Bärbar Instant Pi -kamera: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:42

Fusion 360 -projekt »

Jag tänkte tanken på att skapa en serie fotografier inspirerade av polaroidens och analoga fotografins guldålder. En stor del av min kreativa process definieras genom att skapa mina egna verktyg, så jag blev inte riktigt lockad av tanken på att bara köpa en polaroid och börja skjuta.

Denna idé är inte helt ny, det finns redan flera fotokameraprojekt som använder Raspberry Pi och en termisk skrivare. Men för den här kameran ville jag göra det på mitt eget sätt. Så jag tog inspiration från alla dessa projekt och jag gjorde några förändringar.

Alla andra liknande projekt jag har sett tidigare, de använder en Raspberry Pi 2 och en kamera med bred kamera (övervakning) för Pi.

För den här kameran gick jag för en Raspberry Pi Zero W och en medelstor brännviddslins.

Pi Zero W har samma fotavtryck än den ursprungliga Pi Zero, som är ganska liten och det är bra. Men W -versionen innehåller kameraporten och inbyggd Wifi tillsammans med många andra funktioner.

De flesta av Pi -kameramodulerna har ett vidvinkelobjektiv. Jag valde ett M12 -objektiv, med ett synfält på 40 ° vilket skulle likna en ~ 45 mm brännvidd i en helbildskamera, eftersom bilden skulle vara mer naturlig inte så förvrängd och likna klassisk fotografering.

BTW, tack vare wifi -anslutningen kan jag fotografera på distans.

Steg 1: Komponenter och material

Komponenter och delar

• 1x Raspberry Pi Zero W raspberrypi.org/raspberry-pi-zero-w
• 1x Mini TTL termisk skrivare dafruit.com/product/597
• 1x Raspberry Pi CameraModule
• 1x Minikamera (CSI) 15-stifts kabelbutik. Pimoroni.com/cable-raspberry-pi-zero-edition
• 1x M12 -kameralins (valfri brännvidd)
• 1x M12 Board Lens Holder m12lenses.com/M12-Lens-Holder-Plastic-p
• 1x Push -knapp
• 1x 5v / 3,5A Powerbank (min 3A) amazon.de/RAVPower5v3A
• 1x 4700uF elektrolytkondensator
• 1x USB -adapter Höger vinkel En hane till en hona
• 1x 2,1 mm jackadapter till USB
• 1x adapter - 2,1 mm jack för skruvplint adafruit.com/368

Uppkoppling

• 1x Break-away-remsa HANLE header
• 1x Break-away-remsa KVINNLIG rubrik
• 3x 2 -polig kontakt (jag använder Dupont Connector)
• Perfboard
• Elkabel

hopsättning

• 2x Skruv M3 x 6mm (6mm ~ 10mm)
• 2x fyrkantiga muttrar (M3 1, 8mmx5, 5mm)
• 2x Skruv M2 x 6mm (6mm ~ 10mm)

Utskrift

Termiska pappersrullar (57 mm)

Tillbehör

• 8 GB SD -kort (för raspberrypi)
• Mini HDMI -adapter (för anslutning av Zero W till en bildskärm)
• Mini USB till USB (för anslutning av Zero W till ett tangentbord)
• 5v USB -laddare

Begagnade verktyg

• programvara
  • Fusion 360 autodesk.com/fusion-360
  • Raspbian Jessie Lite raspberrypi.org/downloads/raspbian
  • ImageMagick www.imagemagick.org
  • zj-58 CUPS av adafruit github.com/adafruit/zj-58
• Hårdvara
  • Prusa i3 mk3 prusa3d.com/original-prusa-i3-mk3
  • Kabelklämma (SN-28B)
  • Wire Stripper -verktyg
  • Digital kaliper
  • Flera skruvmejslar

Steg 2: Programuppsättning och kod

För detta steg kan du behöva ett USB -tangentbord och en HDMI -bildskärm. Det kan också vara till hjälp att installera kameramodulen i Raspberry Pi så att du kan testa och kontrollera att allt fungerar.

Systeminstallation

Kör verktyget raspi-config:

$ sudo raspi-config

För detta projekt krävs dessa alternativ:

• Gränssnittsalternativ -> Aktivera kamera
• Gränssnittsalternativ -> Inaktivera serie
• Avancerade alternativ -> Expandera filsystem

Använd raspi-config för att konfigurera Wi-Fi-anslutningen. Du behöver nätverksanslutning för att uppgradera systemet och ladda ner nödvändig programvara.

Nätverksalternativ -> Wi -fi

Du kan också aktivera SSH för fjärråtkomst till systemet och göra snabba ändringar.

Gränssnittsalternativ -> Aktivera SSH

Installera programvara

Processen för dessa steg baserades på den här självstudien:

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

$ sudo apt uppdatering

$ sudo apt installera git-koppar wiringpi build-essential libcups2-dev libcupsimage2-dev

Installera rasterfiltret för CUPS från adafruit github

$ git-klon

$ cd zj-58

$ gör $ sudo./install

Installera och ställ in utskriften som standard på CUPS -systemet. Ändra "baud" -värdet till 9600 eller 19200 efter behov för din skrivare. (Min var 19200)

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

$ sudo lpoptions -d ZJ -58

Kameraskript

$ sudo apt-get install imagemagick

Med hjälp av imagemagick för att förbättra kontrasterna och ställa in standardkontrast och ljusstyrka för kameran ser fotograferingsordningen ut så här:

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

Det här är de parametrar som jag tyckte fungerar bäst för mitt fall, men du kanske vill ändra dessa värden.

Jag använder samma tryckknapp för att fotografera fotografering och för att skjuta ner systemet Skripten separerade ett enda tryck från en lång tryckning (+4 sek.).

kamera.sh

#!/bin/bash

SHUTTER = 20 # Initiera GPIO -tillstånden gpio -g -läget $ SHUTTER upp medan: gör # Kontrollera om slutarknappen är om [$ (gpio -g läs $ SHUTTER) -eq 0]; sedan # Måste hållas kvar i 4+ sekunder innan avstängning körs … starttid = $ (datum +%s) medan [$ (gpio -g läs $ SHUTTER) -eq 0]; gör om [$ (($ (datum +%s) -starttid)) -ge 5]; sedan avstängning -h nu eko "stäng av" # Vänta tills användaren släpper knappen innan den fortsätter medan [$ (gpio -g läs $ SHUTTER) -eq 0]; fortsätt; gjort fi gjort om [$ (($ (datum +%s) -starttid)) -lt 2]; eko sedan "Klicka stäng" raspistill -t 1800 -co 30 -br 75 -w 512 -h 388 -n -o -| konvertera -gråskala Rec709Luminans -kontrast jpg: -| lp # datum +" %d %b %Y %H: %M" | lp fi -sömn 1 fi -sömn 0,3 klar

Ställ in skriptet automatiskt för att starta när systemet startar. Ändra filen /etc/rc.local och följande kommando innan den sista "exit 0" raden:

sh /home/pi/camera.sh

Använd sökvägen där du sparade skriptfilen.

Raspberry Pi Zero W möjliggör seriell kompatibilitet

pi3-miniuart-bt växlar Raspberry Pi 3 och Raspberry Pi Zero W Bluetooth-funktionen för att använda mini UART (ttyS0) och återställer UART0/ttyAMA0 till GPIO 14 och 15.

För att inaktivera inbyggd Bluetooth och återställa UART0/ttyAMA0 över GPIO 14 & 15, ändra:

$ sudo vim /boot/config.txt

Lägg till i slutet av filen

dtoverlay = pi3-disable-bt

Det är också nödvändigt att inaktivera systemtjänsten som initierar modemet så att det inte använder UART:

$ sudo systemctl inaktivera hciuart

Du hittar mer information på:

Steg 3: 3D -tryckt fodral

Kamerafodralet är utformat för att hålla ett kompakt litet fotavtryck där komponenterna passar och snäpper varandra så att det inte blir så mycket skruv på det.

Designen är uppdelad i 3 delar:

• Basen, där powerbanken är allokerad.
• Huvudlådan, där Pi -kortet, skrivaren och det mesta av kablarna äger rum.
• Linsen, som är värd för kameralinsen.

Huvudboxen och linsen är optimerade för utskrift och kräver ingen stödstruktur. Basen är istället tryckt på en enda bit med hjälp av internt stödmaterial. Jag ville skapa en stark bit för att stödja kamerastrukturen.

Jag inkluderade stl -filerna, så att du kan skriva ut det eller ändra designen.

Steg 4: Koppla upp det

Det första du ska göra är att löda de manliga stifthuvudena till IO -portarna på Raspberry Pi.

När du har gjort det kan du gå vidare och ansluta pi: n till en brödbräda och du skulle vara redo att testa installationen.

För att koppla upp komponenterna delade jag upp anslutningarna med hjälp av 2 -stiftskrymphus. Så under monteringsprocessen kan komponenterna fästas individuellt i fodralet och anslutas efteråt utan komplikationer. Hjälper också till att byta ut delarna vid skador eller för uppgradering av hårdvaran.

Ta fatuttaget och anslut kondensatorn 4700uF till plintarna + och -. Detta hjälper till att hålla spänningen stabil när den termiska skrivaren är i drift. Se till att kondensatorns negativa (kortare) ben är fäst vid terminalens minuspol och inte åt andra hållet.

Anslut till fatuttaget och kondensatorn, kablarna för skrivarens strömförsörjning och Raspberry Pi Zero W.

För matning av Pi lodde jag +5V till PP1 och marken från strömförsörjningen till PP6 på baksidan av kortet, precis under ström -USB.

Jag tog en bit perfboard och sålde på den 2 ränder kvinnliga stifthuvuden så först Pi IO -stiften. På den perftbrädan kan du ansluta tryckknappen och skrivardatakablarna.

Anslut tryckknappen till jordad GND (stift 34) och BCM 20 (stift 38)

Följ skrivaren för skrivaren:

• Skrivare GND -> Raspberry Pi GND (pin 6)
• Skrivare RX -> Raspberry Pi TXD (pin 8, BCM 14, UART Transmit)
• Skrivare TX -> Raspberry Pi RXD (pin 10, BCM 15, UART Receive)

Kontrollera Raspberry Pi IO för mer information:

Steg 5: Montering

Monteringsprocessen är enkel.

Powerbanken sitter på fodralet och rör sig inte. Men kan enkelt tas bort för att laddas eller bytas ut.

Jag skrev ut några stift för att fästa Raspberry Pi -kortet i fodralet och för att ansluta objektivet kommer det också till resten av fodralet.

Det finns inte mycket plats för alla kablar och komponenter. Du måste organisera utrymmet, men allt passar inuti.

För att stänga fodralet har basen och huvudboxen två flikar på den bakre delen som passar varandra. På framsidan finns en skruvficka för att fixera lådan.

Steg 6: Äntligen! Skjut Skjut Skjut …