شريط تركيز بؤري ماكرو آلي: 13 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مرحبا المجتمع ،

أود أن أقدم تصميمي لسكة تركيز ماكرو آلية. حسنًا ، السؤال الأول ما هو الشيطان سكة التركيز وما الذي يستخدم فيه؟ التصوير عن قرب أو الماكرو هو فن تصوير الصغار جدًا. يمكن القيام بذلك بنسب أو تكبير متفاوتة. على سبيل المثال ، تعني نسبة التصوير 1: 1 أن الهدف الذي يتم تصويره يتم عرضه على مستشعر الكاميرا بالحجم الطبيعي. تعني نسبة التصوير التي تبلغ 2: 1 أن الهدف سيتم عرضه بضعف حجم الحياة على المستشعر وما إلى ذلك …

إحدى القطع الأثرية الشائعة لتصوير الماكرو هي عمق ضحل جدًا للمجال. سواء كنت تستخدم عدسات ماكرو مخصصة ، أو تأخذ العدسات القياسية وعكسها أو تستخدم منفاخ بشكل عام ، فإن عمق المجال ضحل. حتى وقت قريب نسبيًا ، كانت هذه مشكلة إبداعية في التصوير الفوتوغرافي الكلي. ومع ذلك ، من الممكن الآن إنشاء صور ماكرو بأكبر قدر من عمق المجال كما تريد من خلال عملية تسمى تكديس التركيز.

يتضمن تكديس التركيز أخذ سلسلة أو "كومة" من الصور في نقاط بؤرية مختلفة من أقرب نقطة موضوع إلى أبعد نقطة موضوع. يتم بعد ذلك دمج مجموعة الصور رقميًا لإنشاء صورة واحدة ذات مجال أعمق بكثير. هذا رائع من وجهة نظر إبداعية حيث يمكن للمصور أن يختار الطريقة التي يريد أن تظهر بها صورته ومقدار التركيز لتحقيق أقصى قدر من التأثير. يمكن تحقيق التراص بطرق مختلفة - من الممكن استخدام Photoshop للتكديس أو جزء مخصص من البرنامج مثل Helicon Focus.

الخطوة 1: التركيز على مبدأ السكك الحديدية ومعايير التصميم

المبدأ الكامن وراء سكة التركيز هو أمر مستقيم للأمام. نأخذ الكاميرا والعدسة الخاصة بنا ونقوم بتركيبها على سكة خطية عالية الدقة تسمح بتحريك مجموعة الكاميرا / العدسة بالقرب من الهدف أو بعيدًا عنه. لذلك ، باستخدام هذه التقنية ، لا نلمس عدسة الكاميرا ، بخلاف ربما لتحقيق التركيز الأولي للمقدمة ، ولكننا نحرك الكاميرا والعدسة فيما يتعلق بالموضوع. إذا اعتبرنا أن عمق مجال العدسة سطحي ، فإن هذه التقنية تولد شرائح تركيز في نقاط مختلفة من خلال الموضوع. إذا تم إنشاء شرائح التركيز بحيث يتداخل عمق المجال قليلاً ، فيمكن دمجها رقميًا لإنشاء صورة بعمق تركيز مستمر عبر الموضوع.

حسنًا ، فلماذا تحرك الكاميرا والعدسة الثقيلة الكبيرة وليس موضوع الاهتمام الصغير والخفيف نسبيًا؟ حسنًا ، قد يكون الموضوع على قيد الحياة ، على سبيل المثال ، حشرة. قد لا يعمل نقل موضوع حي عندما تحاول الاحتفاظ به بشكل جيد. بالإضافة إلى ذلك ، نحاول الحفاظ على الإضاءة المتسقة من لقطة إلى أخرى ، لذا فإن تحريك الهدف يعني تحريك كل الإضاءة أيضًا لتجنب تحريك الظل.

يعد تحريك الكاميرا والعدسة هو أفضل طريقة.

الخطوة 2: ميزات التصميم الرئيسية لسكة التركيز الخاصة بي

تحمل سكة التركيز التي صممتها الكاميرا والعدسة على سكة خطية ميكانيكية متينة تعمل بمحرك. يمكن توصيل الكاميرا وإزالتها بسهولة باستخدام حامل ذيل حمامة سريع التحرير.

يتم دفع السكة الميكانيكية للداخل والخارج باستخدام محرك متدرج للتحكم في الكمبيوتر ويمكن أن توفر دقة خطية تبلغ حوالي 5 ميكرومتر والتي أعتقد شخصياً أنها أكثر من مناسبة لمعظم السيناريوهات.

يتم التحكم في السكة باستخدام واجهة مستخدم سهلة الاستخدام تعتمد على الكمبيوتر / Windows أو واجهة المستخدم الرسومية.

يمكن أيضًا التحكم في موضع السكة يدويًا باستخدام أداة تحكم دوارة ذات دقة قابلة للبرمجة موجودة على لوحة التحكم في المحرك (على الرغم من إمكانية وضعها في أي مكان ، على سبيل المثال ، كعنصر تحكم يدوي).

يمكن إعادة وميض البرنامج الثابت للتطبيق الذي يعمل على المعالج الدقيق بلوحة التحكم عبر USB لتخفيف الحاجة إلى مبرمج مخصص.

الخطوة 3: التركيز على السكك الحديدية في العمل

قبل الدخول في تفاصيل التشييد والبناء ، دعونا نلقي نظرة على سكة التركيز أثناء العمل. لقد التقطت سلسلة من مقاطع الفيديو تفصل جوانب مختلفة من التصميم - قد تغطي بعض الجوانب خارج الترتيب.

الخطوة 4: التركيز البؤري - أول لقطة اختبار حصلت عليها من السكة

في هذه المرحلة ، اعتقدت أنني سأشارك صورة بسيطة تم الحصول عليها باستخدام سكة التركيز. كانت هذه في الأساس أول لقطة اختبار أجريها بمجرد تشغيل السكة. لقد أمسكت ببساطة زهرة صغيرة من الحديقة وفقطتها على قطعة من الأسلاك لدعمها أمام العدسة.

كانت صورة الزهرة المركبة عبارة عن 39 صورة منفصلة ، 10 خطوات لكل شريحة عبر 400 خطوة. تم تجاهل صورتين قبل التكديس.

لقد أرفقت ثلاث صور.

• التركيز النهائي لإخراج لقطة مكدسة من Helicon Focus
• الصورة أعلى المكدس - المقدمة
• الصورة في الجزء السفلي من المكدس - الخلفية

الخطوة 5: تفصيل لوحة التحكم وتصفحها

في هذا القسم ، أقدم مقطع فيديو يشرح بالتفصيل أجزاء مكونات لوحة التحكم في المحرك وتقنية البناء.

الخطوة 6: التحكم اليدوي في لوحة التحكم

في هذا القسم ، قمت بإعداد مقطع فيديو قصير آخر يوضح بالتفصيل عملية التحكم اليدوي.

الخطوة 7: رسم تخطيطي للوحة التحكم

توضح الصورة هنا التخطيطي للوحة التحكم. يمكننا أن نرى أنه من خلال استخدام متحكم PIC القوي ، يكون التخطيطي بسيطًا نسبيًا.

هنا رابط لتخطيطي عالي الدقة:

www.dropbox.com/sh/hv039yinfsl1anh/AADQjyy…

الخطوة 8: برنامج واجهة المستخدم المستند إلى الكمبيوتر الشخصي أو واجهة المستخدم الرسومية

في هذا القسم ، أستخدم مقطع فيديو مرة أخرى لتوضيح برنامج التحكم في التطبيقات المستند إلى الكمبيوتر والذي يشار إليه غالبًا باسم واجهة المستخدم الرسومية (GUI).

الخطوة 9: مبدأ وتشغيل أداة تحميل الإقلاع

على الرغم من عدم ارتباطه بأي شكل من الأشكال بتشغيل السكك الحديدية المركزة ، فإن أداة تحميل التشغيل هي جزء أساسي من المشروع.

للتكرار - ما هو محمل الإقلاع؟

الغرض من أداة تحميل التشغيل هو السماح للمستخدم بإعادة برمجة أو إعادة تحميل رمز التطبيق الرئيسي (في هذه الحالة تطبيق Focus Rail) دون الحاجة إلى مبرمج PIC متخصص. إذا كنت سأوزع معالجات PIC الدقيقة المبرمجة مسبقًا واحتجت إلى إصدار تحديث للبرنامج الثابت ، فإن أداة تحميل التشغيل تسمح للمستخدم بإعادة تحميل البرامج الثابتة الجديدة دون الحاجة إلى شراء مبرمج PIC أو إعادة الموافقة المسبقة عن علم إليّ لإعادة تحميل ملفات.

محمل الإقلاع هو مجرد جزء من برنامج يعمل على الكمبيوتر. في هذه الحالة ، يتم تشغيل أداة تحميل التشغيل على متحكم PIC وأشير إلى هذا على أنه برنامج ثابت. يمكن أن يكون برنامج bootloader موجودًا في أي مكان في ذاكرة البرنامج ولكني أجد أنه من الأنسب تحديد موقعه في بداية ذاكرة البرنامج داخل أول صفحة 0x1000 بايت.

عند تشغيل معالج دقيق أو إعادة تعيينه ، سيبدأ تنفيذ البرنامج من ناقل إعادة التعيين. بالنسبة للمعالج الدقيق PIC ، يقع متجه إعادة التعيين عند 0x0 وعادةً (بدون أداة تحميل التشغيل) سيكون هذا إما بداية رمز التطبيق أو الانتقال إلى البداية اعتمادًا على كيفية تحديد موقع الكود بواسطة المترجم.

مع وجود أداة تحميل التشغيل بعد التشغيل أو إعادة التعيين ، يتم تنفيذ رمز أداة تحميل التشغيل ويتم وضع التطبيق الفعلي في مكان أعلى في الذاكرة (يُطلق عليه تغيير موقعه) من 0x1000 وما فوق. أول شيء يقوم به برنامج bootloader هو التحقق من حالة زر جهاز bootloader. إذا لم يتم الضغط على هذا الزر ، يقوم برنامج bootloader تلقائيًا بنقل التحكم في البرنامج إلى الكود الرئيسي في هذه الحالة تطبيق Focus Rail. من وجهة نظر المستخدمين ، يعد هذا سلسًا ويبدو أن رمز التطبيق يتم تنفيذه كما هو متوقع.

ومع ذلك ، إذا تم الضغط على زر جهاز bootloader أثناء التشغيل أو إعادة تعيين أداة تحميل التشغيل ، فسيحاول برنامج bootloader إنشاء اتصال مع الكمبيوتر المضيف في حالتنا عبر الواجهة التسلسلية للراديو. سيقوم تطبيق أداة تحميل الكمبيوتر الشخصي باكتشاف البرنامج الثابت للموافقة المسبقة عن علم والاتصال به ونحن الآن جاهزون لبدء إجراء تعيد تحميل ملفات.

الإجراء واضح ومباشر ويتم على النحو التالي:

يتم الضغط على زر التركيز البؤري أثناء تشغيل الجهاز أو إعادة ضبطه

يكشف تطبيق الكمبيوتر عن أداة تحميل PIC ويعرض شريط الحالة الأخضر 100٪ بالإضافة إلى عرض رسالة الكشف عن الموافقة المسبقة عن علم

يختار المستخدم "فتح ملف Hex" ويستخدم منتقي الملفات للانتقال إلى ملف HEX للبرنامج الثابت الجديد

يختار المستخدم الآن "برنامج / تحقق" وتبدأ عملية الوميض. أولاً ، تومض البرامج الثابتة الجديدة بواسطة أداة تحميل التشغيل PIC ثم تقرأ مرة أخرى وتتحقق منها. يتم الإبلاغ عن التقدم من خلال شريط التقدم الأخضر في جميع المراحل

بمجرد اكتمال البرنامج والتحقق منه ، يضغط المستخدم على زر "إعادة تعيين الجهاز" (لم يتم الضغط على زر أداة تحميل التشغيل) ويبدأ البرنامج الثابت الجديد في التنفيذ

الخطوة 10: نظرة عامة على متحكم PIC18F2550

هناك الكثير من التفاصيل التي يجب الدخول فيها فيما يتعلق بـ PIC18F2550. مرفق هو مواصفات المستوى الأعلى لورقة البيانات. إذا كنت مهتمًا ، فيمكنك تنزيل ورقة البيانات بأكملها من موقع MicroChip أو فقط من google الجهاز.

الخطوة 11: AD4988 محرك متدرج

تعتبر AD4988 وحدة رائعة ، ومثالية لقيادة أي محرك متدرج ثنائي القطب بأربعة أسلاك حتى 1.5 أمبير.

الميزات: خرج RDS (تشغيل) منخفض ، كشف / تحديد وضع الانحلال الحالي التلقائي ، اختلاط مع أوضاع تسوس التيار البطيء ، تصحيح متزامن لتبديد الطاقة المنخفضة ، حماية داخلية للتيار المتقاطع 3.3 فولت و 5 فولت ، إمداد منطقي متوافق مع دوائر الإغلاق الحراري ، حماية خطأ الأرض ، حماية ماس كهربائى ، نماذج الخطوة الخامسة الاختيارية: كاملة و 1/2 و 1/4 و 1/8 و 1/16

الخطوة 12: تجميع السكك الحديدية الميكانيكية

تم التقاط هذا السكة الحديدية من eBay بسعر رائع. إنه قوي للغاية ومصنوع جيدًا ومكتمل بمحرك متدرج.

الخطوة 13: ملخص المشروع

لقد استمتعت كثيرًا بتصميم وبناء هذا المشروع وانتهى بي الأمر بشيء يمكنني استخدامه بالفعل لتصوير الماكرو الخاص بي.

أميل إلى بناء الأشياء ذات الاستخدام العملي فقط والتي سأستخدمها شخصيًا. يسعدني جدًا مشاركة تفاصيل تصميم أكثر بكثير مما تمت تغطيته في هذه المقالة ، بما في ذلك وحدات التحكم PIC المختبرة المبرمجة إذا كنت مهتمًا ببناء سكة تركيز ماكرو لنفسك. فقط اترك تعليقًا أو رسالة خاصة لي وسأعاود الاتصال بك. شكرا جزيلا للقراءة ، أتمنى أن تكون قد استمتعت! مع أطيب التحيات ، ديف