arduino et photo haute vitesse

[minms]

Bonjour,



Nouveau sur ce forum et tout nouveau en électronique, je vous demande donc par avance de bien vouloir excuser les maladresses que je ne manquerais pas de commettre. Cela dit, voici donc le projet que je souhaite mettre en oeuvre et pour lequel je sollicite vos lumières.

Je cherche á réaliser des photos haute vitesse c'est a dire irréalisable sans dispositif d' automatisation de la prise de vue. J'ai bien trainé un peu sur les forums mais les solutions en DIY sont souvent complexes ou peu accessibles aux néophytes de mon espèce. Mais il semble qu'il soit possible de réaliser assez simplement et á un prix raisonnable, un tel dispositif par le biais de l'arduino. Le but est donc de mettre á disposition de tous un mode d'emploi clair tant hardware que software pour réaliser ce projet. Dans un premier temps, il s'agit donc de déclencher un flash photo grâce à un faisceau infra rouge, le flash se déclenchant par le biais d'un court circuit entre le connecteur de déclenchement et la masse.

L'idée est donc la suivante: une led et un capteur infra rouge (2€ le tout) connectés á l'arduino (arduino uno dans les 25€) par le biais d'un câble blindé (1€/mètre). La connexion led/câble étant noyé dans la colle chaude pour la rendre étanche. Ici, premières questions, est il possible de raccorder nos leds sur la carte par le biais de prises genre mini jack en vue de pouvoir changer facilement de type de capteur (micro ou laser etc.), peut on les brancher n'importe ou sur la carte et comment doit on alimenter le tout? Je sais que l arduino nécessite une alimentations, plutôt par piles pour pouvoir le transporter facilement, mais quelle puissance, combien et est il nécessaire de mettre des résistances quelque part?

Vient ensuite la partie programmation de la bête, nous y reviendront.

De l'autre coté donc, on vient brancher le câble qui ira déclencher le flash. Nouvelles questions, ou doit on brancher ce câble, est il possible de réaliser ce branchement directement ou doit on passer par le biais d'un opto-triac pour déclencher le court circuit et si oui, comment brancher le tout? Enfin, je sais qu'il est possible de timer le déclenchement par le biais du programme mais est il possible de placer un petit potard quelque part pour pouvoir affiner le réglage du délai entre la coupure du faisceau et le déclenchement du flash in situ (sans ordinateur)?

Reste á trouver un gentil pour nous écrire les quelques lignes de code qui feront turbiner tout ça!!



Merci á tous!
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[gabuzo]

Si tu ne sais pas faire cantonne toi à quelquechose de simple. Une led IR, un phototransistor, un comparateur (LM311 par ex.) et un double timer (556 par ex) et ça roule...

Pour la commande du flash un simple opto-transistor suffit si c'est un flash récent.

[nornand]

+1, pourquoi passer par un arduino pour une fonction si simple , tu vas perdre du temps ..... et ce n'est pas le but recheché !

[invite2313209787891133]

Je ne suis pas de cet avis, en passant par un Arduino (ou un autre µC plus simple à utiliser, petite pub au passage pour la Duinomite) l'application sera beaucoup plus souple et pourra évoluer par la suite, on pourra par exemple déclencher 5 fois de suite, ajouter une détection d'éclairs etc...

Juste une remarque: Même sur les meilleurs reflex du marché il y a une latence d'environ 0.2 à 0.5s entre la pression du déclencheur et la photo, ce qui est bien trop pour de la photo haute vitesse.
Si la latence doit être faible il y a 2 façons de contourner ce problème:
- On laisse l'appareil en pause B et on déclenche plutôt le flash, qui lui à une latence de moins de 1ms.
- On laisse l’appareil en pause B et on effectue la photo avec un déclencheur externe électromécanique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[minms]

Bonjour et merci pour vos réponses.

Gabuzo, il est évident que si je savais faire je ne poserais pas la question sur un forum et je sais qu' il existe des solutions plus simple. Cependant je souhaite en passer par la solution de l'Arduino car cela permet de changer rapidement de type de capteur et que j'aimerais apprendre en vu d autres applications (style domotique). Voila qui répond donc au pourquoi de l'arduino.
Dudulle à bien raison et c'est pour cela que je souhaite déclencher un flash comme précisé dans mon premier post. Je maîtrise bien toute cette partie la. En revanche, je bloque un peu sur la partie hardware ( j'ai trouvé des bibliothèques qui devrait me permettre de passer l'étape programmation et au pire il sera toujours temps de redemander de l'aide). Par exemple, Gabuso parle d'opto-transistor mais je ne trouve ça nulle part, est ce la même chose qu'un opto-coupleur ou qu'un photo-transistor? Et comment cela se branche t'il?

En fait, j'ai remarqué que pas mal de gens se questionne sur la réalisation de ce projet et que les forums renvoient souvent des liens en anglais (que je ne maîtrise pas suffisamment pour comprendre des pages pleines d'abréviations et traitants d'électronique). Le but est donc de réaliser ce projet et de l'expliquer complètement et simplement pour le rendre accessible á tous.

Merci bien de votre aide.

[gabuzo]

Ce n'est pas l'Arduino qui te permettra de changer de type de capteur, à l'entrée d'un comparateur tu peux brancher tout ce que tu veux, capteur IR, capteur sonore, capteur sismique, detecteur de mouvement et j'en passe...
Le seul intérêt d'un µ-contrôleur c'est de pouvoir rajouter des interfaces qui facilitent le ou les réglages (écran, clavier par exemple).
Ca fait des années que je bidouille l'électronique orientée photo, le montage que je t'ai décrit dans mon premier post est le premier déclencheur que j'ai réalisé, c'est le plus simple mais il est parfaitement opérationnel et il déclenche le flash, si tu veux commander un boitier il te faut un opto supplémentaire (à ce propos le temps de latence au déclenchement d'un boitier reflex n'est pas de 0.2s à 0.5s mais nettement plus rapide, mon vieux D200 a un retard au déclenchement de 40ms et les boîtiers récents doivent faire mieux).
Si tu désires te mettre sérieusement à la programmation et à l'electronique on ne peut que t'encourager et le forum te sera d'une aide précieuse. Par contre si tu cherches des gentils pour faire le boulot à ta place tu risques de devoir attendre un peu, c'est un projet qui demande du taf et du temps (mon déclencheur à base de PIC m'a pris un ans entre l'étude et la finalisation) et ça ne se fait pas facilement par messages interposés.

Pour l'opto-transistor oui c'est un photo-transistor. Le terme optocoupleur est un terme générique qui regoupe les photo-transistors, les photo-darlington, les opto-triacs et tout les opto-bidules

[gabuzo]

Tu peux éventuellement aller voir là : http://forums.futura-sciences.com/el...-de-flash.html

[invite2313209787891133]

le temps de latence au déclenchement d'un boitier reflex n'est pas de 0.2s à 0.5s mais nettement plus rapide, mon vieux D200 a un retard au déclenchement de 40ms et les boîtiers récents doivent faire mieux).

Le D200 est un modèle pro, donc l'argument un peu biaisé, mais après vérification il est vrai que le temps de déclenchement peut descendre vers 0.05 pour les modèles rapides, mais également monter vers 0,15. On peut voir un tableau ici : http://www.impulseadventure.com/photo/shutter-lag.html

Par ailleurs l'age de l'appareil ne changera pas grand chose car cette latence est provoquée par la levée du miroir ; il n'y a pas vraiment de possibilité de gagner du temps.

De toute façon même un temps de 0.1s est bien trop long pour de la photo dite "rapide", qui doit déclencher avec une latence de l'ordre de la ms (un D200 reste 50 fois trop lent).
Il y a quelques années j'avais bricolé un systeme de déclenchement macro avec une cellule, pour photographier des insectes en plein vol. Avec la latence il n'y en avait pas souvent sur l'image...

[gabuzo]

On ne va pas épiloguer cent ans sur un sujet qui n'a pas lieu d'être.

- Le problème de Minms concerne le déclenchement d'un flash
- La réponse que je lui apporte concerne le déclenchement d'un flash
- Il peut utiliser la technologie qu'il veut pourvu que ça déclenche le flash.

On se contrefiche du temps de réponse du boîtier puisque ce n'est pas le boîtier que Minms veut déclencher.

[invite2313209787891133]

Je ne faisais que répondre à ta remarque, c’est toi qui a jugé bon "d'épiloguer" alors qu'il n'y avait pas lieu de le faire, merci de ne pas tenter de retourner la situation...

[gabuzo]

T'es un peu gonflé comme garçon toi ! Il suffit de relire les quatres premiers messages pour voir qui a parlé le premier de ce problème de latence.

[invite2313209787891133]

Oui, bien sur que j'ai parlé de latence : L'auteur de la question veux faire de la photo haute vitesse : Pour ça on peut faire de la photo dans le noir et utiliser un flash (comme il compte le faire), mais je pense qu'il était utile de souligner qu'on peut aussi le faire avec un obturateur externe, et dans ce cas il n'est plus nécessaire de faire la photo dans le noir. Où est le mal dans ma remarque ?
Ensuite tu es arrivé la dessus avec tes gros sabots pour tenter de démontrer que je racontais n'importe quoi ; qui est gonflé dans l'histoire ?

[gabuzo]

Mea culpa, mea maxima culpa Voilà ma phrase exacte :

(à ce propos le temps de latence au déclenchement d'un boitier reflex n'est pas de 0.2s à 0.5s mais nettement plus rapide, mon vieux D200 a un retard au déclenchement de 40ms et les boîtiers récents doivent faire mieux).

Tu me diras à quel endroit, chaussé de mes gros sabots, j'ai dit que tu racontais n'importe quoi. Par contre il est vrai que j'ai corrigé un peu tes chiffres (j'y suis allé un peu fort j'en conviens).

J'en suis sincèrement désolé, à l'avenir je m'abstiendrai de faire ce genre de correction blessante et irrespectueuse.

[nornand]

pop corn !

[minms]

Bonjour à tous et merci de votre aide.

Je vous fait donc un petit bilan d’étape, voici le schéma de la bestiole (oui je sais, ce n’est pas un dessin très électriquement académique dans sa représentation mais…)

Quelques questions tout de même :
Le récepteur IR peut il être actif si je le pose derrière le plexiglas du boitier ? (plexi transparent bien sur…)
L’alimentation peut elle être branchée ailleurs, sur les pins de l’arduino ? (question de positionnement dans le boitier avec la prise USB)
L’interrupteur à levier de puissance servira à agir sur le timer de l’arduino, chaque impulsion vers le haut décale le déclenchement de 1/20 seconde (a voir), une impulsion vers le bas remet le timer à +0. Ce moyen me permet de jouer sur le timer en sachant ou j’en suis sans avoir à disposer un écran LCD dans le montage. Son branchement vous semble t’il correct ?

Allez, je me colle à la programmation…

[gabuzo]

En vrac mes réponses et remarques...

Pour le recepteur IR ça doit marcher à travers le plexi (j'ai jamais éssayé) mais tu peux faire le test. Par contre un conseil, au lieu de mettre le capteur dans la boite et une led IR qui se balade au bout d'un câble c'est photographiquement plus pratiqe d'avoir la led et le recepteur au bout d'un seul et même câble (espacés l'un de l'autre quand même hein !).

Pour l'alim tu la prends où tu veux pourvu que ce soit la bonne tension.

Le "levier de puissance" (pourquoi de puissance ???????) est mal branché. un inter ça se branche comme un BP avec une resistance de tirage reliée au 5V.

1/20ème de seconde c'est beaucoup trop long (donc pas assez précis) pour déclencher sur des mouvements rapides, pour ma part je bosse avec des retards au 1/10ème de milliseconde près (de 000.0ms à 999.9ms)

Pourquoi utiliser un capteur IR dédié à la télécommande alors qu'un bête phototransistor fait la même chose beaucoup plus simplement ?

La carte est énorme pour ce qu'on lui demande, un petit µ-contrôleur à 8 pattes ferait le même boulot pour beaucoup moins cher.

[minms]

Merci bien de ton aide Gabuzo,

Une nouvelle fois, je ne cherche pas obligatoirement le système le moins cher possible (restons tout de même raisonnable), mais je cherche surtout à découvrir l'arduino en vu d'autres projets.
1/20eme c'est bien sur beaucoup trop long mais avec un système par impulsion, il me faudrait faire jouer l'inter "levier de puissance" (c'est son petit nom chez Lextronic) plus d'une centaine de fois pour régler au 100eme, ce qui est encore bien juste... Reste donc la possibilité de jouer sur la position du capteur ou de changer de système...
Je vois bien un système genre potentiomètres multitours (genre 25 tours ce qui donne 9° pour 1/1000eme ou 40/1000eme au tour) mais je n'ai aucune idée de son mode de câblage et quand à la programmation...(et pour le coup c'est assez cher en plus). Sinon pourquoi pas 2 monotours, un qui divise au 50eme de seconde et l'autre qui, redivisant ce 0.02s en 50 à son tour permet un accès relativement précis au 4/1000eme (6° par unité pour un monotour 300°)... Bref je sèche un peu.

Pour le recepteur IR choisi, il est simplement fournit en kit avec diode, résistance et filtre chez snoot lab ce qui est plus rassurant pour un débutant de mon genre.

A bientôt pour de nouvelles aventures...

[minms]

Après réflexion, il me semble que l'idée des potentiomètres multitours tombe à l'eau car je ne pense pas que l'arduino puisse mesurer une différence de résistance... Reste la solution des commutateurs mécanique mais je n'en trouve qu'a 12 positions alors qu'il en faudrait 50 (et autant de positions, autant de soudure...)

[minms]

Hop-hop, bien content d'avoir peut être trouvé une solution ,l'encodeur à rotation infini lumineux RVB avec sortie "code Gray" COM-10982 !!! Quels poètes ces électronitiens... 24 impulsions / tours soit 41 tours à la seconde avec un incrément d'1/1000eme mais divisible par 2 en réglant la babaz à 500/1000eme par défaut... Schéma dès demain...

Petit oubli Gabuzo, j ai souhaité inclure le recepteur dans le boitier en me disant, moins de câble, moins de latence mais je ne suis pas sur que ce soit significatif. En outre, cela me permet également de rendre le dispo plus étanche ( j ai l intention de noyer la led ir dans la colle chaude...)

[minms]

Hop-hop, bien content d'avoir peut être trouvé une solution ,l'encodeur à rotation infini lumineux RVB avec sortie "code Gray" COM-10982 !!! Quels poètes ces électronitiens... 24 impulsions / tours soit 41 tours à la seconde avec un incrément d'1/1000eme mais divisible par 2 en réglant la babaz à 500/1000eme par défaut... Schéma dès demain...

Petit oubli Gabuzo, j ai souhaité inclure le recepteur dans le boitier en me disant, moins de câble, moins de latence mais je ne suis pas sur que ce soit significatif. En outre, cela me permet également de rendre le dispo plus étanche ( j ai l intention de noyer la led ir dans la colle chaude...)

[bobflux]

google "camera axe", ça te donnera des idées :

http://www.cameraaxe.com/legacy/

[gabuzo]

A mon avis tu te compliques la vie pour rien. Tu prends un petit afficheur lcd 16 caractères, tu mets un BP pour incrémenter la consigne et un autre pour la décrémenter, simple et pratique.

[minms]

Alors,

D'abord un bon merci à tous.
Gabuzo, je n'ai pas regardé comment branché un LCD... Est ce compliqué? Je garde dans un coin de ma tête mais le fameux encodeur évoqué hier à quelques qualités intéressantes à savoir le poussoir et la Led.
J'ai donc modifié mon schéma pour y coller cette bébête. Pas simple...
J'ai donc chopé les datasheet ici : https://www.sparkfun.com/products/10982? et me suis inspiré de ceci : http://bildr.org/2012/08/rotary-encoder-arduino/
A,C,B pour l'encodeur et 1,2,4,5 pour la LED RGB (voir le Dimensional Drawing sur le site de sparkfun)
Je n'ai cependant pas bien compris ou se plugait le poussoir, le 3? Mais ou est le Gray code alors?
Dernière questions, est il nécessaire de filtrer A et B comme indiqué sur le schéma 2 ou les pull up de l'arduino permettent il de faire cela?

Bref, si rien ne vous choque, je reste la dessus.
Le principe est donc le suivant,
- ON.
- Détection IR en fonction, état de retardement par défaut à 500/1000eme (pour une goutte par exemple, cela correspond grosso modo à une chute de 45cm mais ce réglage peut évoluer simplement en changeant la valeur dans le programme...)
- Si appui sur le poussoir, allumage de la Led (couleur rouge si 500/1000eme ou couleur du réglage précédent)
- Réglage, + ou - 1/1000eme par impulsion, 20 tours pour 500/1000eme (1/1000eme de seconde permet à la dite goutte de parcourir moins d'un mm et me parait donc suffisamment précis). Par défaut la led s'allume en bleu (bleu = 500/1000eme) elle vire au rouge si l'on diminue (rouge = 0/1000eme) et se met au vert à 1000/1000eme)
- Nouvel appuie sur le poussoir, enregistrement de la nouvelle valeur de retardement et extinction de la Led pour ne pas gêner la prise de vue.
- Détection IR en fonction.
- Coupure du faisceau et déclenchement.
- Retour à l'état détection IR en fonction avec dernière valeur de retardement et attente d'un nouveau déclenchement ou d'un appui sur le poussoir.
... ou OFF (ou - Passe un coup d'éponge y'a de l'eau partout!!)

Une remarque ou un conseil pour le programme?

[gabuzo]

C'est une usine à gaz ton truc, ça doit pouvoir fonctionner mais tu ne connaitras jamais la valeur de ta tempo (ça peut être utile quand même ).
Je n'ai jamais programmé d'arduino mais la gestion d'un écran LCD est en général très simple, tu devrais pouvoir trouver ça facilement sur le ouèbe. Mais bon après, c'est toi qui vois...

[minms]

Bonjour,

Suite à la lecture attentive des commentaires de la page du site sparkfun proposant le COM-10982, je re-câble mon bidule et le soumet de nouveau à votre validation.
Pour des raisons de frais de port un peu trop étalée, je souhaiterais remplacer ce kit
http://snootlab.com/composants/131-k...cation-ir.html
par des pièces plus simple à trouver sur lextronic.

Une idée?

[bobflux]

Ton TSOP détecte une lumière modulée à 38 kHz et tu lui envoies une lumière constante (qu'il est conçu pour ignorer)...

[gabuzo]

Bobfuck a raison ça ne fonctionnera pas, d'autre part, au risque de me répéter, utiliser un capteur de télécommande est une très mauvaise idée. Pour une télécommande il faut un emetteur puissant (pour avoir de la portée) et un recepteur que rien ne vient perturber (pour que le materiel commandé ne fasse pas n'importe quoi).
Pour une barrière ir orientée photo il faut que le signal emetteur soit juste suffisant pour maintenir l'état logique de la sortie et que cette sortie puisse basculer dès que le signal reçu par le recepteur faibli légèrement, par exemple au passage d'un objet de petite taille ou pratiquement transparent (goutte d'eau).

[minms]

Bonjour,

Bien compris messieurs donc changement de Système IR et tentative de calcul de la résistance, ce que je voulais éviter grâce au kit déjà dimensionné… Je me lance donc:

L’idée est prise ici http://www.pobot.org/Barriere-infra-rouge.html mais je souhaite pousser un peu plus les leds pour pouvoir travailler dans des conditions moins facile. Bon Calcul ?

La led IR sera une SFH415-U. Pour le calcul de la résistance je prends :

Forward voltage : 1.3V ou 2.3V

(Dans la datasheet je trouve ceci,
Forward voltage
If = 100 mA, tp = 20 ms --------Vf----------1.3 V
If = 1 A, tp = 100 µs-------------Vf-----------2.3 V
Que cela veut il dire ??? Tp serait le temps de réponse ? pour une LED??)

Prenons donc IF = 100 mA, tp = 20 ms --------Vf----------1.3 V
Ur serait donc égale à 5 - 1.3 soit 3.7V

Forward current------------If-------------100mA
Ce qui me donne donc R = 3.7 / 0.100 = 37 Ω. Scandaleux ? Doublons pour être sur…
Le récepteur sera une photodiode BPV10NF branchée à l’envers soit l’anode à la masse et la cathode à l’entrée analogique en pull-up ce qui semble amplifier sensiblement le signal.
« On utilise le fait que la diode va bloquer la tension lorsqu’elle est éclairée (on aura donc le maximum correspondant à la pull-up, tandis que non excitée par la lumière IR, une tension plus faible mais clairement visible. » http://www.pobot.org/Barriere-infra-rouge.html
Seulement j’ai lu quelque part que le microcontrôleur préférait recevoir du courant plutôt que d’en émettre. Je pense donc brancher la cathode sur le pin Vin et l’anode sur un pin analogique en Pull down. On aura donc un signal bas quand la barrière sera active et un haut au moment du passage de l’objet. Mauvais calcul ?
En parlant de calcul selon la datasheet on a ?
Reverse Voltage --------------Vr------------60V Ici on est tranquille avec l’arduino…
Et Forward Voltage---------- If = 50 mA ---------- Vf------------- typ 1V-----------max 1.3V
Ur= 5 – 1.1 (entre 1 et 1.3)= 3.9 V
Et If= 50 mA puisque ce sont les test conditions indiqué par le la datasheet.
D’où R= 3.9 / 0.050 soit 78 Ω Donnons 100 Ω par sécurité.

On obtient donc le shéma suivant qui ne sera peut être pas définitif si l’on considère qu’il m’est un peu compliqué de trouver mon encodeur thermonucléaire rayonnant à rotation subatomique et allumage par pulsation digitale… Mais je me débrouillerai autrement…

[gabuzo]

Tp c'est le temps de conduction admissible. Pour 100mA tu ne dois pas dépasser un temps de conduction de 20ms, au delà ta led va faire couic (voir page 5 "Permissible pulse handling capability" dans la datasheet de la diode).
Pour le reste, utiliser une entrée analogique pour détecter un niveau logique (faiceau coupé = oui ou non) qui sera finalement utilsé de façon logique (je mets le timer en branle = oui ou non) me parait un truc un peu bancal. Mais on a le droit de se compliquer la vie aussi.

[minms]

Certe, on a le droit de se compliquer la vie mais ce qui m interresse davantage c est qu on me suggère une solution qui me la simplifierait!!
Serait ce plus malin de brancher la photodiode sur une entrée numérique??