. Также помогает заменить детали в случае повреждения или обновить оборудование.

Возьмите бочковое гнездо и подключите конденсатор емкостью 4700 мкФ к клеммам + и -. Это поможет поддерживать стабильное напряжение во время работы термопринтера. Убедитесь, что отрицательная (более короткая) ножка конденсатора присоединена к отрицательному полюсу клеммы, а не наоборот.

Подключите к цилиндрическому разъему и конденсатору кабели блока питания принтера и Raspberry Pi Zero W.

Для питания Pi я припаял + 5V к PP1 и землю от источника питания к PP6 на задней стороне платы, прямо под USB-портом питания.

Я взял кусок перфорированной платы и припаял к нему 2 полосы гнездовых разъемов, так что сначала выводы Pi IO. На этой перфокартоне вы можете соединить кнопку и провода передачи данных принтера.

Подключите кнопку к земле GND (контакт 34) и BCM 20 (контакт 38).

Для принтера выполните следующий порядок:

• GND принтера -> Raspberry Pi GND (контакт 6)
• Принтер RX -> Raspberry Pi TXD (контакт 8, BCM 14, передача UART)
• Принтер TX -> Raspberry Pi RXD (контакт 10, BCM 15, прием UART)

Проверьте IO Raspberry Pi для получения дополнительной информации:

Шаг 5: Сборка

Процесс сборки несложный.

Внешний аккумулятор устанавливается на основание корпуса и не двигается. Но его можно легко снять для зарядки или замены.

Я напечатал несколько контактов, чтобы прикрепить плату Raspberry Pi к корпусу, а также для подключения объектива к остальной части корпуса.

Для всех кабелей и компонентов не так много места. Придется организовать пространство, но внутри все умещается.

Для закрытия корпуса у основания и основного ящика есть два выступа в задней части, которые подходят друг к другу. Спереди есть карман для винта, чтобы надежно закрепить коробку.

Шаг 6: Наконец-то! Стрелять Стрелять Стрелять…