Câmera Instant Pi portátil: 6 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Projetos Fusion 360 »

Tive em mente a ideia de criar uma série de fotografias inspiradas na era de ouro da polaroid e da fotografia analógica. Grande parte do meu processo criativo é definido pela criação de minhas próprias ferramentas, então não fiquei realmente atraído pela ideia de apenas comprar uma polaroid e comece a atirar.

Essa ideia não é nova, já existem vários projetos de câmeras fotográficas usando Raspberry Pi e uma impressora térmica. Mas, para esta câmera, eu queria fazer do meu jeito. Então me inspirei em todos aqueles projetos e fiz algumas mudanças.

Todos os outros projetos semelhantes que eu vi antes, eles usam um Raspberry Pi 2 e um módulo de câmera de lente ampla (vigilância) para o Pi.

Para esta câmera, optei por uma Raspberry Pi Zero W e uma lente de distância focal de médio-grande porte.

O Pi Zero W tem a mesma pegada que o Pi Zero original, que é bem pequeno e isso é ótimo. Já a versão W inclui a porta da câmera e o Wifi integrado junto com muitos outros recursos.

A maioria dos módulos de câmera Pi vem com uma lente grande angular. Escolhi uma lente M12, com um campo de visão de 40 ° que seria semelhante a uma distância focal de ~ 45 mm em uma câmera full frame, porque a imagem seria mais natural não tão distorcida e semelhante à fotografia clássica.

A propósito, graças à conectividade wi-fi, posso filmar remotamente.

Etapa 1: Componentes e materiais

Componentes e peças

• 1x Raspberry Pi Zero W raspberrypi.org/raspberry-pi-zero-w
• 1 impressora térmica Mini TTL dafruit.com/product/597
• 1x Raspberry Pi CameraModule
• 1x Mini Câmera (CSI) 15 pinos Cable shop.pimoroni.com/cable-raspberry-pi-zero-edition
• 1x lente de câmera M12 (qualquer distância focal que você quiser)
• 1x suporte de lente de placa M12 m12lenses.com/M12-Lens-Holder-Plastic-p
• 1x botão de pressão
• 1x 5v / 3,5A Power bank (min 3A) amazon.de/RAVPower5v3A
• 1x capacitor eletrolítico 4700uF
• 1x adaptador USB ângulo reto de macho para fêmea
• 1x adaptador de conector de 2,1 mm para USB
• 1x Adaptador - conector de 2,1 mm para bloco terminal de parafuso adafruit.com/368

Fiação

• 1x Cabeçalho de strip-away MASCULINO
• 1x cabeçalho de strip-away FEMININO
• 3x conector de 2 pinos (eu uso o conector Dupont)
• Perfboard
• Fio elétrico

conjunto

• 2x Parafuso M3 x 6mm (6mm ~ 10mm)
• 2 porcas quadradas (M3 1, 8 mm x 5, 5 mm)
• 2x Parafuso M2 x 6mm (6mm ~ 10mm)

Impressão

Rolos de papel térmico (57 mm)

Extras

• Cartão SD de 8 GB (para o raspberrypi)
• Adaptador Mini HDMI (para conectar Zero W a um monitor)
• Mini USB para USB (para conectar o Zero W a um teclado)
• Carregador USB 5v

Ferramentas Usadas

• Programas

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

• Hardware

  • Prusa i3 mk3 prusa3d.com/original-prusa-i3-mk3
  • Crimpador de cabo (SN-28B)
  • Ferramenta removedor de fio
  • Compasso de calibre digital
  • Múltiplas chaves de fenda

Etapa 2: Configuração e código do software

Para esta etapa, você pode precisar de um teclado USB e um monitor HDMI. Também seria útil instalar o módulo da câmera no Raspberry Pi para que você possa testar e verificar se tudo funciona.

Configuração do sistema

Execute o utilitário raspi-config:

$ sudo raspi-config

Para este projeto, essas opções são necessárias:

• Opções de interface -> Ativar câmera
• Opções de interface -> Desativar serial
• Opções avançadas -> Expandir sistema de arquivos

Use raspi-config para configurar a conexão Wi-fi. Você precisará de uma conexão de rede para atualizar o sistema e baixar o software necessário.

Opções de rede -> Wi-fi

Você também pode ativar o SSH para acessar remotamente o sistema e fazer mudanças rápidas.

Opções de interface -> Habilitar SSH

Instalar software

O processo para essas etapas foi baseado neste tutorial:

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

$ sudo apt update

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

Instale o filtro raster para CUPS do adafruit github

$ git clone

$ cd zj-58

$ make $ sudo./install

Instale e defina o impresso como padrão no sistema CUPS. Altere o valor “baud” para 9600 ou 19200 conforme necessário para a sua impressora. (O meu era 19200)

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

$ sudo lpoptions -d ZJ-58

Roteiro da câmera

$ sudo apt-get install imagemagick

Usando imagemagick para melhorar os contrastes e definindo o contraste e brilho padrão da câmera, a ordem de captura é a seguinte:

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

Estes são os parâmetros que achei que funcionam melhor para o meu caso, mas você pode querer modificar esses valores.

Eu uso o mesmo botão de pressão para disparar e derrubar o sistema. Os scripts se separam um único toque de uma ação de toque longo (+4 segundos).

camera.sh

#! / bin / bash

SHUTTER = 20 # Inicializar estados GPIO modo gpio -g $ SHUTTER ativo enquanto: do # Verificar o botão do obturador se [$ (gpio -g ler $ SHUTTER) -eq 0]; então # Deve ser mantido por 4+ segundos antes do desligamento ser executado… starttime = $ (data +% s) while [$ (gpio -g ler $ SHUTTER) -eq 0]; faça if [$ (($ (data +% s) -starttime)) -ge 5]; então shutdown -h now echo "power off" # Aguarde até que o usuário libere o botão antes de retomar enquanto [$ (gpio -g ler $ SHUTTER) -eq 0]; continue; done fi done if [$ (($ (date +% s) -starttime)) -lt 2]; em seguida, echo "Clique em fechar" raspistill -t 1800 -co 30 -br 75 -w 512 -h 388 -n -o - | converter --grayscale Rec709Luminance -contrast jpg: - | lp # data + "% d% b% Y% H:% M" | lp fi sleep 1 fi sleep 0.3 concluído

Defina automaticamente o script para iniciar quando o sistema for inicializado. Modifique o arquivo /etc/rc.local e o seguinte comando antes da linha final “exit 0”:

sh /home/pi/camera.sh

Use o caminho onde você salvou o arquivo de script.

Raspberry Pi Zero W permite compatibilidade serial

pi3-miniuart-bt alterna a função Raspberry Pi 3 e Raspberry Pi Zero W Bluetooth para usar o mini UART (ttyS0) e restaura UART0 / ttyAMA0 para GPIOs 14 e 15.

Para desativar o Bluetooth integrado e restaurar UART0 / ttyAMA0 em GPIOs 14 e 15, modifique:

$ sudo vim /boot/config.txt

Adicionar ao final do arquivo

dtoverlay = pi3-disable-bt

Também é necessário desabilitar o serviço do sistema que inicializa o modem para que não use o UART:

$ sudo systemctl disable hciuart

Você pode encontrar mais informações em:

Etapa 3: Caixa impressa em 3D

O case da câmera é projetado para manter uma pegada pequena e compacta onde os componentes se encaixam e se encaixam, de forma que não haja muito trabalho com parafusos.

O projeto é dividido em 3 partes:

• A base, onde o banco de potência está alocado.
• A caixa principal, onde fica a placa Pi, a impressora e a maior parte do cabeamento.
• O cone da lente, que hospeda a lente da câmera.

A caixa principal e o cone da lente são otimizados para impressão e não requerem estrutura de suporte. A base, em vez disso, é impressa em uma única peça usando material de suporte interno. Eu queria criar uma peça forte para apoiar a estrutura da câmera.

Incluí os arquivos stl, para que você possa imprimi-los ou modificar o design.

Etapa 4: conecte-o

A primeira coisa a fazer é soldar os cabeçotes de pino macho às portas IO do Raspberry Pi.

Depois de fazer isso, você pode conectar o pi em uma placa de ensaio e você estará pronto para testar a configuração.

Para a fiação dos componentes, divida as conexões usando caixas de crimpagem de 2 pinos. Portanto, durante o processo de montagem, os componentes podem ser fixados individualmente na caixa e depois conectados sem complicações. Também ajuda a substituir as peças em caso de danos ou para atualizar o hardware.

Pegue o conector cilíndrico e conecte o capacitor 4700uF aos terminais + e -. Isso ajudará a manter a tensão estável quando a impressora térmica estiver funcionando. Certifique-se de que a perna negativa (mais curta) do capacitor esteja conectada ao pólo negativo do terminal e não ao contrário.

Conecte ao conector cilíndrico e ao capacitor, os cabos da fonte de alimentação da impressora e o Raspberry Pi Zero W.

Para alimentar o Pi, soldei o + 5V ao PP1 e o aterramento da fonte de alimentação ao PP6 na parte traseira da placa, logo abaixo do USB de alimentação.

Peguei um pedaço de perfboard e vendi nele 2 listras de cabeçotes de pinos femininos, então primeiro os pinos Pi IO. Nesse perftboard você pode conectar o botão de pressão e os fios de dados da impressora.

Conecte o botão de pressão ao terra GND (pino 34) e o BCM 20 (pino 38)

Para a impressora, siga esta ordem:

• GND da impressora -> Raspberry Pi GND (pino 6)
• Impressora RX -> Raspberry Pi TXD (pino 8, BCM 14, transmissão UART)
• TX da impressora -> Raspberry Pi RXD (pino 10, BCM 15, recepção UART)

Verifique o Raspberry Pi IO para obter mais informações:

Etapa 5: Montagem

O processo de montagem é direto.

O banco de potência se encaixa na base do case e não se move. Mas pode ser facilmente removido para ser carregado ou substituído.

Imprimi alguns pinos para prender a placa Raspberry Pi ao case e para conectar a lente também ao resto do case.

Não há muito espaço para todos os cabos e componentes. Você tem que organizar o espaço, mas tudo cabe dentro.

Para fechar a caixa, a base e a caixa principal possuem duas abas na parte traseira que se encaixam. Na frente, há um bolso de parafuso para fixar a caixa de segurança.

Etapa 6: Finalmente! Atire, Atire, Atire …