قرصنة الكاميرا الرقمية Keychain للتحكم في Arduino: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

خيارات التصوير في Arduino قليلة ومتباعدة. كاميرات الويب ليست عملية لتطبيقات مثل التصوير بالطائرة الورقية أو التصوير الفوتوغرافي العام ، إلا إذا كنت ترغب في شراء كبل USB بطول 200 قدم. وعادةً ما تحاول التقنيات الحالية للتصوير الفوتوغرافي المستقل في Arduino التقاط بيانات الصور الأولية من كاميرات CMOS المنبثقة من الهواتف المحمولة … وصدقني ، ما لم تكن بحاجة إلى تحميل هذه الصور رقميًا أو تغييرها في الوقت الفعلي ، فأنت لا تريد الذهاب على هذا الطريق. لماذا لا توجد كاميرا رقمية عادية ورخيصة يمكن التحكم فيها بواسطة Arduino؟

تبين أن هناك واحدة على الأقل - ويبيعونها في متجر الأدوية المحلي الخاص بك (CVS / Rite-Aid / Walgreens / إلخ.) إنها كاميرات سلسلة المفاتيح الصغيرة التي يبيعونها مقابل 10-15 دولارًا أمريكيًا للبوب. التصوير الفوتوغرافي عليها ليس نصف سيء بدقة تبلغ حوالي 300 × 200 ، يمكنهم تخزين ما بين 20 و 240 صورة (اعتمادًا على الصورة التي تجدها) ، واتضح أن الرجال الصغار قد تم اختراقهم للتو. يمكنك أيضًا القيام بهذا الاختراق نفسه باستخدام كاميرا رخيصة بدقة 1 أو 2 ميجابكسل تأخذ بطاقات SD إذا لزم الأمر (انظر أدناه) ، لكننا سنخطو خلال العملية المستخدمة في الكاميرات الأكثر شيوعًا 300 × 200. سيرشدك هذا Instructable خلال عملية تفكيك وتعديل وإعادة تجميع كاميرا سلسلة مفاتيح جاهزة. سيرشدك بعد ذلك عبر توصيل مجموعة بسيطة من دوائر تبديل الترانزستور التي يمكن أن يستخدمها Arduino لإيقاف تشغيل الكاميرا وتشغيلها والتقاط الصور متى شاء برنامجك. سيحتوي أيضًا على عينة من التعليمات البرمجية والكثير من الصور الجميلة. قبل أن نبدأ ، بعض الملاحظات: * الكاميرا التي يتم اختراقها قد تتغير من الأزرق إلى الفضي والعودة في الصور. لا تقلق ، الأجزاء الداخلية لكلتا الكاميرتين هي نفسها (أنا أعمل مع كليهما في الوقت الحالي من أجل البحث). تُباع هذه الكاميرا نفسها في جميع أنحاء البلاد بألوان مختلفة ، وأسماء تجارية مختلفة وحتى بأغلفة مادية مختلفة قليلاً. * إذا كانت هذه التقنية تبدو مألوفة ، فقد يكون ذلك لأن ما نفعله بالكاميرا نفسها مشابه جدًا للتقنية المستخدمة من قبل CatCam ، وهو مشروع انتشر قبل عامين من خلال وضع كاميرات صغيرة ذات فاصل زمني على الأطواق القطط في الهواء الطلق ومشاهدة أين يذهبون. تستخدم تقنية CatCam كاميرا لا تتوفر بسهولة في الولايات المتحدة ، وقد تمت كتابتها قبل انطلاق Arduino بالفعل - ونأمل أن تساعد إعادة النظر في هذه التقنية مجتمع DIY على إعادة اكتشافها وإعادة توظيفها في مشاريعهم. لقد اكتشفت CatCam أثناء انتهاء هذا المشروع ، وتم تطوير كلتا الطريقتين بشكل مستقل - لذلك من المحتمل أن تختلف تقنيتي عن تقنية CatCam ؛ لا تتردد في اختيار واختيار التقنيات من الاثنين. * إذا كنت خارج الولايات المتحدة أو ترغب في الطلب مباشرة من CatCam ، فإن الكاميرا القابلة للاختراق التي يبيعونها تكون ذات جودة أعلى - 1 أو 2 ميجابيكسل - ويمكنها حفظ الصور مباشرة على بطاقة SD. جميل جدًا للعديد من المشاريع (ولكن ليس ضروريًا للجميع.) ولكن إذا كنت تريد كاميرا اليوم ، فتوجه إلى أي Rite-Aid و CVS وما إلى ذلك والتقط الكاميرا المعروضة هنا - كاميرا مفاهيم رقمية ، توزعها عادة شركة Sakar international. * بحثي جعلني أتحكم في هذه الكاميرا عبر شريحة ATMega قائمة بذاتها. إذا كنت مهتمًا بتعلم هذه التقنية لسبب ما ، فيرجى إبلاغي بذلك - إذا كان هناك اهتمام كافٍ ، فسأقوم بإثارة تعليمات أخرى. (لقد اعتقدت أنه سيكون هناك المزيد من الطلب للقيام بذلك عبر Arduino.) التحديث: بناءً على الطلب ، أضفت مخطط الدائرة لتوصيل شريحة ATMega القائمة بذاتها إلى الشريحة كصورة أخيرة أدناه. لن يكون مفيدًا للكثير منكم ، وأنا أعتذر عن ذلك - آمل أن أعطي هذه الخطوة العناية الواجبة - لكن بالنسبة لأولئك العازمين ، فهي أفضل من لا شيء (آمل). * تم توثيق هذه التقنية كجزء من بحثي في برنامج ماجستير تصميم التفاعل الملموس بجامعة كارنيجي ميلون ، في بيتسبرغ ، بنسلفانيا. إذا كنت تفكر في العودة إلى المدرسة ، واستمتع بصنع الأشياء وتهتم بالتقاطع بين التكنولوجيا والتصميم أو الفن ، فاتصل بنا!:) آمل أن تكون قد وجدت هذا مفيدًا - نرحب بالتعليقات على كل من التكنولوجيا والتطبيق! لا تتردد في مراسلتي مباشرة أو التعليق إذا كان لديك أي أسئلة أو تريد أي توضيحات.

الخطوة 1: تجميع المستلزمات والأدوات

ستحتاج إلى بعض الأدوات والإمدادات قبل أن تتمكن من الوصول إلى الأرض في Instructable. دعونا نجري عليهم الآن ، أليس كذلك؟

الأدوات: * مفك صغير برأس فيليبس. (حول حجم واحد قد تستخدمه لإصلاح النظارات ، أو في مجموعة أدوات إصلاح الكمبيوتر.) * مفيدة ، ولكنها ليست مهمة إذا كان لديك أظافر طويلة - مفك برغي صغير مسطح الرأس لاستخدامه كماشة. * قاطع الأسلاك / أدوات تقشير الأسلاك * مفيدة ، ولكنها ليست حرجة - أجهزة القياس المتعددة. * لحام الحديد ولحام. (الآن ، الآن ، لا تقلق. كل ما عليك فعله هو تسخين بعض اللحام الموجود وإلصاق بعض الأسلاك المجردة في الوصلات الحالية. فقط المعرفة الأولية باللحام ضرورية. قد تتمكن حتى من الابتعاد مع غراء الأسلاك في بعض الطرز ، لكن اللحام أكثر أمانًا.) المستلزمات: * كاميرا رقمية Keychain جاهزة للاستخدام. غالبًا ما تُباع تحت الأسماء التجارية "Digital Concepts" أو "Shift". تباع في CVS و Rite-Aid و Walgreens وبعض Walmarts وجميع أنحاء الإنترنت. * مفيدة ولكنها ليست حرجة - عدد قليل من بطاريات AAA الاحتياطية. يجب أن تأتي الكاميرا ببطارية AAA واحدة. ولكن إذا كنت تنوي استخدام مشروعك أكثر من عدة مرات أو على مدى فترات طويلة ، فستحتاج إلى قطع غيار - الكاميرا تلتهمها. * بضعة أقدام من الأسلاك المعزولة. (إما أن يكون الطلاء العادي المعزول بالبلاستيك المعزول ، أو المعروض ، أو المعزول ذو المقياس الرقيق جيدًا - لكل منهما إيجابياته وسلبياته ؛ أميل إلى استخدام الطلاء المعزول لأنني أحيانًا أقوم بعمل رؤوس ذكر مخصصة لتوصيلاتي.) * اللوح أو لوح بروتوبورد آخر. * قطعتان طويلتان من الأسلاك البيضاء (لتوصيل الترانزستورات بـ Arduino) * قطعتان طويلتان من الأسلاك السوداء (لتوصيل الأرض من Arduino إلى لوح التجارب) * قطعتان طويلتان من السلك الأحمر (لتوصيل طاقة عالية من Arduino إلى لوح التجارب) * مفيد ، ولكن ليس حرجًا - مصباح LED (لتصحيح الأخطاء). * اثنان من الترانزستورات (أنا أستخدم NPN 2N3904 الترانزستورات.) * أردوينو مع كابل USB.

الخطوة 2: قم بفتح وتفكيك كاميرا Keychain

أول الأشياء أولاً - تبدأ هذا الاختراق عن طريق أخذ مفك البراغي وأظافرك / كماشة إلى هذه الكاميرا وتفكيكها. في ملاحظات الصور أدناه ، سترى تشريحًا تدريجيًا للكاميرا - سأشير إلى مكان وجود كل برغي في ملاحظات الصورة. عندما يتم تفكيك الكاميرا الخاصة بك وتبدو إلى حد ما مثل الصورة الأخيرة (وإن كان مع المزيد من القطع) ، تابع إلى الخطوة 3.

الخطوة 3: اختراق الكاميرا الجزء الأول (اللحيم في المفاتيح)

هذا هو الجزء الأصعب من الاختراق - لكنه ليس بهذه الصعوبة ، أقسم. لذا خذ نفسًا عميقًا ودعنا نلحم!

بالنسبة لهذا الاختراق ، سنترك لوحة دائرة الكاميرا سليمة تمامًا. كل ما سنفعله هو لحام اتصالاتنا الخاصة في لوحة الدائرة على جانبي مفاتيح أزرار الضغط المستخدمة لتشغيل الكاميرا. هذا يسمح لنا باستخدام Arduino الخاص بنا لـ "الضغط لأسفل" رقميًا على كل زر وقتما نرغب (عبر ترانزستورات خارجية تعمل كمفاتيح). عند التعامل مع لوحة الدائرة ، حاول التعامل معها من حوافها كلما أمكن ذلك. لوحة الدوائر متينة إلى حد ما ، لكنها في نهاية المطاف لا تزال معرضة للإلكترونيات ، ولا يستحق لمسها مباشرة أكثر من اللازم. قص وقطع نهايات أربع قطع من الأسلاك ، طول كل منها قدم على الأقل. (أفضل من أقصر في هذه الحالة ؛ هذا ليس شيئًا تريد إعادته كثيرًا.) ثم ، انظر إلى زوجين من مفاصل اللحام المشار إليها في الصورة أدناه ، زوج واحد حول كل من مفتاحي الضغط. باستخدام وظيفة الاستمرارية / الدائرة القصيرة على جهاز القياس المتعدد الخاص بك ، يمكنك تأكيد أنك وجدت أزواج المفاصل الصحيحة التي يجب لحامها عن طريق الضغط على طرفي كل من مفاصل التبديل والضغط على الزر يدويًا لمعرفة ما إذا كان ذلك يؤدي إلى حدوث قصر بين المفاصل. إذا حدث ذلك (تنخفض المقاومة بين القطعتين من اللانهاية إلى ما يقرب من الصفر) فقد وجدت الاثنين الصحيحين. إذا لم يكن لديك مقياس متعدد ، يمكنك فقط أن تأخذ نفسًا عميقًا وتثق في الصورة. بمجرد التأكد من العثور على المفاصل الصحيحة ، باستخدام مكواة اللحام الخاصة بك ، قم بإذابة اللحام في كل من هذه المفاصل الأربعة وقم بإرفاق نهاية إحدى قطع الأسلاك الأربعة في كل من المفاصل الأربعة. إذا كان لديك يد مساعدة في إعداد اللحام الخاص بك ، فاستخدمه بكل الوسائل لتثبيت دائرتك (وضع قطعة صغيرة مطوية من ورق الجرائد بين المشابك لحماية لوحة الدائرة.)

الخطوة 4: اختراق الكاميرا الجزء الثاني (لحام اتصال أرضي)

لقد أكملت للتو الجزء الأصعب من هذا الاختراق - تهانينا! ومع ذلك ، لديك مفصل لحام آخر (أسهل) لعمله. هذا واحد ستحتاج إلى بعض لحام جديد.

ملاحظة: يرجى تجاهل أنه في هذه الصورة ، توجد لوحة الدائرة داخل العلبة الأمامية البلاستيكية. لا تفعل ما يبدو أنني أفعله هنا - يرجى لحام هذا الاتصال قبل إعادة الدائرة إلى حالتها ، لتجنب ذوبان العلبة البلاستيكية عن طريق الخطأ. (كنت ببساطة قذرة في تصوير هذه الخطوة وسأحاول إصلاحها لاحقًا.) خذ قطعة خامسة من السلك ، واقطعها بطول قدم على الأقل مع تجريد الحواف. من الناحية المثالية ، يجب أن تكون قطعة السلك هذه سوداء اللون ، أو على الأقل مختلفة عن الأربعة الأولى. الآن ، قم بلحام أحد طرفيه إلى الجانب الخارجي للطرف الأرضي لحامل البطارية ، كما هو موضح. ستحتاج إلى إضافة اللحام الخاص بك إلى هذا الاتصال واللحام مباشرة على المعدن هنا. لقد وجدت أن هذا أسهل بكثير من محاولة إضافة السلك الخاص بك إلى اللحام الحالي الذي يحمل حامل البطارية على لوحة الدائرة. (سأشير إلى الطرق الصحيحة والخاطئة في الصور). لماذا نفعل هذا؟ حسنًا ، لكي يتمكن الترانزستور الذي يتحكم فيه Arduino من التحكم في المفاتيح الموجودة على كاميرا سلسلة المفاتيح ، تحتاج دائرة Arduino ودائرة كاميرا سلسلة المفاتيح إلى مشاركة أرضية كهربائية مشتركة. يتيح لك هذا السلك ببساطة توصيل أرضي الكاميرا فعليًا بأرض Arduino لاحقًا ، عبر صف مشترك على لوح التجارب.

الخطوة 5: قم بتوصيل الكاميرا إلى Arduino الخاص بك

حان الوقت الآن لبدء تثبيت الكاميرا على بطاقة Arduino.

أولاً ، قم بتحميل بعض التعليمات البرمجية التي ستتحكم في الكاميرا إلى Arduino. أدناه ، قمنا بتحميل / إرفاق بعض نماذج كود Arduino التي استخدمناها هنا من أجل التقاط تصوير فاصل زمني. سيقوم الرمز بتشغيل الكاميرا ، والتقاط صورة ، ثم التأخير لمدة دقيقة كاملة (خلال هذه الفترة سيتم إيقاف تشغيل الكاميرا تلقائيًا) قبل إعادة التشغيل والتقاط صورة أخرى - تكرار هذا لعشرين صورة فوتوغرافية (سعة الصورة الأولى) اخترق الكاميرا.) الآن ، دعنا نربط Arduino بالكاميرا الخاصة بك. أولاً ، قليل من الشرح: للتحكم في الكاميرا بشكل كامل ، يأخذ الكود الخاص بنا دبابيس إخراج رقمية ويرسم أحدهما على مفتاح التشغيل ، والآخر إلى مفتاح الغالق. عندما يريد الرمز تشغيل الكاميرا أو إيقاف تشغيلها أو تبديل الأوضاع ، فإنه يحمل الكاميرا لفترة وجيزة على طرف إخراج مرتفع - وعندما يريد الرمز التقاط الصور ، فإنه يحمل دبوس إخراج مصراع الكاميرا مرتفعًا. يُترجم هذا الإجراء إلى الضغط الفعلي على الزر عن طريق تشغيل الترانزستور وإيقافه ، والذي يتم توصيله بدوره عبر أسلاك الكاميرا الخاصة بنا إلى المفاتيح الموجودة في الكاميرا الحقيقية. ترتبط أسس الكاميرا و Arduino لمنح Arduino ودوائر الكاميرا الخارجية أرضية مشتركة ، مما يسمح للترانزستورات بالعمل بشكل صحيح. استخدم سلكين لتوصيل دبابيس الإخراج هذه (الكاميرا قيد التشغيل ومصراع الكاميرا) بخطوط مختلفة على لوح التجارب. بعد ذلك ، قم بتوصيل دبوس قاعدة الترانزستور بكل من دبابيس التوصيل الخارجية. أخيرًا ، قم بتوصيل السلكين لكل مفتاح مناظر من الكاميرا الفعلية إلى السلكين الآخرين (دبابيس المجمع والباعث) للترانزستور. قد تضطر إلى تجربة أي سلك يذهب إلى المجمع وأي سلك يذهب إلى الباعث في كل زوج ؛ وهو ما سيعتمد على الأسلاك الداخلية للكاميرا المحددة التي تقوم باختراقها. أخيرًا ، ** وهذا مهم ** ، خذ السلك الأرضي من الكاميرا وقم بتوصيله بالدبوس الأرضي في Arduino. هذا ضروري لكي تعمل الترانزستورات الخاصة بك وبالتالي لكي تستجيب الكاميرا لاردوينو الخاص بك!

الخطوة السادسة: التقاط الصور

قم بتوصيل بطارية AAA بالكاميرا. يجب أن يصدر صوتًا ويتم تشغيله. انتظر 30 ثانية حتى يتم إيقاف تشغيل الكاميرا. (يفترض الرمز الذي قمت بتضمينه أن الكاميرا قد تم إيقاف تشغيلها بالفعل عند تشغيلها ، وسوف تقوم بتشغيل الكاميرا من أجلك.) الآن ، ضع الكاميرا و Arduino لزاوية العرض التي تريدها وقم بتشغيل Arduino. هاهو! ربما تسأل - هذه الكاميرا غير عملية بعض الشيء ، مع Arduino ولوح التجارب وكل شيء. ألا يمكننا جعل هذا أكثر إحكاما ، لالتقاط الصور من أي مكان نريده؟ النبأ السار هو ، يمكن! تم تصميم هذا للاستخدام كدائرة قائمة بذاتها ، باستخدام Atmega الذي تم سحبه من Arduino ، على كائن كاميرا / دائرة واحدة يمكن وضعها في أي مكان. لقد قمت بتضمين صورة لهذا الإعداد أدناه أيضًا - وإذا كان الناس مفتونين به ، فسأعمل على Instructable أخرى أو على الأقل أضيف ملفات Eagle إلى هذه الصفحة حتى يعمل الآخرون منها. فقط دعني اعرف! آمل أن تكون قد وجدت هذا مفيدًا - نرحب بالتعليقات على كل من التكنولوجيا والتطبيق! لا تتردد في مراسلتي مباشرة أو التعليق إذا كان لديك أي أسئلة أو تريد أي توضيحات.