Câmera 3D Fpv de baixo custo para Android: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

FPV é uma coisa muito legal. E seria ainda melhor em 3D. A terceira dimensão não faz muito sentido em grandes distâncias, mas para um Micro Quadcopter interno é perfeita.

Então dei uma olhada no mercado. Mas as câmeras que encontrei eram pesadas demais para um micro quadricóptero e você precisa de óculos de proteção caros para isso. A outra possibilidade seria usar duas câmeras e dois transmissores. Mas novamente você tem o problema dos óculos de proteção caros.

Então decidi fazer o meu. Todas as câmeras do mercado usam FPGA para fazer a imagem 3D. Mas eu queria mantê-lo barato e fácil. Não tinha certeza se funcionaria, mas tentei usar dois CIs Sync Separator, um Micro controlador para gerenciar a sincronização e um CI de switch analógico para alternar entre as câmeras. O maior problema é sincronizar as câmeras, mas é possível fazer isso com o controlador. O resultado é muito bom.

Outro problema eram os óculos 3D. Normalmente você precisa de óculos 3D especiais, que são muito caros. Tentei algumas coisas, mas não consegui resolver apenas com a eletrônica. Então decidi usar um video grabber USB e um raspberry Pi com googleboard. Isso funcionou muito bem. Mas não foi muito legal colocar a tela no papelão e ter todos os eletrônicos ao redor. Então comecei a escrever um aplicativo Android. No final, eu tinha um sistema FPV 3D completo para Android por menos de 70 euros.

Existe um atraso de cerca de 100 ms. Isso é por causa do agarrador de vídeo. É pequeno o suficiente para voar com ele.

Você precisa de boas habilidades de soldagem para fazer a câmera porque há uma placa de circuito feita por você mesmo, mas se você for um pouco experiente, deve ser capaz de fazê-lo.

OK, vamos começar com a lista de peças.

Etapa 1: Lista de peças

Câmera 3D:

• PCB: você pode obter o PCB com as peças aqui (cerca de 20 euros
• 2 câmeras: deve funcionar com quase qualquer par de câmeras FPV. Eles devem ter o mesmo TVL e a mesma velocidade de clock. Uma boa opção é usar algumas câmeras onde você possa acessar facilmente o Christal. Usei um par dessas câmeras pequenas com lentes de 170 graus porque queria usá-las em um Micro Quad. (cerca de 15 a 20 euros)
• Transmissor FPV: eu uso este (cerca de 8 euros)
• Receptor FPV (eu tinha um por perto)
• Quadro impresso em 3D
• Capturador de vídeo Easycap UTV007: É importante ter o chipset UTV007. Você pode tentar outros captores de vídeo UVC, mas não há garantia de que está funcionando (cerca de 15 euros)
• Cabo USB OTG (cerca de 5 euros)
• Aplicativo 3D FPV Viewer para Android: versão Lite ou versão completa
• algum tipo de papelão do Google. Pesquise no Google (cerca de 3 euros)

Necessidades adicionais:

• Ferro de solda
• Experiência de soldagem
• lupa
• Programador AVR
• PC com avrdude ou algum outro software de programação AVR
• Smartphone Android com suporte USB OTG
• Impressora 3d para o suporte da câmera

Etapa 2: Monte o PCB

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Conclusão: a câmera está funcionando muito bem. Mesmo que não seja perfeito, é utilizável. Há um atraso de cerca de 100ms, mas para um vôo normal e para testar 3D fpv está tudo bem.

Informações e dicas:

- Se você não tiver um smartphone Android que suporte o easycap UTV007 ou UVC, você pode obter um facilmente no e-bay. Comprei um antigo Motorola Moto G2 2014 por 30 euros.

- A câmera não está sincronizando todas as vezes. Se você não tirar uma foto ou se ela não estiver boa, tente reiniciar a câmera algumas vezes. Para mim, isso sempre funcionou depois de algumas tentativas. Talvez alguém possa melhorar o código fonte para uma melhor sincronização.

- Se você não sincronizou o relógio das câmeras, uma imagem vai subir ou descer lentamente. É menos perturbador se você virar as câmeras em 90 graus, que a imagem vai para a esquerda ou para a direita. Você pode ajustar a rotação no aplicativo.

- Às vezes, os lados esquerdo e direito mudam aleatoriamente. Se isso acontecer, reinicie a câmera. Se o problema persistir, tente definir o parâmetro DIFF_LONG no 3dcam.h superior, recompile o código e atualize o arquivo hexadecimal novamente.

- Você pode definir o padrão para PAL colocando PB0 e PB1 em + 5V

- Você pode definir o padrão para NTSC, colocando apenas PB0 para + 5V

- Com PB0 e PB1 não conectados, o modo de detecção automática está ativo com grande diferença (padrão)

- Com apenas PB1 conectado a + 5V, o modo de detecção automática está ativo com uma pequena diferença. Tente fazer isso se você vir uma parte da primeira foto na parte inferior da segunda foto. O risco de alterar as imagens aleatoriamente é maior.

- Eu uso o modo padrão com câmeras PAL sincronizadas com relógio, mas defino o aplicativo para NTSC. Com esse ajuste, tenho resultado NTSC e não há risco de alterar as imagens aleatoriamente.

- Tive distorções de cor muito ruins com câmeras PAL não sincronizadas com o relógio. Com as câmeras NTSC, isso não aconteceu. Mas de qualquer maneira, sincronizar os relógios é melhor para os dois padrões.

Detalhes sobre o código:

O código está apenas documentado no arquivo 3dcam.h. Todas as configurações importantes podem ser feitas lá. Alguns comentários sobre as definições:

MIN_COUNT: após este número de linhas, o lado é trocado para a segunda câmera. Você deve deixar como está. MAX_COUNT_PAL: Esta opção é usada apenas no modo PAL. Após este número de linhas, a imagem é alternada de volta para a primeira câmera. Você pode brincar com este parâmetro se usar o modo PAL. MAX_COUNT_NTSC: O mesmo para NTSCDIFF_LONG / DIFF_SHORT: Esses parâmetros são usados no modo de detecção automática. Este número é subtraído do tempo de troca detectado automaticamente. Você pode brincar com esses parâmetros. MAX_OUTOFSYNC: Isso foi feito para verificar a sincronização das câmeras, mas nunca funcionou bem. Apenas deixe como está ou tente implementá-lo você mesmo.

Se você usar meu PCB, deixe o resto das definições como estão. Um makefile está localizado na pasta Debug.

É isso. Em breve adicionarei um vídeo a bordo e um instrutível para o quadricóptero. Por enquanto, há apenas o vídeo de teste da câmera.

Atualização 5. Agosto de 2018: Fiz um novo programa AVR para câmeras sincronizadas com o relógio. Não sei se funciona quando você não sincroniza os relógios. Se você sincronizou câmeras, deve usá-lo.

Pode acontecer que existam distorções de cores com câmeras PAL. Reinicialize o AVR até obter uma boa imagem para ambas as câmeras. Eu adicionei um botão de reset ao meu PCB para isso.

Pode acontecer de você ter imagens alteradas aleatoriamente com câmeras NTSC. Reinicialize o AVR até que ele pare de mudar aleatoriamente. Você também pode brincar com o parâmetro DIFF_SHORT no código-fonte.

Existem algumas alterações na última versão:

• PAL / NTSC é detectado automaticamente. A seleção manual é removida.
• Para definir DIFF_SHORT coloque PB1 em + 5V. Você deve fazer isso se vir uma parte da segunda imagem na parte inferior da primeira imagem.
• As câmeras estão sempre sincronizando agora.

Aqui está o link

Atualização 22 de janeiro de 2019: Tive a chance de testar a câmera com óculos 3D alternados de campo. Funciona sem demora. (Testado com iGlasses Virtual IO e óculos 3D Headplay muito antigos)