Проекты

Столик с электронным управлением для фотографирования минералов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Программирование, Электроника, Инженерное дело
Авторы работы: ГБОУ Школа № 179
Предметы: Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Часто для полного ознакомления с предметом не хватает фотографии, а посмотреть на него в «живую» нет возможности. Как следствие, встаёт необходимость создания 3D-моделей. Для этого можно использовать программу Autodesk Recap Photo и с помощью ряда фотографий предмета, сделанных со всех сторон, получить 3D-модель. Для создания такого ряда проще всего использовать вращающийся столик, который умеет управлять фотоаппаратом, также можно использовать лазерное сканирование, но для этого тоже нужен такой столик. В интернете подобные устройства не обладают подобным функционалом либо очень дороги, поэтому появилась необходимость в создании такого столика.

Цель

Создание вращающегося столика с задаваемым количеством шагов, за которое он делает полный оборот, а также может отправлять сигнал на фотоаппарат для фотосъёмки.

Задачи

  1. Разработать принцип работы устройства.

  2. Изучить материалы, связанные с проектами на Arduino.

  3. Подобрать компоненты согласно поставленной цели.

  4. Создание программного обеспечения для вращения и управления столиком, вывода информации на экран и подачи инфракрасного сигнала.

  5. Проектирование и создание корпуса.

  6. Сборка итоговой модели.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Arduino Nano

  • Драйвер TB6600

  • Шаговый двигатель 42HS48-2504

  • OLED дисплей 0.91'' inch 128x32 I2C

  • ИК-передатчик (Trema-модуль) для Arduino

  • 4 кнопки

Описание

В процессе выполнения настоящей работы автором было решено использовать плату Arduino Nano, так как она может выполнять все функции согласно цели проекта, имеет небольшой размер, что уменьшило размеры корпуса итоговой модели. Далее были подобранны другие компоненты: шаговый двигатель 42HS48-2504, драйвер TB6600(для управления шаговым двигателем), OLED дисплей 0.91'' inch 128x32 I2C (для вывода информации о количестве шагов и выбранном фотоаппарате), ИК-передатчик (Trema-модуль) для Arduino(для отправки сигнала фотоаппарату), 4 кнопки для управления устройством. Автор освоил библиотеки Arduino для работы с дисплеем и контроллером (шаговым двигателем). Для сканирования инфракрасного сигнала с пульта была проведена исследовательская работа. В итоге получили нужную последовательность для управления фотоаппаратами фирмы Nikon. Следующим шагом было объединение всех функций в одну программу и испытания на схеме.

Корпус решили создать из оргстекла. После создания эскиза на бумаге были созданы модель и чертёж в Autodesk Inventor. Далее детали были вырезаны на станке лазерной резки и с помощью нагрева были загнуты стенки изделия.

В конце было собрано итоговое устройство, и проведены испытания.

Результаты работы/выводы

В результате проведённой работы создан прибор со следующими функциями:

  1. Вращение за задаваемое количество шагов.
  2. Вывод информации о заданном количестве шагов и выбранном фотоаппарате на экран.
  3. Отправка инфракрасного сигнала на фотоаппарат. 

Перспективы использования результатов работы

Столик с электронным управлением для фотографирования минералов можно использовать для оцифровывания коллекций минералов или любых других некрупных предметов. Например, это может понадобиться для создания 3D-моделей товаров в онлайн-магазинах, для большего представления о форме товара у покупателей.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МФТИ