धीमी गति वाले वीडियो के लिए उच्च गति वाली घड़ी: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

आधुनिक स्मार्टफोन वाले लगभग सभी के पास एक हाई-स्पीड कैमरा होता है जिसका उपयोग शानदार स्लो-मोशन वीडियो बनाने के लिए किया जा सकता है। लेकिन अगर आप यह मापना चाहते हैं कि साबुन के बुलबुले को फटने में या तरबूज को फटने में वास्तव में कितना समय लगता है, तो आपको अपने वीडियो पर समय प्रदर्शित करने में मुश्किल हो सकती है: स्टॉपवॉच में बहुत छोटा डिस्प्ले होता है और इसमें केवल सटीकता होती है एक सेकंड का 1/100वां। यदि आप मात्रात्मक माप करना चाहते हैं, तो मुझे पता चला कि कैमरे की प्रकाशित फ्रेम-दर ऐसी चीज नहीं है जिस पर आप भरोसा कर सकें!

सौभाग्य से, एक Arduino और 4-अंकीय 7-सेगमेंट डिस्प्ले का उपयोग करके एमएस सटीक और उज्ज्वल बड़े अंकों के साथ घड़ी बनाना वास्तव में आसान है। इसके अलावा, मानक 0.56”डिस्प्ले से 12 पिन बिल्कुल Arduino नैनो के पिन-लेआउट से मेल खाते हैं, और सीधे उस पर टांका लगाया जा सकता है।

इस टाइमर पर कोई स्टार्ट/स्टॉप/रीसेट नहीं है। जब आप इसे चालू करते हैं तो यह चलना शुरू हो जाता है और 10 सेकंड के बाद ओवरफ्लो हो जाता है। विचार यह है कि एक निश्चित प्रक्रिया की अवधि को मापने के लिए, हम वैसे भी अंत और शुरुआत के बीच के समय के अंतर को मापते हैं।

चरण 1: सामग्री

• एक Arduino नैनो, बिना हेडर के उस पर टांका लगाया गया।
• एक 0.56”4 अंकों का 7 सेगमेंट डिस्प्ले। कॉमन-एनोड या कॉमन-कैथोड दोनों ठीक हैं

यदि आप इसे एक मजबूत बॉक्स में रखना चाहते हैं, और 2 AA बैटरी पर बैटरी चालित होना चाहते हैं, तो जोड़ें:

• एक 60x100x25 इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट बॉक्स
• एक 2xAA बैटरी धारक
• एक स्टेप-अप मॉड्यूल
• एक 10x15mm चालू/बंद घुमाव स्विच

उपकरण की आवश्यकता

सोल्डरिंग आयरन

इसे एक बॉक्स में माउंट करने के लिए:

• प्रदर्शन और स्विच के लिए छेदों को क्रूड-कट करने के लिए एक रोटरी टूल
• छेदों को बारीक काटने के लिए हैंड-फाइलें
• घटकों को ठीक करने के लिए एक गर्म गोंद बंदूक।

चरण 2: Arduino को डिस्प्ले से कनेक्ट करना

आश्चर्यजनक रूप से, एक मानक 4-अंक 7-सेगमेंट डिस्प्ले के पिन एक Arduino नैनो के लेआउट से इस तरह मेल खाते हैं कि डिस्प्ले के सभी 12 पिन Arduino के IO पिन से जुड़ते हैं। यह पीसीबी, कनेक्टर या केबल की आवश्यकता के बिना सीधे Arduino पर डिस्प्ले को मिलाप करने की अनुमति देता है।

प्रदर्शन के निचले पिन (दशमलव बिंदुओं और प्रिंट से पहचानने योग्य) को एनालॉग पिन A0-A5 से मिलाएं। डिस्प्ले के शीर्ष पिन को डिजिटल पिन D4-D9 से मिलाएं।

लाल एलईडी में केवल 2V का वोल्टेज ड्रॉप होता है, इसलिए उन्हें 5V से जोड़ना आमतौर पर एक अच्छा विचार नहीं है, और आमतौर पर करंट को सीमित करने के लिए एक श्रृंखला अवरोधक लगाया जाता है। हालाँकि, शायद इंटरलीविंग के कारण, मैंने पाया कि यह श्रृंखला प्रतिरोधों के बिना ठीक काम करता है। यदि नहीं, तो यहाँ एक विस्तृत निर्देश दिया गया है कि कैसे सीधे Arduino नैनो पर श्रृंखला प्रतिरोधों को जोड़ा जाए

चरण 3: कोड

संलग्न स्केच को Arduino Nano पर अपलोड करें। वर्तमान कोड एक सामान्य-एनोड डिस्प्ले के लिए है, लेकिन सामान्य-कैथोड के लिए लाइनों को असम्बद्ध किया जा सकता है।

एक बार कोड अपलोड हो जाने के बाद, हर बार Arduino के चालू होने पर टाइमर चलना शुरू हो जाना चाहिए। आप यहां रुक सकते हैं या अगले भाग में एक उदाहरण देख सकते हैं कि इसे एक मजबूत बॉक्स में कैसे माउंट किया जाए और इसे बैटरी से संचालित किया जाए।

कोड के बारे में कुछ टिप्पणियाँ:

समय दो अच्छे कारणों से मिलिस () फ़ंक्शन के बजाय माइक्रो () फ़ंक्शन से लिया जाता है: मिलिस () का Arduino कार्यान्वयन भयानक है: वे हर 1.024 एमएस में वृद्धि करते हैं, और फिर एक बार एक मिलीसेकंड को छोड़ दिया जाता है मुआवजा देने के लिए! सभी Arduinos में उच्च-सटीक क्रिस्टल नहीं होते हैं। यदि आप पाते हैं कि आप एक पर्मिल से अधिक बंद हैं, तो आप "अहस्ताक्षरित लंबे t=micros()/1000;" लाइन में विभक्त को समायोजित कर सकते हैं। घड़ी को तेज या धीमा करने के लिए।

अंक इंटरलीव्ड हैं, जिसका अर्थ है कि एक निश्चित समय में केवल एक अंक जलाया जाता है। अंकों के खंडों को बदलते समय, सभी अंक बंद हो जाते हैं, ताकि किसी भी क्षण कोई कचरा अंक न दिखाई दे। मैंने अंकों की अद्यतन आवृत्ति को 750 माइक्रोसेकंड मापा, इसलिए प्रत्येक अंक प्रत्येक मिलीसेकंड पर कम से कम एक बार अपडेट हो जाता है!

मैंने गति के लिए घड़ी को गंभीरता से अनुकूलित नहीं किया है, क्योंकि वर्तमान गति मिलीसेकंड प्रदर्शित करने के लिए पर्याप्त है। मुझे लगता है कि Arduino को दो अंक अधिक दिखाने के लिए बनाया जा सकता है (100 और 10 माइक्रोसेकंड के अनुरूप), लेकिन इसकी आवश्यकता होगी

• इंटरप्ट को अक्षम करना और सीधे टाइमर का उपयोग करना
• डायरेक्ट पोर्ट मैनिपुलेशन
• सभी खंडों को एक ही पोर्ट से और अंकों को दूसरे पोर्ट से जोड़ना
• अंकों के मूल्यों की स्पष्ट गणना से बचें, लेकिन इसके बजाय वेतन वृद्धि का उपयोग करें (विभाजन और मापांक संचालन धीमा है)

अगर मुझे> १००० एफपीएस के साथ धीमी गति वाले कैमरे पर हाथ मिल सकता है तो मैं इसे आज़मा सकता हूं, अभी के लिए मैं एमएस परिशुद्धता से खुश हूं।

चरण 4: इसे एक बॉक्स में माउंट करना

एक सस्ता 100x60x25mm इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट बॉक्स, वाटरप्रूफ नहीं, इस टाइमर को बैटरी, एक स्टेप-अप मॉड्यूल और एक ऑन / ऑफ स्विच के साथ आसानी से फिट करता है। बैटरी संचालन के लिए, स्टेप-अप मॉड्यूल के साथ 2 AA बैटरी का संयोजन Arduino को एक सुरक्षित और स्थिर 5V वोल्टेज देगा। बैटरी पर सीधे चालू/बंद स्विच लगाने से (स्टेप-अप के आउटपुट के बजाय), बैटरी स्टुप-अप मॉड्यूल से रिसाव से प्रभावित नहीं होती है, और यदि छिटपुट रूप से उपयोग की जाती है, तो यह वर्षों तक चल सकती है।

स्टेप-अप मॉड्यूल जो मैंने इस्तेमाल किया था उसमें एक महिला यूएसबी कनेक्टर था, जिसे मैंने सरौता के साथ हटा दिया था, ताकि आउटपुट में तारों को मिलाने में सक्षम हो सके। वैकल्पिक रूप से, आप एक विनियमित स्टेप-अप का उपयोग कर सकते हैं, और इसे 5V आउटपुट पर सेट कर सकते हैं।

डिस्प्ले और ऑन/ऑफ स्विच के अनुरूप दो छेदों को काटकर शुरू करें। मैंने एक पेंसिल के साथ अनुमानित छेदों को खींचा, फिर एक रोटरी टूल के साथ छेदों को थोड़ा बहुत छोटा कर दिया, और फिर उन्हें हाथ-फाइलों के साथ बिल्कुल मेल खाने वाले आकार में दर्ज किया।

बैटरी बॉक्स से कुछ मल्टी-स्ट्रैंड फ्लेक्सिबल रेड और ब्लैक केबल को काट दें, और उन्हें ऑन/ऑफ स्विच द्वारा बाधित सकारात्मक या नकारात्मक के साथ स्टेप-अप मॉड्यूल से कनेक्ट करें। फिर स्टेप-अप मॉड्यूल से सीधे GND और +5V या Arduino पर।

मैंने सभी तत्वों को यथावत रखने के लिए हॉट-गोंद का उपयोग किया: बैटरी बॉक्स, स्टेप-अप मॉड्यूल, और डिस्प्ले के चारों ओर।

अंतिम परिणाम एक मृत-सरल ऑपरेशन के साथ एक मजबूत बॉक्स में एक टाइमर है!