Billede - 3D -printet Raspberry Pi -kamera. 14 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Lige tilbage i begyndelsen af 2014 udgav jeg et instruerbart kamera kaldet SnapPiCam. Kameraet blev designet som reaktion på den nyligt udgivne Adafruit PiTFT.

Det har været godt et år nu, og med mit seneste angreb på 3D -udskrivning syntes jeg, at det nu var et godt tidspunkt at besøge SnapPiCam igen og genopfinde det som et 3D -printerbart kamera ved hjælp af nyere og bedre dele;)

Jeg har kaldt det nye kamera for billedet.

Billedkameraet vandt anden pris i Raspberry Pi -konkurrencen! Tak for alle jeres stemmer og stort tillykke til alle deltagere:)

Kan du lide 3D -print? Elsker du T-shirts?

Så skal du tjekke steps-per-mm.xyz!

Den er fyldt med et stort udvalg af bærbare dele og komponenter.

Trin 1: Kamerakomponenter

Du skal samle følgende dele og udstyr, før du starter dit billedkamera …

Elektronik

• Raspberry Pi Model A+
• Adafruit PiTFT 2.8 "TFT 320x240 + Kapacitiv berøringsskærm
• Adafruit PowerBoost 1000 oplader
• Adafruit litiumionpolymerbatteri - 3,7v 2500mAh
• Raspberry Pi Camera & FFC (jeg brugte et alternativt Omnivision OV5647 baseret kompatibelt kamerakort).
• Adafruit Miniature WiFi (802.11b/g/n) modul
• 8 GB eller mere MicroSD -kort
• Miniture 19 mm glidekontakt
• 1/4-20 UNC Messingindsats (ekstraudstyr).
• Adafruit taktile switch -knapper (valgfrit)

Hardware

• 4 x M3 16 mm skruer (sølv)
• 8 x M3 16 mm skruer (sort)
• 4 x M4 halve nødder
• 4 x M3 20 mm kvindelig-hun messing afstandsstykker

Generel

• 2 x kvindelige DuPont -pins
• Kabel
• Varme krympe

3D -trykte dele

• Vedhæftet er STL'er for de syv udskrivbare dele, der er orienteret til udskrivning og med en 0,5 mm affasning på de nederste kanter for at reducere elefantfoden (picture_STL.zip).
• Den originale 123D Design -fil er vedhæftet (billede. 123dx).
• Sammen med STEP -filer til hele modellen (picture_STEP.stp).

Værktøj og udstyr

• BigBox 3d printer
• Multibox pc
• 123D Design
• Loddekolbe
• Crimps
• Allen Keys
• Lille hammer
• Tang
• Lineal
• Håndværkskniv
• Et passende værk | rum

Når du er sikker på, at du har alt, hvad du har brug for, kan vi begynde ….

Hjælp mig venligst med at støtte mit arbejde her på Instructables og på Thingiverse

ved at bruge følgende affiliate links, når du foretager køb. Tak:)

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

Trin 2: Udstyrstest

Jeg lærte for længe siden nu, at det er bedst at tjekke elektronikken, inden man går i gang med noget designarbejde.

Det kan være meget nedslående, hvis du går igennem alle design- og montagebevægelser for at finde ud af, at når det er tid til at tænde for ting, virker intet!

Først lodning i GPIO header og taktile switches til LCD'ens PCB. Jeg har fjernet selve LCD -panelet for at gøre tingene lidt lettere.

Dernæst skal du køre gennem Adafruit's DIY WiFi Raspberry Pi Touchscreen Camera Tutorial for at konfigurere softwaren. Jeg havde fordelen ved at have en Multibox -pc med en Raspberry Pi 2 monteret, så jeg kunne installere og konfigurere al softwaren på den frem for at kæmpe med Model A+ -begrænsningerne. Jeg opsætter den valgfrie afbryder og DropBox -funktionerne til kameraet. Jeg anbefaler også automatisk indlæsning.

Mens softwaren gør det, kan vi lodde nogle ledninger.

PowerBoost 1000 har en aktiveringsnål på printet snedigt mærket EN. Tilslutning af en ledning til EN og den anden ende til en switch og derefter tilbage til GND på PowerBoost betyder, at vi kan styre strømudgangen og tænde og slukke kameraet.

Dernæst skal vi tage strøm fra PowerBoost til Raspberry Pi. Vi kommer til at sætte strømmen til Pi via GPIO og ikke med den sædvanlige MicroUSB -stikkontakt. Vi vil ikke have et kabel, der stikker ud af siden af kameraet hele tiden.

Vi skal vælge de korrekte ben, som vi kan levere strøm til. Der er et nyttigt GPIO Cheat Sheet tilgængeligt fra RasPi. Tv og ved at kontrollere arket kan vi forbinde +5v til Pin-4 og GND til Pin-6.

Nu lodder vi tingene sammen. DA & GND fra PowerBoost til kontakten, +5v & GND fra PowerBoost til Raspberry Pi GPIO.

Sæt LiPo -batteriet i PowerBoost, tilslut en MicroUSB -oplader til PowerBoost, og lad batteriet oplade lidt, mens du sorterer softwaren.

Når MicroSD -kortet er klar, kan du tilslutte det til Model A+ og tænde det. Hvis alt gik godt, skulle du se tingene på den lille LCD.

Hvis du er glad, fungerer alt, som det skal, vi kan komme videre ….

Trin 3: For at begynde | 3D -modellering

Jeg kommer til at bruge 123D Design til at modellere alle 3D -printbare dele. Hvis du ikke allerede har det, så tag det gratis fra deres websted på https://www.123dapp.com/design, jeg prøver at forklare mine metoder, men hvis du har brug for at gennemgå det grundlæggende, er der masser af selvstudier til komme i gang.

Det første, jeg altid gør, er at finde et passende datum, det punkt, hvorfra alle andre målinger foretages, og udgangspunktet for dette projekt. I dette tilfælde, da vi bruger Raspberry Pi Model A+, har jeg valgt, at de fire M2.5 monteringshuller er mit første referencepunkt; datoen.

Jeg målte afstanden mellem monteringshullerne og lavede et rektangel i 123D Design ud fra disse målinger. På hvert hjørne af rektanglet satte jeg en 1,25 radius cylinder. Vi har nu det datum, vi skal arbejde ud fra.

Mål derefter tavlens dimensioner på Model A+, og opret et rektangel, der repræsenterer det. Du kan justere printkortets form til monteringshulets referencerektangel ved hjælp af snapværktøjet. Gå derfra rundt om RPI og mål alle de store komponenter, der tilføjer dem til modellen, mens du går. Jeg tilsluttede og inkluderede WiFi -donglen som en del af Model A+ -modellen.

Gentag denne proces for hver af de elektroniske komponenter, indtil du har dem alle modelleret i 123D Design.

Jeg gjorde en grov håb om, hvor jeg ville have, at alle komponenterne skulle være i kameraet.

Trin 4: Opbygning af sagen | LCD'et

For det første for at gøre tingene lidt lettere har jeg givet hver komponent en farve ved hjælp af materialeværktøjerne. Leg med layoutet, der placerer hver komponent i den retning, du vil have dem. Jeg tilføjede i fire søjler for at repræsentere, hvor jeg ville have skruerne i kabinettet.

Mekanisk skulptur

Jeg bruger det firkantede solide i 123D Design til at forme en kasse til LCD'en. Læg et grundlæggende 20x20x20 solidt på en flade af LCD -modellen. Ved hjælp af Pull -funktionen flyttes kanterne til at omfatte LCD -printkortet, LCD'et, LCD -knapperne og de fire foreslåede sagskruer.

Opret en kopi af LCD'et og flyt det væk fra samlingen for øjeblikket.

Med den resterende LCD øges længden af LCD'et og knapperne, så de stikker ud gennem det faste stof. Du kan bruge Pull -værktøjet til at gøre dette.

Nu ved at bruge subtraheringsværktøjet, skal du trække LCD'en fra det solide, du lige har oprettet. Dette bør efterlade et indtryk af LCD'en i det faste og efterlade udskæring til LCD'en og knapperne.

Flyt den kopierede LCD tilbage på plads.

Du kan flytte det nye solide lidt væk fra samlingen, så du kan få et bedre udseende. Jeg tilføjede en 1 mm x 1 mm højderyg rundt om indersiden af LCD-udskæringen, som forhindrer LCD'en i at falde ud.

Valgfri stativmontering

Jeg har en ekstra 1/4-20 UNC Messingindsats, der banker rundt fra et andet projekt. Det er tilfældigvis den korrekte tråd til standard stativbeslag. Da jeg så en stor mulighed, tilføjede jeg i et afsnit til messingindsatsen på kameraets bund.

Trin 5: Det næste niveau

Ved at bruge den samme metode til justering af et grundlæggende 20x20x20 faststof kan vi bygge det næste lag.

PCB'erne holdes i slidser i lagene, så der er ikke behov for skruer bortset fra de fire skruer.

Der er også kun to par kabler, så systemet er meget enkelt og fantastisk at arbejde med. Du skal bare bruge lidt tid på at få plads til alle komponenterne og kontrollere PCB -tykkelser.

Trin 6: Kirurgi

Husk at lave en kanal til kameraets FFC.

Jeg gik med 1 mm tyk og 1 mm på hver side.

Trin 7: Flere lag

Fortsæt med at opbygge sagen for at vedlægge alle komponenterne. Husk at få plads til komponenterne på lagene over dem såvel som under dem.

Trin 8: Fronten

Kameraets forside er åben for en kunstnerisk fortolkning af, hvordan et kamera skal se ud. Jeg ville have, at objektivdækslet var aftageligt, så jeg satte fire M3 -halvmøtrikker i et af lagene og gav plads til nogle matchende M3 -skruer til at holde objektivdækslet på.

Den sidste berøring var at tilføje billednavnet foran og afrunde kameraets hjørner.

Trin 9: Sidste hånd

Jeg har brugt en lille cylinder til at skabe en lille åbning for fingre til at indsætte og fjerne MicroSD -kortet fra Model A+.

Jeg begyndte at oprette huller til PowerBoost-lysdioderne for at skinne igennem, så det ville være let at se strøm- og opladningsstatus, men midtvejs i at udføre det nødvendige arbejde, mest fordi jeg ikke kunne lide den udskårne idé, slog jeg på anden mulighed for i stedet at printe sagen i et gennemsigtigt materiale. På den måde kunne jeg bare lade sagen være som den var:)

Jeg må indrømme, at jeg var lidt fast i, hvordan jeg skruede sagen sammen. Jeg ville ikke have tråde, der stikkede ud af møtrikker på bagsiden, og jeg kunne virkelig godt lide det forsænkede skruelåg på forsiden. Jeg ville naturligvis det samme på bagsiden.

Efter lidt overvejelser havde jeg en tanke om, hvordan jeg skulle tackle det …

Ideen stammer fra et område, jeg kiggede på i designet af BigBox's elektronikmontering, hvor vi bruger PCB-stand-offs til at hæve Rumba-kortet fra printerens bundplade. Jeg havde set stand-offs med huntråd i begge ender, og selvom jeg kunne sætte et stand-off i hvert hjørne og bare skrue i dem forfra og bagfra. Det ville betyde, at der ikke ville komme nogen grimme nødder eller bare tråde ud!

Jeg lavede sekskantede huller i et par af de indre lag, hvor jeg ville lægge et 20 mm M3 kvindeligt-kvindeligt messingstativ af. Til sidst satte jeg materialet til sagen til glas, så det ville være gennemsigtigt.

Trin 10: Første udskrivning og testmontering

Print

123D Design kan eksportere STL -filer til brug med snittere. Jeg bruger Simplify3D, men der er mange andre, herunder Cura og Repetier.

Når STL'erne er blevet eksporteret, kan vi importere dem til vores skiver. Skær filerne, og generer G-koden til udskrivning. Jeg har brugt Natural PLA til det første testprint. Det tog cirka 10 timer at udskrive alle delene.

Test pasform

Gennemgå monteringsprocessen, og kontroller, at alle huller er i overensstemmelse med komponenterne, at kameraets FFC passer gennem åbningen, og at LCD og knapper flugter korrekt.

Jeg fandt ud af, at udskæringen til stativmonteringen ikke fungerede særlig godt, så vi løser det og et par andre problemer i det næste trin.

Trin 11: Rettelser

Bumpen i LCD -laget til messingindsatsen skal ændres. Planen er at flytte den til den største sektion til et passende rum, hvor den ikke afbryder noget.

Det første trin er at fjerne det gamle hus. Det er en simpel proces med at trække det uønskede afsnit fra.

Flyt derefter modellen fra messingindsatsen til det sted, den ønskes, og opret en ny slot med trækværktøjet.

Jeg var nødt til at lege lidt med hullerne til LCD -knapperne for at få tingene pænt tilpasset.

Trin 12: Sidste samling

Jeg har genoptrykt delene i gennemsigtig Natural PLA med undtagelse af frontdækslet, der er lavet med gennemsigtigt rødt M-ABS, og objektivdækslet er i sort PLA.

Nu er det tid til at sætte kameraet sammen!

Til strømkablet fra PowerBoost krympet jeg DuPont -hunstik. Jeg passede da ikke til det sædvanlige plasthus, da de er for lange til at gå i mellemrummet mellem LCD'en og Raspberry Pi. Hvis de dækker dem med en varmekrympning, stopper de med at mangle noget, hvis de bevæger sig lidt rundt.

Jeg fandt ud af at give FFC en lille smule kurve gjorde det meget lettere at fodre gennem slots.

Du kan reducere batterikablets længde, hvis du vil, men sørg for at du enten beholder det gamle kaptonbånd eller ideelt set udskifter det med nyt bånd.

Monter skruerne og messingstandarderne for at afslutte kameraet. Derefter tænder vi det.

Trin 13: Tænd

Indsæt MicroSD -kortet, giv det lidt saft, hvis du tror, at batteriet kan være lavt, og skub derefter afbryderen til, når du er klar.

Skærmen bliver hvid i et par sekunder, mens systemet starter op, boot -sekvensen skal komme ret hurtigt på skærmen.

Når den er indlæst, navigerer du gennem menuerne og indstiller Storage -indstillingen til DropBox, eller hvor du end vil!

Tag nogle billeder

Du kan slukke kameraet ved at forlade softwaren (via indstillingsmenuen), og tryk derefter på tænd / sluk -knappen på LCD'et. Endelig når Power Down kommer på LCD'et, kan du dræbe strømmen med skydekontakten. Alternativt kan du trykke på tænd / sluk -knappen på LCD'et, mens du er i softwaren, og vente, indtil kameraskærmen ikke reagerer. Giv det et par sekunder længere, og sluk derefter for strømmen med skydekontakten.

Trin 14: Montering på et stativ og prøvebilleder

Fjern det aftagelige stativbeslag fra dit stativ, skru det fast på bunden af dit billedkamera og læg det på stativet.

God fornøjelse:)

Anden pris i Raspberry Pi -konkurrencen