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Controllare una fotocamera digitale tramite porta USB in modalità PTP 2/2

Ora con un processore PIC (famiglia 24 o 32 della Microchip) si può controllare una fotocamera che eseguirà in automatico molti comandi con un sistema basato su un microcontroller della Microchip dotato di funzioni di USB Host/OTG embedded.

Seconda parte: descrizione del prototipo e blocchi funzionali.

Riprendiamo ora con la descrizione del prototipo partendo dai suoi blocchi funzionali. Per poter lavorare in campo il sistema deve essere alimentato a batterie e consumare poco. Dalle prime verifiche tutto il sistema consuma circa 90mA con picchi di 110mA quando e’ attiva la retroilluminazione del display LCD (temporizzata e controllata direttamente da un pin di output del microcontroller).

Vediamo ora nel dettaglio i singoli blocchi funzionali:

Il primo blocco è costituito da un circuito PWM Step–UP DC-DC converter (NCP1450)  che con 2 batterie AA porta la tensione a 5 Volts, con circa 800mA max di carico. Il chip e’ stato scelto perche’ risulta abbastanza efficiente (88% max) e puo’ lavorare con tensioni in ingresso da 1,5 a 4,2 Volts. Benchè la CPU utilizzata e anche il display Lcd (inclusa la retroilluminazione) lavorino a 3,3 Volts, la tensione a 5 Volts si rende necessaria per le funzioni USB Host e per alimentare sensori o circuiti esterni.

Riporto lo schema base del chip che abbiamo impiegato nel prototipo.

Il secondo blocco e’ rappresentato da un classico regolatore low dropout (Reg1117) che riduce la tensione a 3,3 Volts.

In alto a destra abbiamo i tre pulsanti che realizzano la funzione di navigazione e scelta nel menu che compare sul display LCD 8x2 (connettore a doppia fila a sinistra, con annesso trimmer di regolazione contrasto).

Al centro del PCB abbiamo il processore PIC24FJ256GB106 che ha come oscillatore un quarzo a 20MHz e il clock interno configurato in PLL a 72MHz. Per la programmazione e’ stata predisposta una porta  ICSP (in basso a sinistra),  come programmatore/debugger utilizziamo i Pickit2 e 3 della Microchip con sw MPLAB.

A destra troviamo la porta USB in configurazione Host e in basso, in posizione centrale, due file di connettori per l’espansione I/O e la eventuale comunicazione con sensori/dispositivi I2C o in seriale (con gli opportuni traslatori di livello esterni) .

Il prototipo avendo molte potenzialita’ (il chip e’ tra i più potenti e completi della famiglia PIC24F con 16Mips di potenza, molta memoria e 64 pin)  puo’ essere impiegato non solo per lo scopo per cui e’ nato, ma anche come tool di sviluppo, e’ infatti sufficiente utilizzare la porta di espansione per collegarvi tensioni analogiche da misurare o uscite per attivare motori in PWM etc.

Nonostante alcune perplessita’ iniziali, si e’ scelto di realizzare tutto o quasi il PCB in tecnologia SMD. I dubbi consistevano nella riuscita del montaggio di un prototipo in SMD non avendo di fatto alcuna esperienza precedente in questa tecnica, e ancor di piu’ senza mezzi tecnologici in quanto questo e’ per noi un hobby. Di fatto il problema e’ stato brillantemente superato e, in pochi minuti, con la tecnologia del fornello elettrico a circa 210°C e la miracolosa pasta saldante che rende tutto molto semplice, dal montaggio dei componenti in formato 0805 fino al processore TQFP a 64 pin.Gli eventuali corti tra pin del chip in fase di cottura sono stati rimossi con flussante e trecciola dissaldante ed il tutto successivamente verificato con il tester.

Fasi di assemblaggio

Il prototipo gia’ saldato e in fase di assemblaggio, pronto per le prime verifiche funzionali (alimentazioni,pulsanti, display etc)

 

Il prototipo inscatolato e pronto per i primi test in campo.

 

Per la comunicazione con i sensori esterni si e’ adottato al momento un connettore DB9F che porta all’esterno l’alimentazione a 5 Volts e alcuni pin di I/O.

Nell'immagine il test di scatto della fotocamera quando il sensore rileva l'interruzione del raggio laser.

Setup basato su una penna laser (a sinistra) e una LDR (a destra) con annesso circuito a trigger di schmitt (con un 74hc14)

Di seguito alcuni test sul campo per dare l'idea delle potenzialità con l'integrazione di sensori che captano il suono o la luce:

 

Sound Trigger test                                                          Laser Beam Detector                       

Alcuni test effettuati con sensori che rilevano il suono o l'interruzione di un fascio laser

 

Link ad altri test effettuati con il prototipo:

Test Time Lapse Video

Hi Tech Projects

Link sulla fotografia ad alta velocità

High speed photograpy

STAMPA    

7 Commenti

  1. divivoma 22 novembre 2011
  2. agosillo 22 novembre 2011
  3. Emanuele Bonanni Emanuele 22 novembre 2011
  4. telegiangi61 telegiangi61 22 novembre 2011
  5. telegiangi61 telegiangi61 22 novembre 2011
  6. Fabrizio87 22 novembre 2011
  7. Fabrizio87 22 novembre 2011

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