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Remote Shooter 1.0: sistema di controllo remoto USB per macchine fotografiche

Remote Shooter 1.0

Da diverso tempo le moderne fotocamere digitali possono utilizzare la porta USB non solo per trasferire immagini al PC (USB Mass Storage) , ma anche per ricevere specifici comandi di controllo che ne controllano alcune funzioni (USB PTP). Remote Shooter 1.0 è la soluzione completa per il controllo remoto dello scatto con funzioni di Time Lapse e ad eventi

Molti modelli di compatte e  DSLR, Nikon e Canon in particolare, sono compatibili con la scheda USB PIC-AP-BOARD (PIC Auto Programming Board) ed il firmware RemShoot 1.0 (Remote Shooter)
La possibilità di attivare remotamente molte funzioni (ma in particolare lo scatto) sulle macchine fotografiche digitali rende possibile realizzare fotografie a volte impossibili o almeno difficili da realizzare con il metodo tradizionale a causa dei tempi di reazione umani.

 

Protocollo PTP e applicazioni nella fotografia.

I  comandi PTP piu’ interessanti da implementare per l’appassionato di fotografia sono:
1) Remotizzazione del pulsante di scatto (shutter),
2) Intervallometro (Time Lapse)
3) Impostazione/lettura dei valori tempi di scatto, apertura diaframma etc.
4) Scatto comandato da sensori di luce e suono in base ad eventi esterni
Fare scatti nel mondo della fotografia ad alta velocita’ (caduta di una goccia d’acqua o altro liquido, esplosioni di palloncini etc) o fare scatti a intervalli regolari (anche di molte ore) con la funzione Time Lapse (ad esempio per registrare lo sbocciare di un fiore o lo schiudersi di un uovo) e’ facilmente realizzabile abbinando a questo sistema opportuni sensori di movimento, luce o suono.
5) Bracketing (per le fotocamere che ne prevedono la funzione) per effettuare postelaborazioni in tecnica HDR. Per chi non fosse a conoscenza, la funzione Bracketing (in genere si trova sulle DSLR) nelle macchine fotografiche indica la "esposizione variata a forcella", questa prevede l'esecuzione di almeno 3 foto in successione separate tra loro da un valore di sovra e sottoesposizione (tempo più lungo e più corto del previsto) che permette di "centrare" la foto perfetta o di ottenere con speciali software un effetto particolare (HDR, High Dynamic Range) sovrapponendo le tre foto.

Il firmware Remshoot 1.0
RemShoot 1.0 gestisce lo scatto delle macchine fotografiche in due diverse modalità contemporaneamente utilizzabili:
   1) Tramite il protocollo PTP, utilizzando la connessione USB della fotocamera.
   2) Tramite porta di comando di un flash esterno. (consigliato uso della posa B e in ambiente oscurato)

Per scatti in alta velocità, per quanto veloce, il protocollo USB può in alcuni casi non essere  idoneo. 
Le funzioni attualmente disponibili sono:
   1) Remotizzazione del pulsante di scatto (shutter),

Attenzione: il comando di scatto remoto utilizzato è quello previsto per il Generic PTP, utilizzato dalla gran parte delle macchine fotografiche DSLR e compatte che dichiarano di supportare il protocollo PTP ed il controllo remoto. 

   2) Intervallometro (Time Lapse)
       Parametri:

  • frequenza di scatto in secondi
  • numero di scatti

   3) Scatto comandato da sensori di luce e suono in base ad eventi esterni.
       Parametri:

  • sensore abilitato/disabilitato
  • delay in microsecondi (necessario per poter sincronizzare al meglio lo scatto con la posizione dell'oggetto in movimento intercettato dai sensori utilizzati)

 

Per verificare se la tua fotocamera può essere controllata da RemShoot 1.0 si consiglia di eseguire il test di compatibilità con l’applicazione per windows (XP e Seven):

http://dl.dropbox.com/u/7011239/PTPControlCheck.zip

Una volta effettuato il download estraete il file, lanciate l’eseguibile PTPControlCheck.exe e seguite le istruzioni.

N.B.

I sensori ed il relativo circuito di condizionamento del segnale non sono inclusi (vedi in fondo all'articolo un esempio di circuito).
Il cavo di collegamento USB – fotocamera non è incluso, essendo strettamente dipendente dalle scelte del produttore di macchine fotografiche.
Interessante caratteristica di RemShoot è che Il firmware è aggiornabile tramite una chiavetta USB, altre funzioni potranno essere aggiunte in futuro mediante aggiornamento del firmware che pubblicheremo.

Va evidenziato che molti comandi sono strettamente dipendenti dalle caratteristiche e dal subset di comandi specifici della propria fotocamera.

 

Specifiche della scheda USB PIC-AP-BOARD

 

Viene riportata la scheda USB PIC-AP-BOARD  nei suoi blocchi funzionali.

Schema a blocchi

 

Per la teoria di base ed i dettagli tecnici si rimanda agli articoli precedenti:

Controllare una fotocamera digitale 1

Controllare una fotocamera digitale 2

 

La scheda è realizzata in gran parte in tecnologia SMD per renderla compatta (5x7 cm) e facilmente portatile, oltre al display LCD, necessita per funzionare solo di 2 batterie stilo da 1,5V  AA

 

USB PIC-AP-BOARD

Microcontrollore: PIC24FJ256GB106

  •  1x connettore USB Host/Device (BUS Powered o Self-Powered)
  •  1x jumper USB MODE
  •  1x connettore LCD 14 pin
  •  1x 8x2 LCD DISPLAY
  •  3x Pulsanti
  •  16 Input/Output pin e power (5V e 3.3V)
  •  2x porta I2C
  •  1x porta seriale
  •  1x Power LED
  •  1x connettore ICSP per Debug/Program
  •  Alimentazione: 3V con 2 pile 1.5 V AA

Il convertitore CC-CC ad alta efficienza fornisce le tensioni a 3.3V e 5V richieste per alimentare la scheda, i device USB ed eventuali circuiti esterni connessi ai connettori di espansione

     

               La scheda USB PIC-AP-BOARD pronta all'uso, corredata del firmware RemShoot 1.0

USB PTP 1.0 P&M Lab 2012

 

 

 

 

La filosofia con la quale nasce la PIC-AP-BOARD.

 

Invent:  Crea il tuo progetto

Develop: Sviluppalo e testalo sulla scheda PIC-AP-BOARD

Use: Completalo e usa la stessa scheda PIC-AP-BOARD per il tuo progetto finito

Dopo alcuni anni di sperimentazioni su schede di sviluppo più o meno evolute (dai pic 18 ai Pic32), ci siamo accorti che avevamo bisogno di una scheda tutta nostra e che fosse più possibile autosufficiente, facilmente alimentabile, dotata di display e tasti e con il giusto numero di pin di I/O a disposizione, capace prima di tutto di autoriprogrammarsi senza uso di programmatori esterni, sulla quale poter sviluppare un progetto più o meno complesso, che una volta consolidato girasse sulla stessa scheda senza altri passaggi, ma il cui firmware fosse facilmente aggiornabile da chiunque.

Impiego della scheda  USB PIC-AP-BOARD per usi diversi

 

La scheda USB PIC-AP-BOARD anche se già fornita con il firmware RemShoot 1.0 per il controllo di una macchina fotografica digitale,  può grazie alla sua potenza per funzioni (USB, I2C, SPI, ADC, Timer, PWM, UART etc), memoria ed espandibilità, essere utilizzata anche per scopi diversi dalla fotografia.
La scheda può infatti essere collegata via USB ad un PC sia con alimentazione indipendente che tramite alimentazione fornita da PC (USB device self-powered o bus powered) permettendo quindi i più svariati usi, logicamente con il giusto firmware che può essere modificato tramite il particolare boot loader USB utilizzato per l’aggiornamento, permettendo quindi di programmare la scheda con una semplice chiavetta USB senza alcun tipo di programmatore specifico per PIC, in ogni caso per i programmatori più esperti può essere programmata anche tramite ICSP.

Per sfuttare al meglio la flessibilita' della scheda stiamo lavorando ad altri progetti completi che pubblicheremo per gli appassionatti di Elettronica Open Source, dedicati all’uso di display grafici, o anche alla connessione con PC e device Android e Smartphone in genere, utilizzando diverse categorie di sensori  o la possibilità di controllare apparati esterni.

 

 

Per chi  è interessato al fai da te ecco la descrizione del progetto completo RemShoot 1.0

 

                                       Schema Elettrico, lista componenti e connessioni

 

 

 

Il kit RemShoot 1.0

 

Per chi fosse interessato alla soluzione completa e collaudata, pronta all'uso, il kit è composto da:

1) 1x Scheda USB PIC-AP-BOARD  montata, collaudata e caricata del firmware RemShoot1.0 (aggiornabile)

2) 1x Display LCD 8x2

3) Manuale utente corredato di schema elettrico e configurazione pin delle porte di espansione

4) File Gerber del progetto della scheda USB PIC-AP-BOARD

5) File .hex del bootloader USB specifico per la scheda USB PIC-AP-BOARD

6) File .hex del firmware RemShoot 1.0

Ricordiamo che grazie a questo bootloader USB Host, la scheda può essere riprogrammata o aggiornata da tutti mediante una semplice chiavetta USB senza uso di programmatori di alcun genere.

Per i progetti si consiglia l'uso del tool Microchip Mplab e compilatore Microchip C30, si compila il progetto, si copia il file .hex sulla chiavetta USB che una volta connessa alla scheda  USB PIC-AP-BOARD  si riprogrammerà in pochi secondi.

 

 

Circuito per realizzare un sensore di luce direttamente alimentato dalla scheda USB PIC-AP-BOARD.

RemShoot 1.0 è stato programmato per gestire lo scatto remoto in base ad un evento di transizione low-high (Vmax 5.0V) sul pin RB4 (pin 7 della porta di espansione)

Qualunque sensore (di suono. luminoso, di calore, presenza etc) in grado di fornire tale transizione potrà essere impiegato.

Riportiamo a titolo di esempio un semplicissimo circuito che è stato utilizzato in abbinamento con RemShoot 1.0

 

 

La sorgente luminosa può essere una  penna Laser o un Led.

Per attivarlo basta prelevare la 5V(PIN 1), GND (PIN 2),  collegando l'OUT  al PIN 7 del connettore di espansione.

Abilitando la funzione Sensore su RemShoot 1.0, la macchina fotografica scatterà una foto ogni volta che viene interrotto il raggio luminoso tra la sorgente di luce ed il sensore (LDR). Il circuito integrato 7414 fornisce 6 porte invertenti a Trigger di Schmitt  ,ne usiamo una per condizionare il segnale analogico della LDR rendendolo bistabile (0 o 5V), facendogli cambiare stato solo quando viene superata una soglia determinata dalla resistenza R da 10Kohm verso massa

Questo solo un esempio delle fotografie che si possono realizzare in questa configurazione.

Il progetto Remote Shooter è disponibile a soli 9 euro. Potete realizzarlo da soli (fai-da-te) scaricando la documentazione (Schema elettrico, lista parti, piano di montaggio, file gerber, codice eseguibile).   Download
Se invece ti interessa Remote Shooter montato e collaudato, completo di display, puoi trovarlo nel nostro negozio online

 

 

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ritratto di Marco Bertorello

gTimeLapse

Per effettuare foto timelapse basta un PC e l'ottimo tool gTimeLapse.
Purtroppo l'autore rilascia solo i sorgenti, ma sul mio sito (http://bertorello.ns0.it) ho pubblicato il DEB per Ubuntu Precise Pangoline. Buon TimeLapse

ritratto di telegiangi61

Mezzi diversi per lo stesso scopo

Ciao Marco,
grazie per il commento, il progetto RemShoot nasce proprio dalla passione per l'elettronica e la fotografia e dopo aver utilizzato per diverso tempo tools più o meno blasonati per PC e portatili (da Nikon Capture a Canon ZoomBrowser, fino ai freeware DIYPhotoBits.com Camera Control per Windows e Gphoto su Ubuntu (http://gphoto.org/).

Abbiamo anche dato un'occhio al codice sorgente di LibPtp per capire come funzionava la comunicazione (ti assicuro non banale) tra un PC e le macchine fotografiche (http://sourceforge.net/projects/libptp/)

Non conoscevo gTimeLapse che anzi proverò a breve, e sono d'accordo con te che tutto si possa fare con il PC ed un programma, ma si tratta di mezzi alternativi per ottenere lo stesso risultato, l'uno non esclude l'altro dipende dall'ambiente in cui ti trovi.

Se inizi come me ad andare fuori in un bosco o un giardino per fare scatti in timelapse ad un fiore che sboccia o agli insetti che gli svolazzano intorno, converrai con me che diventa poco pratico portarsi dietro un portatile che deve rimanere acceso per qualche ora (vogliamo parlare di quanto durano le batterie dei portatili?), soltanto per dare un comando di scatto ogni minuto?
Meglio una pratica "scatoletta" grande come un pacchetto di sigarette, autosufficiente e alimentata con soli 3 volt, no?
RemShoot inoltre non è solo TimeLapse, ma come descrivo nell'articolo, associato ad un sensore di qualunque tipo è in grado di dare il comando di scatto (anche con ritardo variabile in microsecondi) e di comandare direttamente un flash con contatto caldo (ne descriverò il circuito in un prossimo articolo).
Questo è un primo esempio di impiego, ci sono altre funzioni fotografiche sperimentabili (modifica apertura, tempo di scatto, ISO etc) che dipendendo strettamente dal modello di macchina connessa abbiamo preferito non inserire in questa prima versione (comunque sempre aggiornabile con una chiavetta USB), appena aggiungeremo un set di funzioni che coprano il più ampio numero di modelli sul mercato

ritratto di Marco Bertorello

Mezzi diversi per lo stesso scopo

Chiaramente non voleva essere un invito alla sostituzione, ma più che altro volevo offrire un'alternativa a chi, come me, non è così agile con un saldatore in mano :)

ritratto di telegiangi61

Alternative

Le alternative sono sempre possibili e meno male che ci sono, dipendono dall'uso che si intende fare di una certa cosa.

Anche per il progetto, benchè siamo in un blog di elettronica, abbiamo pensato ad una certa gradualità di fruizione in base alle capacità specifiche delle persone interessate, dal programmatore puro al tecnico esperto di hardware.

Per chi non ha grande dimestichezza con il saldatore, è fornita la scheda completa e programmata, lasciando la libertà di inserirla o meno in una scatola; chi si vuole cimentare nella costruzione da zero avrà disponibili schemi e file per realizzare la scheda; per quelli che hanno già disponibile una loro demoboard con lo stesso micro da noi utilizzato, potranno trasformarla con poche modifiche in un controllo remoto utilizzando il nostro firmware.

ritratto di giva66

Vorrei utilizzare questo

Vorrei utilizzare questo dispositivo per controllare fotocamere compatte digitali (Nikon o altre) via porta USB. In particolare ho necessità di far scattare una singola foto o una serie di foto (time lapse) in modo autonomo potendo programmare la cadenza di questo evento ad una data ora considerando l'intera giornata o parte della giornata (ogni ora, ogni 6 ore, ogni n ore a partire dalle .. alle ..). Confermata questa funzionalità vorrei ricevere una lista di fotocamere compatte che risultano già compatibili con REMOTE SHOOTER (preferenza per fotocamere di costo contenuto considerando che trattasi di installazione in remoto e in campo aperto senza sorveglianza = rischio furti). Grazie

ritratto di telegiangi61

Estensione Time Lapse

Al momento la versione 1.0, prevede la possibilità di impostare una temporizzazione del time lapse in multipli di 2 secondi e numero di scatti tramite i due pulsanti UP/DOWN, questo nell'ottica di un fotografo interessato ad effettuare scatti temporizzati ma ravvicinati nel tempo, (passaggio di nuvole, scatti notturni etc).

Andrebbe testato, ma credo che senza alcuna modifica al firmware sarebbe già sufficiente impostare ad esempio 3600 secondi ed un numero di scatti N per ottenere un primo risultato.

Ovviamente per facilitare l'immissione dati con i pulsanti UP / DOWN, e se c'è una esigenza particolare, è possibile adattare il software per rendere il menù di configurazione più flessibile, dando ad esempio la possibilità di scegliere se si vogliono impostare secondi, minuti o ore.
Al momento non è stato implementato un vero RTC per la gestione completa della schedulazione su base ora, data etc etc, non vedendone in questa versione esigenza.

Quanto alla lista, non ne ho ancora una ufficiale, personalmente ho testato delle CANON POWERSHOT, (su ebay si trovano ad esempio le ottime A300 anche a 15 euro usate), Nikon Reflex come la D50 e similari.
Fondamentalmente ogni macchina compatta o Reflex che consente il protocollo PTP ed espone la funzione standard di scatto remoto da PC può essere utilizzata con successo, (per questo ho realizzato appositamente il programma per windows XP/7: http://goo.gl/2BVMg, proprio per costruire una lista sui feedback delle persone interessate al progetto)

Grazie ancora per l'interesse, se c'è necessità di maggiori chiarimenti sentiamoci, i miei contatti sul profilo del Blog EOS

ritratto di Misilve

remshoot

Dove si può acquistare la scheda remshoot?

ritratto di telegiangi61

Store Emc Eos

Il kit é disponibile sullo store online di questo sito al link:
http://store.emcelettronica.com/node/37
con l'acquisto si ha diritto a ricevere tutti gli aggiornamenti che saranno disponibili.
Saluti

ritratto di telegiangi61

Nuova versione wireless 3.0

Un aggiornamento per chi avesse interesse sulla evoluzione del progetto, visti i costi di sviluppo, da alcuni giorni stiamo promuovendo con una campagna di crowdfunding, su Indiegogo.com, la versione 3.0 wireless bluetooth. Oltre al time-lapse, il controllo dei tempi, dell'apertura del diaframma e della sensibilità ISO, lo scatto a distanza sarà attivato anche sfruttando i sensori di uno smartphone android, ad esempio un suono captato dal suo microfono o il semplice scuotimento del cellulare rilevato dall'accelerometro.

Tutti i dettagli sul sito http://igg.me/at/remshoot30 o http://www.pic-ap-board.blogspot.it

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