DropArt - Precision Two Drop Photographic Collider: 11 Steps (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

Баарыңарга салам, Бул нускамада мен компьютер башкарган эки суюк тамчы коллайдеринин дизайнын сунуштайм. Дизайнды майда -чүйдөсүнө чейин баштоодон мурун, менимче, долбоордун максаты эмнеде экенин так түшүндүрүп берүү акылга сыярлык.

Сүрөттүн кызыктуу, кызыктуу жана кооз тармагы суюктуктун тамчыларынын окшош суюктуктун көлмөсүнө тийген учурдагы сүрөттөрүн тартууну камтыйт. Бул өзү кызыктуу сүрөттөрдү чыгара алат. Чындап эле сонун сүрөттөрдү алуу үчүн, биз эки суюк тамчыны сүзүшүбүз керек. Ошентип, биринчи тамчы суюктуктун бассейнине тийип, мен "өйдө чачуу" деп атаган нерсени жаратат, ал биринчи тамчы тийген жерден жогорудагы бассейнден көтөрүлөт. Эми экинчи тамчы, тактык убактысы, "өйдө-ылдый" чокусуна чыгып, суюктукту сыртка карай жарып чыгып, укмуштуудай жана уникалдуу фигураларды пайда кылат.

Менин DropArt дизайнымдын максаты төмөнкү функцияларды камсыз кылуу:

• Кайталануучу өлчөмү бар суюктукту чыгаруу үчүн
• Биринчи тамчыга карата кайталануучу өлчөмү жана так убактысы бар экинчи суюктуктун түшүүсүн чыгаруу үчүн
• Камеранын жапкычын башкаруу үчүн, бир тамчы кагылышууну тартып алуу
• Убагында так бир учурда кагылышууну тоңдуруу үчүн флеш башын башкаруу
• Бардык параметрлерди жана бир нече конфигурацияларды көзөмөлдөө мүмкүнчүлүгүн камсыз кылган колдонуучуга ыңгайлуу автономдуу контроллерди берүү
• Колдонуучуга Windowsко негизделген колдонуучу интерфейсин же USB аркылуу туташкан GUI менен камсыз кылуу
• USB аркылуу флешманы кайра күйгүзүү үчүн жүктөгүчтү камсыз кылуу

Ошондой эле башкаруу тактасы менен тиркелген камера менен флеш түзмөктөрүнүн ортосунда тийиштүү коргоо болушу керек.

1 -кадам: Алгач кээ бир жыйынтыктарды карап көрөлү …

Дизайн деталдарына кирүүдөн мурун, алгач DropArt долбоорунун кээ бир жыйынтыктарын карап көрөлү. Эгерде сиз, окурман катары, жыйынтыктарды жактырсаңыз, анда дизайнды тереңирээк карап чыгууну каалап, балким, мен аны колдоп берем.

DropArt фотографиясынын маанилүү аспектилери

Белгилей кетчү нерсе, эң жакшы натыйжа үчүн камера B (же лампа) режимине коюлган. Бул жапкыч басылганча жапкыч ачык бойдон калат дегенди билдирет. Бул мен тапкан режим DropArt фотографиясы үчүн эң жакшы иштейт. Бул камеранын жапкычын эмес, учурду чагылдырган жарк. Кыска жарк этүү мөөнөтүнө жетүү үчүн жарк этүү кубаты минималдуу болушу керек. Мен кол менен аз чыгуучу кубаттуулукка орнотулган эки кичинекей флеш бирдигин колдонууга жакынмын (корутундудагы сүрөттү караңыз). Бир флеш бирдиги DropArt контроллерине туташтырылган жана кабель аркылуу күйгүзүлөт. Экинчи жаркылдаган баш оптик түрдө биринчиден кул болуп саналат.

Биз В режиминде турганда ашыкча жарык жарыктын сүрөтүн бүдөмүк кылат. Ошондуктан, түшүрүүчү фотография ийкемдүү жарыкта аткарылышы керек - эмне кылып жатканыңызды көрүү үчүн жетиштүү жарык. Мен көбүнчө f11 тегерегинде сүрөттөрдү тартам, андыктан айланадагы жарыктын таасири минималдаштырылат.

Негизги техника жана орнотуу

Белгилей кетүү керек, ар бир орнотуу бир аз өзгөрөт жана сиз сабырдуу жана методикалык болушуңуз керек, эгерде сизде негизги эки тамчы кагылышса, анда жыйынтыктар дээрлик 100% кайталанат. Төмөндөгү негизги орнотуу үчүн мен кызыл түстөгү тамак -аш боёлгон суу чоргосун колдонуп жүрдүм. Тамчы диспенсери суюк бассейнден 25 см бийик болгон.

Mariotte сифонунун суюктуктан тазаланышын текшериңиз (видео мисалды караңыз), ошондой эле суюктуктун деңгээли Mariotte сифонунун түбүнөн төмөн түшпөсүн текшериңиз.

• Биринчиден, 35 мс бир тамчыдан баштаңыз
• Ысырманы кечиктирүүнү 100 мс коюңуз
• Жаркылдоонун кечигүүсүн 150 мс коюңуз
• Флэш кечигүүсүн +10ms көбөйтүүдө, тамчы кадрдын жогору жагында пайда болгончо көрүңүз
• Сиз азыр жаркыроонун кечигүүсүн бүт түшүрүү тизмеги аркылуу көбөйтө аласыз
• Толук бир тамчы чачыратмаңыз чыккандан кийин, жарыкты кечеңдетүүнү улантыңыз
• Эми экинчи тамчы көлөмү 35ms жана 150ms тегерегинде кечигүү кошуу
• Биринчи түшүүчү тумшуктун үстүндө алкактын чокусунда пайда болгонго чейин +/- 10ms көбөйтүүнүн эки кечигүүсүн тууралаңыз.
• Экинчи тамчы биринчи тамчынын өйдө куюучу менен кагылышмайынча, эки кечигүүнү тууралаңыз

Эми сиз каалаган эффектти алуу үчүн орнотуулар менен ойной турган негизги кагылышууңуз бар.

Ар кандай тыгыздыктагы суюктуктар ар кандай орнотууларды талап кылат, бирок сиз аларды ар кандай конфигурацияда сактай аласыз.

2 -кадам: Убакыттын өтүшү менен удаалаш тамчылардын видеосу

Бул жерде мен видеону сунуштайм - бул кыймылдын тоңушу үчүн жаркылдоо интервалдарын алдыга жылдыруучу 10 мс же 5 мс менен тартылган өзүнчө бир катар тамчылар. Мен андан кийин тамчы жашоонун кыска анимациясын жана экинчи тамчы менен кийинки кагылышууну жаратуу үчүн натыйжалуу кыймылсыз сүрөттөрдү бириктирдим.

3 -кадам: DropArt Механикалык Тамчы Диспенсери

Кыязы, DropArt долбоорунун эң маанилүү бөлүгү - тамчылатуучу механикалык диспенсер. Дизайндын бул бөлүгү үзгүлтүксүз үзүлүү өлчөмүн камсыздоо үчүн өтө маанилүү.

Дизайн жүрөгү 12v пружина жүктөлгөн, кадимки жабык солоноид аркылуу ачылып -жабылган механикалык клапан. Бул солоноид микропроцессорго негизделген башкаруу тактасынын жардамы менен так көзөмөлдөнөт.

Суюк идиш 36 мм OD, 30 мм ID акрил түтүк. Түтүктү жабуу үчүн, менде HIPSте стандарттык 1/4 дюймдук түтүктөрдүн фитингдерин кабыл алууга ылайыкталган 3D капкагы бар (сүрөттөрдү караңыз). Тамчылар тикенек түтүктүн куйругунан - дагы 1/4 дюймдук жиптен берилет.

Акрил түтүкчөсүнүн үстү 29 өлчөмдөгү резина бук менен жабылган. Каучуктун борбору тешик менен камсыздалат, анын ичине мен пластикалык түтүктү орнотуп койдум, Mariotte сифонун түзүү үчүн (Mariotte сифонунун атайын бөлүмүн караңыз).

Солоноид кичинекей пластикалык долбоор кутусуна камтылган жана тышкы электр розеткасына туташкан.

4 -кадам: DropArt Control Board Дизайн жана Обзор

Бул бөлүмдө мен DropArt прототипинин башкаруу тактасын жана анын конструкциясын карап чыккан кыска видеону сунуштайм.

5 -кадам: DropArt Control Board схемасы

Бул жердеги сүрөттө башкаруу тактасынын схемасы көрсөтүлгөн. Биз күчтүү PIC микроконтроллерин колдонуу менен схеманын салыштырмалуу жөнөкөй экенин көрө алабыз.

Схеманы бул жерден жүктөп алсаңыз болот:

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

ЭСКЕРТҮҮ: видеолордо чыңалуу жөндөгүчү 78L05 кичине түрү колдонулат. Мен бул дизайнды куруп жаткан кишиге TO220 пакетиндеги 7805 чоңураагын колдонууну сунуштайм

6 -кадам: DropArt - Иш жүзүндө системаны колдонуу

Бул бөлүмдө мен DropArt башкаруу системасын иш жүзүндө кантип колдонууну түшүндүргөн видеону сунуштайм. Видео автономдуу жабдыкты, ошондой эле Windows негизделген колдонуучу интерфейсин же GUIди камтыйт.

7 -кадам: DropArt - Тактыкты жана кайталоону текшерүү

Бул кадамда мен эки тамчы ырааттуулукту сүрөттөөгө жана DropArt долбоорунун убакыт тактыгын көрсөтүүгө аракет кылам.

Горизонталдык осциллограф 50мс / белги.

Башында, эки сүрөттүн экинчисин карап көрөлү. Бул менин проектинин бардык убактысы үчүн убакыт базасын түзүүчү негизги 1ms белгисин чагылдырган менин осциллографумдун абдан жөнөкөй изи. Бул кене PIC микропроцессорунда так бир убакта үзгүлтүккө учуроо үчүн программаланган камтылган аппараттык таймердин жардамы менен түзүлөт. Бул убакыт базасын колдонуп, тамчы өлчөмү, түшүү аралык, кечиктирүү жана жаркылдоо кечиктирилгис абдан так кайталануучу натыйжаларды берүү менен көзөмөлгө алынышы мүмкүн.

Эми эки сүрөттүн биринчисин карап көрөлү:

Орто көк из эки тамчы релизди көрсөтөт. Ар бир тамчынын көлөмү 50 мс жана тамчы 2 кечигүү 150 мс

Түбүнүн кызгылт изи - 1 -релизден кийин 300 мс кечигүү жана 30 мс кармоо убактысы менен жаркыраган от

Жогорку сары из жапкычтын чыгарылышын көрсөтөт. Бул 200 мс программаланган кечигүү бар. Бирок, камеранын жапкычынын артта калуусу 100 м деп болжолдонууда, андыктан жапкычтын чыгарылышы программалангандан 100 мс эрте. Ылдамдык ырааттуулук бою ачык бойдон калат (камера B режими). Жалюзи 30 мс жарк этүү мөөнөтү аяктагандан кийин жабылат.

8 -кадам: Мариотт сифон - Түшүндүрүлгөн

Дизайндын абдан маанилүү жагы - клапандын киришиндеги суюктуктун басымын кантип көзөмөлдөө керек. Резервуардагы суюктуктун деңгээли төмөндөгөн сайын, клапандын киришиндеги басым төмөндөйт, андыктан суюктуктун агымы да төмөндөйт. Клапан ачык болгон убакыттын тамчы көлөмү резервуардын деңгээли төмөндөгөн сайын азаят. Бул тамчы кагылышууларды башкарууну динамикалык жана суюктуктун деңгээлине көз каранды кылат. Бул кадамдагы видео бул көйгөйдүн кантип чечилгенин түшүндүрөт.

Экинчи өтө кыска видео DropArt тазалоо өзгөчөлүгүн Mariotte сифонун толтуруу үчүн, ошондой эле механикалык клапанды тазалоо же тазалоо үчүн кантип колдонсо болорун көрсөтөт.

9-кадам: Жүктөгүч PIC кайра жаркыроо үчүн колдонулат

Бул кыска видео PIC жүктөгүчтүн ишин көрсөтөт жана түшүндүрөт, аны PICти USB аркылуу кайра жаркыратуу үчүн колдонсо болот, жана атайын PIC программистин колдонуунун зарылдыгын жокко чыгарат.

10 -кадам: DropArt бөлүктөрүнүн тизмеси

Мен көрсөтмө берүү үчүн колдонгон бөлүктөрдү тизмектеген сөз документи тиркелет

Бул DropArt долбоорун куруу үчүн керектүү бөлүктөрдүн тизмеси. Бардык бөлүктөр тилкеси өзү жеткиликтүү. Мунун өзгөчөлүгү мен 3D басып чыгарган акрил суюк идиштин акыркы капкагы. Мен бул кадамга акрил түтүк OD 36мм капкак режимиI (STL форматы) тиркедим.

Активдүү компоненттер

PIC18F2550 микроконтроллери. Берилгендей, бул программаланбаган бөлүк, андыктан DropArt камтылган программасы менен жаркыраш керек. Эгерде сизде ылайыктуу программист бар болсо, сиз муну өзүңүз жасай аласыз, же мен сизге алдын ала жаркыраган бөлүгүн жөнөтө алам же сиз мага жаркырап турган бош бөлүгүн жөнөтө аласыз

• Көк сериялык IIC 20x4 символдуу LCD модулу
• 78L05 чыңалуу жөндөгүчү
• AN25 опто-изолятор же окшош-2 өчүрүү
• MOC3020 оптикалык
• IRF9530 P-канал FET же окшош
• TLS106 SCR Thyristor же окшош
• LED 2 өчүк

Пассивдүү компоненттер

• 1N4001 диод (тескери полярдык коргоо)
• 100nf керамикалык конденсатор 3 өчүк
• 22uf 16v электролиттик конденсатор же окшош 2 өчүрүү
• 22pf керамикалык конденсатор 2 өчүк
• 4MHz кристалл HC49/4H жетелейт
• SIL 8 пин изоляцияланган резистор тармагы 1.8K 2 өчүк
• SIL 8 пин жалпы резистор тармагы 4.7k 1 өчүк
• 470R 1/4W каршылыгы 1 өчүк
• 10K 1/4W каршылыгы 2 өчүк

Коннекторлор

• 2,5мм тактага орнотулган электр розеткасы
• 2,5 мм шасси электр розеткасына орнотулат
• 2,5 мм моно уячасы (электромагниттик)
• 3,5 мм моно уячасы 2 өчүк (жапкыч жана жарк)
• USB түрү B 90-даражадагы DIP аял розеткасы
• Pin44 башы 2.54мм 4 тараптуу
• DIL 28pin бурулган пин IC розеткасы
• DIL 6pin пин IC розеткасын 3 өчүрдү

Башка

• 12см х 8см FR-4 прототиптелген тактай тешик аркылуу капталган
• Тешик миниатюралык баскычтар аркылуу жасаңыз
• Rotary encoder switch 2 bit Gray коддуу
• Башкаруу баскычы айлануучу коддогучка туура келет

Механика

• Таза акрил түтүк 36мм OD 30мм ID жана 18см узун
• Акрил түтүк OD 36ммге ылайыктуу капкак (3D басып чыгаруу)
• Mariotte сифон түрү 16 см узундуктагы борборго туура келет
• Орто тешиги бар 29 өлчөмдөгү резина бункер
• Тикенек шлангдын куйругу 1/4”жип x 4мм диафрагма бар
• 1/4 дюймду бекитүүчү гайка менен BSPP ургаачысы
• Бөшкө эмчек 1/4 дюйм
• 12V DC 4W электрдик электромагниттик клапан аба/газ/суу/отун, адатта, 1/4чн эки тараптуу жабылат

11 -кадам: Жыйынтык жана ойлор

Бул долбоорду куруп, өркүндөтүү мага абдан жакты. Менин долбоорлорум дээрлик дайыма бир эле башталыштан башталат. Мен атайын жабдууларды талап кылышы мүмкүн болгон нерсеге кызыгам. Жабдууларды таап, көп сатып алгандыктан, мен сапатына жана иштешине көп көңүлүмдү калтырам жана кийинчерээк талап кылынган жумушту аткаруу үчүн өзүмдүн шайманымды иштеп чыгууга мажбур болом. Бул чындыгында DropArt долбоорунда болгон.

DropArt долбоору азыр мага суюктуктун кагылышуусун 100% га жакын кайталоо менен аткарууга мүмкүндүк берет, андыктан бир нече тамчы кагылышууга үмүттөнүп, жүздөгөн сүрөттөрдү тартуудан көңүлүмдү чөгөрбөйм.

Мен инструктивдүү макалаларды үч себептен улам чыгарам жана жайгаштырам. Биринчиден, мен көрсөтмөлөрдү чыгаруудан ырахат алам, анткени ал долбоорду документтештирүү жана жабуу милдетин аткарат. Экинчиден, мен, албетте, адамдар макаланы окуп, ырахат алышат деп үмүттөнөм, балким жаңы нерсени үйрөнүшөт. Үчүнчүдөн, долбоорду курууну каалагандарга жардам жана колдоо көрсөтүү. Мен бүт өмүрүмдү электроника жана программалык камсыздоо боюнча инженер -дизайнер катары өткөрдүм; кичинекей кезинен тартып, абдан кызыккан электроника хобби. Мен башкаларга жардам берүүдөн ырахат алам, балким өздөрү үчүн курууну каалашат, бирок бир аз жетекчиликке жана колдоого муктаж.

Тиркелген сүрөттөр менин семинарымда DropArt орнотуумду көрсөтөт.

Сураныч, кошумча маалымат керек болсо, комментарий жазыңыз же жеке кат жазыңыз.

Чоң рахмат, Дэйв