Kép - a 3D nyomtatott Raspberry Pi kamera: 14 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Még 2014 elején publikáltam egy SnapPiCam nevű Instructable kamerát. A fényképezőgépet az újonnan megjelent Adafruit PiTFT -re reagálva tervezték.

Már több mint egy év telt el, és a közelmúltbeli 3D nyomtatási kísérletemmel úgy gondoltam, hogy itt az ideje, hogy újra megnézzem a SnapPiCam -et, és feltaláljam 3D nyomtatható fényképezőgépként, újabb és jobb alkatrészek felhasználásával;)

Képnek neveztem az új kamerát.

A Képkamera második díjat nyert a Raspberry Pi versenyen! Köszönöm a szavazatokat, és sok sikert a jelentkezőknek:)

Szereted a 3D nyomtatást? Szereted a pólókat?

Akkor meg kell nézni a steps-per-mm.xyz!

Hordható alkatrészek és alkatrészek hatalmas választékával van tele.

1. lépés: A fényképezőgép összetevői

A fényképezőgép megkezdése előtt össze kell gyűjtenie a következő alkatrészeket és felszereléseket…

Elektronika

• Raspberry Pi Model A+
• Adafruit PiTFT 2,8 "TFT 320x240 + kapacitív érintőképernyő
• Adafruit PowerBoost 1000 töltő
• Adafruit lítium -ion polimer akkumulátor - 3.7v 2500mAh
• Raspberry Pi kamera és FFC (alternatív Omnivision OV5647 alapú kompatibilis kameralapot használtam).
• Adafruit miniatűr WiFi (802.11b/g/n) modul
• 8 GB vagy több MicroSD kártya
• Miniture 19mm csúszó kapcsoló
• 1/4-20 UNC sárgaréz betét (opcionális).
• Adafruit tapintható kapcsológombok (opcionális)

Hardver

• 4 x M3 16 mm -es csavar (ezüst)
• 8 x M3 16 mm -es csavar (fekete)
• 4 x M4 félanya
• 4 x M3 20 mm-es női-női sárgaréz távtartók

Tábornok

• 2 x női DuPont csap
• Kábel
• Hőzsugorodás

3D nyomtatott alkatrészek

• Csatolva a hét nyomtatható rész STL -jeit nyomtatásra tervezték, és az alsó széleken 0,5 mm -es letörés segít csökkenteni az elefántok lábát (picture_STL.zip).
• Az eredeti 123D Design fájl csatolva van (kép.123dx).
• A STEP fájlokkal együtt a teljes modellhez (picture_STEP.stp).

Eszközök és berendezések

• BigBox 3D nyomtató
• Multibox PC
• 123D Design
• Forrasztópáka
• Bodros haj
• Allen Keys
• Kis kalapács
• Fogó
• Vonalzó
• Kézműves kés
• Megfelelő munkahely |

Ha meggyőződött arról, hogy megvan minden, amire szüksége van, kezdhetjük…..

Kérjük, támogassa munkámat itt az Instructables és a Thingiverse témában

vásárláskor az alábbi kapcsolt linkek használatával. Kösz:)

eBay.com | eBay.co.uk | eBay.fr | Amazon.co.uk

2. lépés: Berendezés teszt

Már régen megtanultam, hogy a legjobb tervezői munka előtt ellenőrizni az elektronikát.

Nagyon elkeserítő lehet, ha a tervezés és az összeszerelés minden mozdulatán keresztül azt tapasztalja, hogy amikor eljön az ideje, hogy bekapcsolja a dolgokat, semmi sem működik!

Először forrasztás a GPIO fejlécben és tapintható kapcsolók az LCD NYÁK -jához. Leszedtem magát az LCD panelt, hogy egy kicsit megkönnyítsem a dolgokat.

Ezután át kell futtatnia az Adafruit DIY WiFi Raspberry Pi érintőképernyős kamera bemutatóját a szoftver beállításához. Az volt az előnyöm, hogy a Raspberry Pi 2 beépített Multibox PC -vel rendelkeztem, amely lehetővé tette számomra az összes szoftver telepítését és konfigurálását, ahelyett, hogy harcolnék az A+ modell korlátaival. Beállítom az opcionális tápkapcsolót és a DropBox funkciókat a fényképezőgéphez. Javaslom az automatikus betöltés funkciót is.

Amíg a szoftver csinálja, meg tudjuk forrasztani néhány vezetéket.

A PowerBoost 1000 rendelkezik egy engedélyező tüskével a NYÁK ravasz felirattal. Ha egy vezetéket csatlakoztat az EN -hez, a másik végét egy kapcsolóhoz, majd vissza a GND -hez a PowerBooston, azt jelenti, hogy szabályozhatjuk a kimeneti teljesítményt, és ki- és bekapcsolhatjuk a kamerát.

Ezután áramot kell vinnünk a PowerBoost -ról a Raspberry Pi -re. A Pi -be a GPIO -n keresztül fogjuk betáplálni, nem pedig a szokásos MicroUSB konnektoron keresztül. Nem akarjuk, hogy egy kábel állandóan kilógjon a kamera oldaláról.

Meg kell választanunk a megfelelő csapokat, amelyekbe áramot tudunk biztosítani, van egy hasznos GPIO Cheat Sheet, amely elérhető a RasPi. Tv-től, és ellenőrizve a lapot, csatlakoztathatjuk a +5v-ot a Pin-4-hez és a GND-t a Pin-6-hoz.

Most összeforrasztjuk a dolgokat. EN & GND a PowerBoostról a kapcsolóra, +5v & GND a PowerBoostról a Raspberry Pi GPIO -ra.

Csatlakoztassa a LiPo akkumulátort a PowerBoosthoz, csatlakoztasson egy MicroUSB töltőt a PowerBoosthoz, és hagyja, hogy az akkumulátor egy kicsit feltöltődjön, amíg rendezi a szoftvert.

Amint a MicroSD kártya készen áll, csatlakoztathatja azt az A+ modellhez, és bekapcsolhatja. Ha minden jól ment, látnia kell a dolgokat a kis LCD -n.

Ha elégedett vagy, minden úgy működik, ahogyan kell, akkor léphetünk tovább ….

3. lépés: Kezdés | 3D modellezés

A 123D Design segítségével fogom modellezni az összes 3D nyomtatható alkatrészt. Ha még nem rendelkezik vele, akkor ingyenesen letöltheti a webhelyéről a https://www.123dapp.com/design webhelyen, megpróbálom elmagyarázni a módszereimet, de ha át kell nézni az alapokat, rengeteg oktatóanyag található kezdj bele.

Az első dolgom mindig az, hogy megtalálok egy megfelelő nullapontot, azt a pontot, ahonnan az összes többi mérést végzik, és a projekt kiindulópontját. Ebben az esetben, mivel a Raspberry Pi A+ modellt használjuk, úgy döntöttem, hogy a négy M2.5 rögzítőlyuk az első viszonyítási pont; a nullapont.

Megmértem a rögzítő lyukak közötti távolságot, és ezekből a mérésekből egy téglalapot készítettem a 123D Design -ban. A téglalap minden sarkára 1,25 sugarú hengert helyezek. Most megvan az alap, amelyből dolgoznunk kell.

Ezután mérje meg az A+ modell táblájának méreteit, és hozzon létre egy téglalapot annak ábrázolásához. A rögzítőszerszám segítségével igazíthatja a NYÁK alakját a rögzítőlyuk referencia téglalapjához. Innentől kezdve járja körül az RPI -t, és mérje meg az összes fő összetevőt, és adja hozzá őket a modellhez menet közben. Csatlakoztattam és a WiFi modult beépítettem az A+ modellbe.

Ismételje meg ezt a folyamatot minden egyes elektronikus alkatrésznél, amíg mindegyiket le nem modellezi a 123D Design -ban.

Durván felmértem, hogy hol szeretném, ha minden alkatrész benne lenne a kamerában.

4. lépés: A tok építése | az LCD

Először is, hogy egy kicsit megkönnyítsem a dolgokat, minden anyagnak színt adtam az anyagi eszközök segítségével. Játsszon az elrendezéssel, és helyezze el az egyes összetevőket a kívánt irányban. Négy oszlopot adtam hozzá, hogy megmutassam, hová akarom a tokcsavarokat.

Gépészeti szobrászat

Az 123D Design négyzet alakú tömör anyagát használom az LCD -tok tokjának megformálásához. Helyezzen egy 20x20x20 -as alapanyagot az LCD modell felületére. A Húzás funkció segítségével mozgassa a széleket, hogy magukba foglalják az LCD NYÁK -ot, az LCD -t, az LCD gombjait és a négy javasolt tokcsavart.

Hozzon létre egy másolatot az LCD -ről, és egy pillanatra távolítsa el a szerelvénytől.

A fennmaradó LCD -vel növelje az LCD és a gombok hosszát, hogy azok kiálljanak a szilárd részen. Ehhez használja a Pull eszközt.

Most a kivonás eszközzel vonja le az LCD -t az imént létrehozott szilárd anyagból. Ennek egy mélyedést kell hagynia az LCD-n, és ki kell hagynia az LCD-t és a gombokat.

Helyezze vissza a másolt LCD -t a helyére.

Egy kicsit eltávolíthatja az új szilárdtestet a szerelvénytől, így jobban megnézheti. Hozzáadtam egy 1 mm x 1 mm-es gerincet az LCD-kivágás belseje körül, amely megakadályozza, hogy az LCD kiessen.

Opcionális állvány rögzítés

Van egy tartalék 1/4-20 UNC sárgaréz betét, amely egy másik projektből kopog. Ez véletlenül a megfelelő menet a szabványos állványtartókhoz. Látva egy nagyszerű lehetőséget, hozzáadtam egy részt a kamera alján lévő sárgaréz betéthez.

5. lépés: A következő szint

Ugyanezzel a módszerrel állíthatjuk be az alap 20x20x20 szilárd anyagot, és felépíthetjük a következő réteget.

A NYÁK -okat a rétegekben lévő résekben tartják, így a négy tokcsavaron kívül nincs szükség csavarokra.

Csak két pár kábel van, így a rendszer nagyon egyszerű és nagyszerű vele dolgozni. Csak egy kis időt kell töltenie, hogy helyet biztosítson az összes alkatrésznek, és ellenőrizze a NYÁK vastagságát.

6. lépés: Sebészet

Ne felejtse el csatornát készíteni a kamera FFC -jéhez.

1 mm vastagsággal és mindkét oldalán 1 mm -rel mentem.

7. lépés: Több réteg

Építse tovább a tokot, hogy az összes alkatrészt magába foglalja. Ne felejtsen el helyet biztosítani a komponenseknek a felettük lévő rétegeken és alattuk.

8. lépés: Az elülső

A kamera elülső része nyitott a művészi értelmezésre, hogy milyennek kell lennie egy fényképezőgépnek. Azt akartam, hogy a lencsevédő levehető legyen, ezért négy M3 fél anyát tettem az egyik rétegbe, és helyet hagytam néhány megfelelő M3 csavarnak a lencsevédő tartásához.

Az utolsó simítás a kép nevének hozzáadása az előlaphoz és a kamera sarkának lekerekítése.

9. lépés: Utolsó érintések

Egy kis hengerrel készítettem egy kis nyílást az ujjak számára a MicroSD kártya behelyezéséhez és eltávolításához az A+modellből.

Elkezdtem lyukakat készíteni, hogy a PowerBoost LED-ek átvilágíthassanak, így könnyű lenne látni a tápellátást és a töltés állapotát, de a szükséges munkák közepén, főleg azért, mert nem tetszett a kivágott ötlet, rácsaptam a más lehetőség a tok átlátszó anyagba történő nyomtatására. Így hagyhattam az ügyet úgy, ahogy volt:)

Be kell vallanom, hogy egy kicsit elakadtam abban, hogyan kell összecsavarni a tokot. Nem akartam, hogy a hátsó csavarok anyákból lógjanak ki, és nagyon tetszett a süllyesztett kupak. Természetesen ugyanezt akartam hátul is.

Kis töprengés után elgondolkodtam azon, hogyan oldjam meg…

Az ötlet egy olyan területből ered, amelyet a BigBox elektronikai szerelvényének tervezésekor néztem, ahol PCB-állványok segítségével emeljük fel a Rumba táblát a nyomtató alaplemezéről. Láttam stand-off-okat, amelyeknek mindkét végén anya menete volt, és bár minden sarokba tudtam tenni egy stand-off-ot, és csak csavarni őket elölről és hátulról. Ez azt jelentené, hogy nem lesznek csúnya diók vagy csupasz szálak!

Néhány belső rétegben hatszögletű lyukakat készítettem, ahová egy 20 mm-es M3 női-női sárgaréz állványt helyeznék. Végül üvegre állítottam a tok anyagát, hogy átlátszó legyen.

10. lépés: Első nyomtatás és próbaillesztés

Nyomtatás

A 123D Design exportálhat STL fájlokat a szeletelőkkel való használatra. Simplify3D -t használok, de sok más is van, köztük a Cura és a Repetier.

Az STL -ek exportálása után importálhatjuk őket szeletelőnkbe. Szeletelje fel a fájlokat, és hozza létre a G-kódot a nyomtatáshoz. Natural PLA -t használtam az első próbanyomtatáshoz. Az összes alkatrész kinyomtatása körülbelül 10 órát vett igénybe.

Teszt illeszkedés

Végezze el az összeszerelési folyamatot, és ellenőrizze, hogy az összes lyuk megfelel -e az alkatrészeknek, hogy a kamera FFC illeszkedik -e a nyílásba, és hogy az LCD és a gombok megfelelően illeszkednek -e.

Azt tapasztaltam, hogy az állvány tartó kivágása nem működött túl jól, ezért ezt és néhány más problémát a következő lépésben javítunk.

11. lépés: Javítások

A sárgaréz betét LCD -rétegének dudorát módosítani kell. A terv az, hogy áthelyezzük a legnagyobb szakaszra egy megfelelő helyre, ahol nem szakít meg semmit.

Az első lépés a régi ház eltávolítása. Ez egy egyszerű folyamat a nem kívánt rész kivonására.

Ezután helyezze a modellt a sárgaréz betétről oda, ahová szeretné, és hozzon létre egy új rést a kivonó eszközzel.

Kicsit el kellett játszanom az LCD gombok lyukaival, hogy szépen össze lehessen igazítani a dolgokat.

12. lépés: Végső összeszerelés

Az alkatrészeket átlátszó természetes PLA-ban nyomtattam, kivéve az előlapot, amely átlátszó piros M-ABS-ből készült, és a lencsevédő fekete PLA-ban.

Itt az ideje, hogy összeállítsuk a kamerát!

A PowerBoost tápkábeléhez krimpeltem a női DuPont csatlakozókat. Akkor nem illesztettem a szokásos műanyag házat, mivel túl hosszúak ahhoz, hogy beférjenek az LCD és a Raspberry Pi közé. Ha hosszan tartó zsugorodással fedik le őket, megállják a rövidzárlatot semmiben, ha egy kicsit mozognak.

Azt tapasztaltam, hogy ha az FFC -nek egy kis görbét adunk, sokkal könnyebb volt betölteni a réseket.

Ha szeretné, csökkentheti az akkumulátor kábel hosszát, de ügyeljen arra, hogy a régi kaptonszalagot megőrizze, vagy ideális esetben cserélje ki új szalagra.

Szerelje be a csavarokat és a sárgaréz állványokat a kamera befejezéséhez. Ezután bekapcsoljuk.

13. lépés: Kapcsolja be

Helyezze be a MicroSD -kártya foglalatát, adjon hozzá egy kis gyümölcslevet, ha úgy gondolja, hogy lemerült az akkumulátor, majd ha készen áll, csúsztassa a főkapcsolót.

A képernyő néhány másodpercig fehér lesz, amíg a rendszer elindul, a rendszerindítási sorrendnek elég gyorsan meg kell jelennie a képernyőn.

Miután feltöltődött, navigáljon a menükben, és állítsa a Tárolás opciót DropBox -ra, vagy bármikor!

Menj fotózni

A fényképezőgépet kikapcsolhatja, ha kilép a szoftverből (a beállítások menüben), majd nyomja meg a bekapcsoló gombot az LCD -n. Végül, amikor a Power Down felirat megjelenik az LCD -n, a csúszka segítségével megszakíthatja az áramot. Alternatív megoldásként, amikor a szoftverben van, nyomja meg a bekapcsológombot az LCD -n, és várja meg, amíg a kamera képernyője nem reagál. Hagyja néhány másodperccel tovább, majd kapcsolja ki a tápellátást a csúszó kapcsolóval.

14. lépés: Rögzítés állványra és mintaképek

Távolítsa el a levehető állványtartót az állványról, csavarja rá a Picture kamera aljára, és pattintsa rá az állványra.

Élvezd:)

Második díj a Raspberry Pi versenyen