Hackear una cámara digital llavero para el control de Arduino: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Las opciones de fotografía para Arduino son pocas y distantes entre sí. Las cámaras web no son prácticas para aplicaciones como la fotografía de cometas o la fotografía pública, a menos que desee comprar un cable USB de 200 pies. Y las técnicas actuales para la fotografía independiente de Arduino suelen intentar capturar datos de imágenes sin procesar de cámaras CMOS extraídas de teléfonos móviles … y créanme, a menos que necesite cargar digitalmente o alterar esas fotos en tiempo real, no querrá ir por ese camino. ¿Por qué no hay una cámara digital normal, barata y corriente que sea controlable por Arduino?

Resulta que hay al menos una, y la venden en su farmacia local (CVS / Rite-Aid / Walgreens / etc.). Son esas pequeñas cámaras de llavero que se venden por $ 10-15 cada una. La fotografía en ellos no es tan mala con una resolución de aproximadamente 300 por 200, pueden almacenar entre 20 y 240 fotos (dependiendo de la que encuentres), y resulta que los pequeños fueron hechos para ser pirateados. También puede hacer este mismo truco con una cámara barata de 1 o 2 megapíxeles que acepta tarjetas SD si es necesario (ver más abajo), pero seguiremos el proceso que se usa en las cámaras de 300 por 200 que se encuentran más comúnmente. Este Instructable lo guiará a través del proceso de desmontaje, modificación y reensamblaje de una cámara de llavero lista para usar. Luego lo guiará a través del cableado de un conjunto simple de circuitos de interruptores de transistores que Arduino puede usar para apagar y encender la cámara y tomar fotos cuando su programa lo desee. También tendrá un código de muestra y muchas imágenes bonitas. Antes de comenzar, algunas notas: * La cámara que está siendo pirateada puede cambiar de azul a plateado y volver a aparecer en las fotos. No se preocupe, las partes internas de ambas cámaras son las mismas (estoy trabajando con ambas en este momento para investigar). Esta misma cámara se vende en todo el país en diferentes colores, con diferentes marcas e incluso con carcasas físicas ligeramente diferentes. * Si esta técnica te suena familiar, puede ser porque lo que le estamos haciendo a la cámara en sí es muy similar a la técnica utilizada por CatCam, un proyecto que se volvió viral hace dos años al colocar pequeñas cámaras de lapso de tiempo en los collares. de gatos al aire libre y observando a dónde van. La técnica de CatCam utiliza una cámara que no está fácilmente disponible en los Estados Unidos y fue escrita antes de que Arduino despegara realmente; con suerte, esta revisión de la técnica ayudará a la comunidad de bricolaje a redescubrirla y reutilizarla en sus proyectos. Descubrí la CatCam cuando finalizó este proyecto, y ambas técnicas se desarrollaron de forma independiente, por lo que mi técnica probablemente difiera de la técnica de CatCam; siéntase libre de escoger y elegir técnicas de los dos. * Si se encuentra fuera de los EE. UU. O desea realizar un pedido directamente a CatCam, la cámara pirateable que venden es de mayor calidad (1 o 2 megapíxeles) y puede guardar fotos directamente en una tarjeta SD. Muy bueno para muchos proyectos (pero no es necesario para todos). Pero si quieres una cámara hoy, dirígete a cualquier Rite-Aid, CVS, etc. y toma la cámara que se muestra aquí: una cámara de Digital Concepts, generalmente distribuida por Sakar International. * Mi investigación en realidad me tiene controlando esta cámara a través de un chip ATMega independiente. Si está interesado en aprender esa técnica por alguna razón, avíseme; si hay suficiente interés, prepararé otro Instructable. (Pensé que habría más demanda para hacerlo a través de Arduino). ACTUALIZACIÓN: A pedido, agregué el diagrama de circuito para conectar el chip ATMega independiente al chip como la última fotografía a continuación. No será de ayuda para muchos de ustedes, y me disculpo por eso - espero darle a este paso la debida diligencia - pero para aquellos que están decididos, es mejor que nada (espero). * Esta técnica está siendo documentada como parte de mi investigación en el programa de Maestría en Diseño de Interacción Tangible de la Universidad Carnegie Mellon, en Pittsburgh, PA. Si estás considerando volver a la escuela, disfrutas haciendo cosas y estás interesado en la intersección de la tecnología y el diseño o el arte, ¡escríbenos!:) Espero que le haya resultado útil. Los comentarios sobre la tecnología y la aplicación son bienvenidos. No dudes en escribirme directamente o comentar si tienes alguna duda o quieres alguna aclaración.

Paso 1: Reúna los suministros y las herramientas

Necesitará algunas herramientas y suministros antes de poder tocar el suelo en este Instructable. Repasemos ahora, ¿de acuerdo?

Herramientas: * Un pequeño destornillador de cabeza Philips. (Aproximadamente del tamaño de uno que podría usar para reparar anteojos o en un kit de reparación de computadora). * Útil, pero no crítico si tiene uñas largas: un destornillador pequeño de punta plana para usar como alicates. * Cortador de cables / pelacables * Útil, pero no crítico: multímetro. * Soldador y soldador. (Ahora, ahora, no se preocupe. Todo lo que tendrá que hacer es calentar un poco de soldadura existente y pegar algunos extremos de cables pelados en las conexiones existentes. Solo se necesitan conocimientos rudimentarios de soldadura. Es posible que incluso pueda escapar con pegamento para cables en algunos modelos, pero la soldadura es más segura.) Suministros: * Una cámara digital con llavero disponible en el mercado. A menudo se vende bajo las marcas "Conceptos digitales" o "Shift". Se vende en CVS, Rite-Aid, Walgreens, algunos Walmart y en Internet. * Útil pero no fundamental: algunas pilas AAA de repuesto. La cámara debería venir con una pila AAA. Pero si tiene la intención de utilizar su proyecto más de unas pocas veces o durante largos períodos de tiempo, necesitará repuestos: la cámara se los come. * Unos metros de cable aislado. (Tanto con aislamiento de plástico de calibre normal, como se muestra, o con pintura de calibre delgado, está bien; ambos tienen sus pros y sus contras; tiendo a usar pintura con aislamiento porque a veces hago conectores macho personalizados para mis conexiones). * Protoboard u otro protoboard. * Dos piezas alargadas de cable blanco (para conectar transistores a Arduino) * Dos piezas alargadas de cable negro (para conectar la tierra de Arduino a la placa de pruebas) * Dos piezas alargadas de cable rojo (para conectar alta potencia de Arduino a la placa de pruebas) * Útil, pero no crítico: un LED (para depurar la salida). * Dos transistores (yo uso transistores NPN 2N3904.) * Un Arduino con cable USB.

Paso 2: Abra y desmonte la cámara del llavero

Lo primero es lo primero: comienza este truco llevando el destornillador y las uñas / alicates a esta cámara y desarmandola. En las notas de las imágenes a continuación, verá una disección paso a paso de la cámara; señalaré dónde se encuentra cada tornillo en las notas de la imagen. Cuando su cámara esté desmontada y se parezca a la última imagen (aunque con más piezas), continúe con el Paso 3.

Paso 3: Hackear la parte I de la cámara (soldar en los interruptores)

Esta es la parte más difícil del truco, pero no es * tan * difícil, lo juro. ¡Así que respire hondo y comencemos a soldar!

Para este truco, dejaremos la placa de circuito de la cámara completamente intacta. Todo lo que haremos es soldar nuestras propias conexiones en la placa de circuito a cada lado de los interruptores de botón utilizados para operar la cámara. Esto nos permite usar nuestro Arduino para "presionar" digitalmente cada botón cuando lo deseemos (a través de transistores externos que actúan como interruptores). Cuando manipule la placa de circuito, trate de manipularla por sus bordes siempre que sea posible. La placa de circuito es bastante resistente, pero al final del día todavía tiene componentes electrónicos expuestos, y no vale la pena tocarla directamente más de lo necesario. Corta y pela los extremos de cuatro trozos de alambre, cada uno de al menos un pie de largo. (Mejor más largo que más corto en este caso; esto no es algo que querrá rehacer con demasiada frecuencia). Luego, mire los dos pares de juntas de soldadura que se señalan en la imagen de abajo, un par alrededor de cada uno de los dos interruptores de botón.. Usando la función de continuidad / cortocircuito en su multímetro, puede confirmar que ha encontrado los pares correctos de juntas para soldar sosteniendo los extremos de ambas juntas del interruptor y presionando el botón manualmente para ver si eso crea un corto entre las juntas. Si lo hace (la resistencia entre las dos cae desde el infinito hasta cerca de cero), ha encontrado los dos correctos. Si no tiene un multímetro, puede respirar profundamente y confiar en la imagen. Una vez que esté seguro de haber encontrado las uniones correctas, usando su soldador, derrita la soldadura en cada una de estas cuatro uniones y coloque un extremo de una de las cuatro piezas de alambre en cada una de las cuatro uniones. Si tiene una mano amiga en su configuración de soldadura, úsela para mantener firme su circuito (colocando un pequeño trozo de periódico doblado entre las abrazaderas para proteger la placa de circuito).

Paso 4: Hackear la parte II de la cámara (soldar una conexión a tierra)

Acabas de completar la parte más difícil de este truco: ¡felicitaciones! Dicho esto, tiene que hacer una unión de soldadura más (más fácil). Para este necesitarás un poco de soldadura nueva.

NOTA: Ignore que en esta imagen, la placa de circuito está dentro de la carcasa frontal de plástico. No haga lo que parece que estoy haciendo aquí; suelde esta conexión ANTES de volver a colocar el circuito en su caja, para evitar derretir accidentalmente la caja de plástico. (Simplemente fui descuidado al fotografiar este paso y trataré de arreglarlo más tarde). Tome un quinto trozo de alambre y córtelo al menos a un pie de largo con los bordes pelados. Idealmente, este trozo de cable debe ser de color negro, o al menos diferente de los primeros cuatro. Ahora, suelde un extremo al lado exterior del extremo de tierra del soporte de la batería, como se muestra. Deberá agregar su propia soldadura a esta conexión y soldar directamente sobre el metal aquí. Descubrí que esto es mucho más fácil que intentar agregar el cable a la soldadura existente que sujeta el soporte de la batería a la placa de circuito. (Señalaré las formas correctas e incorrectas en las fotos). ¿Por qué estamos haciendo esto? Bueno, para que un transistor controlado por Arduino pueda controlar los interruptores de la cámara del llavero, el circuito Arduino y el circuito de la cámara del llavero deben compartir una conexión a tierra eléctrica común. Este cable simplemente le permite conectar físicamente la tierra de la cámara a la tierra del Arduino más tarde, a través de una fila común en la placa de pruebas.

Paso 5: conecta la cámara a tu Arduino

Ahora es el momento de comenzar a conectar su cámara a su Arduino.

Primero, cargue algún código que controlará la cámara al Arduino. A continuación, hemos subido / adjuntado un código de muestra de Arduino que hemos utilizado aquí para tomar fotografías de lapso de tiempo. El código encenderá la cámara, tomará una foto y luego se demorará un minuto completo (tiempo durante el cual la cámara se apagará automáticamente) antes de volver a encenderla y tomar otra foto, repitiendo esto para veinte fotografías (la capacidad de mi primera cámara pirateada). Ahora, conectemos tu Arduino a tu cámara. Primero, una pequeña explicación: para controlar la cámara por completo, nuestro código toma dos pines de salida digital y asigna uno al interruptor de encendido y otro al interruptor del obturador. Cuando el código quiere encender o apagar la cámara o cambiar de modo, sostiene brevemente la cámara en el pin de salida alto, y cuando el código quiere tomar fotografías, mantiene alto el pin de salida del obturador de la cámara. Esta acción se traduce en la presión real del botón al encender y apagar un transistor, que a su vez está conectado a través de los cables de nuestra cámara a los interruptores de la cámara real. Los terrenos de la cámara y el Arduino están vinculados para dar al Arduino y a los circuitos de la cámara externa un terreno común, lo que permite que los transistores funcionen correctamente. Toma dos cables para conectar estos dos pines de salida (cámara encendida y obturador de cámara) a diferentes líneas en la placa de pruebas. Luego, conecte el pin de la base de un transistor a cada uno de los dos pines externos. Finalmente, conecte sus dos cables para cada interruptor correspondiente de su cámara real a los otros dos (pines colector y emisor) del transistor. Puede que tenga que experimentar con qué cable va al colector y cuál va al emisor en cada par; que es lo que dependerá del cableado interno de la cámara específica que está pirateando. Finalmente, ** y esto es importante **, toma el cable de tierra de la cámara y conéctalo al pin de tierra del Arduino. ¡Esto es necesario para que sus transistores funcionen y, por lo tanto, para que su cámara responda a su arduino!

Paso 6: ¡Toma fotos

Conecte una batería AAA a su cámara. Debería emitir un pitido y encenderse. Espere 30 segundos para que la cámara se apague. (El código que he incluido asume que la cámara ya está apagada cuando se ejecuta, y la encenderá por usted). Ahora, coloque su cámara y Arduino en el ángulo de visión deseado y encienda su Arduino. ¡Voila! Tal vez estés preguntando: esta cámara es un poco difícil de manejar, con un Arduino y una placa de pruebas y todo. ¿No podemos hacer esto un poco más compacto, para tomar fotografías desde prácticamente cualquier lugar que queramos? ¡La buena noticia es que puede! Esto fue diseñado para usarse como un circuito independiente, utilizando el Atmega extraído de un Arduino, en un solo objeto de cámara / circuito que se puede colocar en cualquier lugar. También incluí una imagen de esa configuración a continuación, y si la gente está intrigada por ella, trabajaré en otro Instructable o al menos agregaré los archivos Eagle a esta página para que otros puedan trabajar. ¡Sólo házmelo saber! Espero que le haya resultado útil. Los comentarios sobre la tecnología y la aplicación son bienvenidos. No dudes en escribirme directamente o comentar si tienes alguna duda o quieres alguna aclaración.