Pirateig d'una càmera digital de clauer per al control d'Arduino: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Les opcions de fotografia per a l’Arduino són escasses. Les càmeres web no són pràctiques per a aplicacions com la fotografia d’estels o la fotografia pública, tret que tingueu ganes de comprar un cable USB de 200 peus. I les tècniques actuals per a la fotografia Arduino autònoma solen intentar capturar dades d’imatges en brut de les càmeres CMOS que apareixen als telèfons mòbils … i creieu-me, tret que hàgiu de carregar o modificar aquestes fotos en temps real, no voleu anar-hi per aquella carretera. Per què no hi ha una càmera digital normal, econòmica i econòmica que sigui controlable per Arduino?

Resulta que n’hi ha almenys una, i la venen a la vostra farmàcia local (CVS / Rite-Aid / Walgreens / etc.) Són aquestes petites càmeres de clauer que venen entre 10 i 15 dòlars per estalvi. La fotografia que hi ha no és gaire dolenta amb una resolució d’uns 300 per 200, poden emmagatzemar entre 20 i 240 fotos (depenent de la que trobeu) i resulta que els xicotets acaben de ser piratejats. També podeu fer aquest mateix hack amb una càmera d’1 o 2 megapíxels econòmica que prengui targetes SD si cal (vegeu més avall), però anirem avançant en el procés que s’utilitza a les càmeres més comunes de 300 per 200. Aquest manual instructiu us guiarà pel procés de desmuntatge, modificació i muntatge d’una càmera de clauer fora de la plataforma. A continuació, us guiarà mitjançant el cablejat d’un conjunt senzill de circuits de commutació de transistors que Arduino pot utilitzar per apagar i encendre la càmera i fer fotografies sempre que el vostre programa ho desitgi. També tindrà un codi de mostra i moltes imatges boniques. Abans de començar, algunes notes: * La càmera que s'està piratejant pot canviar de blau a plata i tornar a les fotos. No us preocupeu, les parts internes d’ambdues càmeres són iguals (ara mateix estic treballant amb les dues per fer investigacions). Aquesta mateixa càmera es ven a tot el país en diferents colors, amb diferents marques i fins i tot amb carcasses físiques lleugerament diferents. * Si aquesta tècnica sona familiar, pot ser que el que estem fent amb la càmera és molt similar a la tècnica utilitzada per la CatCam, un projecte que es va convertir en viral fa dos anys posant càmeres petites amb lapse de temps als collarets. de gats a l’aire lliure i mirar cap a on van. La tècnica del CatCam utilitza una càmera que no està fàcilment disponible als Estats Units i es va escriure abans que Arduino s’enlairés realment; amb sort, aquesta revisió de la tècnica ajudarà la comunitat de bricolatge a redescobrir-la i reutilitzar-la en els seus projectes. Vaig descobrir el CatCam mentre es completava aquest projecte i les dues tècniques es van desenvolupar de manera independent, de manera que la meva tècnica probablement varia de la tècnica del CatCam; no dubteu a triar tècniques entre les dues. * Si sou fora dels Estats Units o voleu fer comandes directament de CatCam, la càmera piratejable que venen és de més qualitat (1 o 2 megapíxels) i pot desar fotos directament en una targeta SD. Molt bonic per a molts projectes (però no necessaris per a tots). Però si voleu una càmera avui en dia, aneu a qualsevol Rite-Aid, CVS, etc. i agafeu la càmera que es mostra aquí, una càmera Digital Concepts, generalment distribuïda per Sakar international. * La meva investigació realment fa que controli aquesta càmera mitjançant un xip ATMega autònom. Si esteu interessats en aprendre aquesta tècnica per alguna raó, feu-m'ho saber; si hi ha prou interès, faré servir un altre instructiu. (Vaig pensar que hi hauria més demanda per fer-ho mitjançant Arduino.) ACTUALITZACIÓ: per petició he afegit el diagrama del circuit per connectar el xip ATMega autònom al xip com a última fotografia següent. No serà útil per a molts de vosaltres, i em disculpo per això (espero donar-li la deguda diligència a aquest pas), però per als que estiguin decidits, és millor que res (espero). * Aquesta tècnica s'està documentant com a part de la meva investigació al programa de màster en disseny d'interacció tangible de la Universitat Carnegie Mellon, a Pittsburgh, Pennsilvània. Si esteu pensant en tornar a l’escola, us agrada fer coses i us interessa la intersecció entre tecnologia i disseny o art, envieu-nos una línia.:) Espero que us hagi estat útil: els comentaris sobre tecnologia i aplicació són benvinguts. No dubteu a escriure’m directament o a comentar si teniu cap pregunta o voleu aclariments.

Pas 1: muntar subministraments i eines

Necessitareu algunes eines i subministraments abans de poder tocar terra amb aquest instructiu. Executem-los ara, oi?

Eines: * Un petit tornavís de cap Philips. (Aproximadament de la mida d'un que podeu fer servir per reparar ulleres o en un kit de reparació d'ordinadors.) * Útil, però no crític si teniu les ungles llargues: un petit tornavís de cap pla per utilitzar com a pinça. * Talladors de fil / separadors de filferro * Útil, però no crític: multímetre. * Soldador i soldador. (Ara, ara, no us preocupeu. Tot el que heu de fer és escalfar una mica de soldadura existent i enganxar uns extrems de filferro despullats a les connexions existents. Només cal un coneixement rudimentari de la soldadura. Fins i tot podríeu sortir amb cola de filferro en alguns models, però la soldadura és més segura.) Subministraments: * Una càmera digital Keychain a la venda. Sovint es ven amb les marques "Digital Concepts" o "Shift". Es ven a CVS, Rite-Aid, Walgreens, alguns Walmarts i a tot Internet. * Útil però no crític: algunes bateries AAA de recanvi. La càmera hauria de tenir una bateria AAA. Però si teniu intenció d'utilitzar el vostre projecte més d'un parell de vegades o durant llargs períodes de temps, necessitareu recanvis: la càmera se'ls menja. * Alguns peus de filferro aïllat. (Ja sigui aïllat de plàstic de calibre normal, mostrat o amb pintura de calibre fi que està bé, tots dos tenen els seus avantatges i els seus inconvenients; acostumo a utilitzar pintura aïllada perquè de vegades faig capçaleres masculines personalitzades per a les meves connexions). * Dues peces llargues de fil blanc (per connectar transistors a Arduino) * Dues peces llargues de fil negre (per connectar terra d'Arduino a la placa) * Dues peces llargues de fil vermell (per connectar alta potència des d'Arduino a la placa) * Útil, però no crític: un LED (per a la sortida de depuració). * Dos transistors (faig servir transistors NPN 2N3904). * Un Arduino amb cable USB.

Pas 2: obriu i desmunteu la càmera del clauer

Primer de tot: comenceu aquest pirateig portant el tornavís i les ungles / tenalles a aquesta càmera i desmuntant-los. A les imatges que apareixen a continuació, veureu una dissecció pas a pas de la càmera: assenyalaré on es troba cada cargol a les notes de la imatge. Quan la càmera estigui desmuntada i sembli una mica l'última imatge (encara que amb més peces), continueu al pas 3.

Pas 3: piratejar la càmera part I (soldar als interruptors)

Aquesta és la part més difícil del hack, però no ho és * tan *, ho juro. Així que respireu profundament i anem a soldar!

Per a aquest hack, deixarem la placa de circuits de la càmera completament intacta. Tot el que farem és soldar les nostres pròpies connexions a la placa de circuit a banda i banda dels interruptors de polsador que s’utilitzen per accionar la càmera. Això ens permet utilitzar el nostre Arduino per "prémer" digitalment cada botó sempre que ho desitgem (mitjançant transistors externs que actuen com a commutadors). Quan manipuleu la placa de circuit, intenteu manipular-la per les vores sempre que sigui possible. La placa de circuit és bastant resistent, però al final del dia continua sent electrònica exposada i val la pena no tocar-la directament més del necessari. Talla i tira els extrems de quatre trossos de filferro, cadascun d’almenys un peu de longitud. (És millor que sigui més curt que en aquest cas; no és una cosa que voldreu refer massa sovint.) A continuació, observeu els dos parells de juntes de soldadura que apareixen a la imatge següent, un parell al voltant de cadascun dels dos interruptors de polsador.. Mitjançant la funció de continuïtat / curtcircuit del multímetre, podeu confirmar que heu trobat els parells d’articulacions adequats per soldar mantenint els extrems a les dues juntes d’interruptors i prement el botó manualment per veure si això crea un curt entre les articulacions. Si és així (la resistència entre les dues cau des de l’infinit fins a zero), n’heu trobat les dues adequades. Si no teniu un multímetre, podeu respirar profundament i confiar en la imatge. Un cop esteu segur que heu trobat les juntes adequades, amb el soldador, foneu la soldadura en cadascuna d’aquestes quatre juntes i fixeu un extrem d’una de les quatre peces de filferro a cadascuna de les quatre juntes. Si teniu un cop de mà en la vostra configuració de soldadura, utilitzeu-lo per mantenir el circuit constant (col·locant un tros de diari petit i plegat entre les pinces per protegir la placa de circuit).

Pas 4: piratejar la càmera Part II (soldar una connexió de terra)

Acabeu de completar la part més difícil d’aquest hack: felicitats! Dit això, teniu una unió de soldadura més (més fàcil) per fer. Per a aquesta necessitareu una nova soldadura.

NOTA: Si us plau, ignoreu que en aquesta imatge la placa de circuit es troba dins de la caixa frontal de plàstic. No feu el que sembla que estic fent aquí; si us plau, soldeu aquesta connexió ABANS de tornar a posar el circuit a la seva funda, per evitar fondre accidentalment la funda de plàstic. (Simplement vaig ser descuidat fotografiant aquest pas i intentaré arreglar-lo més endavant.) Agafeu un cinquè tros de filferro i talleu-lo com a mínim a un peu de longitud amb les vores despullades. Idealment, aquest tros de filferro hauria de tenir un color negre o, com a mínim, diferent dels quatre primers. Ara, soldeu-ne un extrem al costat exterior de l’extrem de terra del suport de la bateria, tal com es mostra. Haureu d’afegir la vostra pròpia soldadura a aquesta connexió i soldar-la directament al metall aquí. He trobat que és molt més fàcil que intentar afegir el cable a la soldadura existent que subjecta el suport de la bateria a la placa de circuit. (Assenyalaré les formes correctes i incorrectes a les fotos.) Per què ho fem? Bé, perquè un transistor controlat per Arduino pugui controlar els commutadors de la càmera del clauer, el circuit Arduino i el circuit de la càmera del clauer han de compartir una terra elèctrica comuna. Aquest cable simplement us permet connectar físicament la terra de la càmera a la terra de l’Arduino més endavant, mitjançant una fila comuna a la placa de control.

Pas 5: connecteu la càmera al vostre Arduino

Ara és hora de començar a connectar la càmera a l’Arduino.

Primer, carregueu un codi que controlarà la càmera a l’Arduino. A continuació, hem penjat / adjuntat alguns exemples de codi Arduino que hem utilitzat aquí per fer fotografies amb lapse de temps. El codi encendrà la càmera, prendrà una foto i es retardarà un minut complet (durant aquest temps la càmera s’apagarà automàticament) abans d’engegar-la i fer una altra fotografia, repetint-ho durant vint fotografies (la capacitat de la meva primera càmera piratejada.) Ara, anem a connectar el vostre Arduino a la vostra càmera. En primer lloc, una mica d’explicació: per controlar completament la càmera, el nostre codi pren dos pins de sortida digitals i assigna un a l’interruptor encès i un altre a l’interruptor de l’obturador. Quan el codi vol activar o desactivar la càmera o canviar de mode, manté la càmera breument al pin de sortida alt i, quan el codi vol fer fotografies, manté el pin de sortida de l'obturador de la càmera alt. Aquesta acció es tradueix en prémer el botó activant i apagant un transistor, que al seu torn està connectat mitjançant els cables de la càmera als commutadors de la càmera real. Els terrenys de la càmera i l’Arduino estan units per donar a l’Arduino i als circuits de càmera externa una base comuna, que permet als transistors funcionar correctament. Agafeu dos cables per connectar aquests dos pins de sortida (càmera activada i obturador de la càmera) a diferents línies de la placa de control. A continuació, connecteu el pin base d’un transistor a cadascun dels dos pins de sortida. Finalment, connecteu els vostres dos cables per a cada commutador corresponent de la vostra càmera real als altres dos (pins col·lectors i emissors) del transistor. És possible que hagueu d’experimentar amb quin cable va al col·lector i quin va a l’emissor de cada parell; que dependrà del cablejat intern de la càmera específica que esteu piratejant. Finalment, ** i això és important **, traieu el cable de terra de la càmera i connecteu-lo al pin de terra de l'Arduino. Això és necessari perquè els vostres transistors funcionin i, per tant, que la vostra càmera respongui al vostre arduino.

Pas 6: feu fotos

Connecteu una bateria AAA a la càmera. Ha de sonar i activar-se. Espereu 30 segons fins que la càmera s'apagui. (El codi que he inclòs suposa que la càmera ja està apagada quan s'executa i us engegarà la càmera.) Ara, col·loqueu la càmera i l'Arduino per obtenir l'angle de visió desitjat i engegueu l'Arduino. Voila! Potser us ho pregunteu: aquesta càmera és una mica difícil de manejar, amb un Arduino, una placa de suport i tot. No ho podem fer una mica més compacte per fer fotografies des de qualsevol lloc que vulguem? La bona notícia és que pot! Es va dissenyar per utilitzar-lo com a circuit autònom, mitjançant l'Atmega extret d'un Arduino, en una sola càmera / objecte de circuit que es pot col·locar en qualsevol lloc. A continuació, he inclòs una imatge d’aquesta configuració i, si la gent n’està fascinada, treballaré en un altre instructable o, com a mínim, afegiré els fitxers Eagle a aquesta pàgina perquè altres puguin treballar. Només fes-m'ho saber! Espero que us hagi estat útil: els comentaris sobre tecnologia i aplicació són benvinguts. No dubteu a escriure’m directament o a comentar si teniu cap pregunta o voleu aclariments.