Intervalometru Pentru Aparatele de Fotografiat Profesionale

Intervalometru pentru aparatele de fotografiat profesionale

Proiect de diplomă

Prezentat ca cerință parțială pentru obținerea titlului de

Inginer în domeniul Electronică și Telecomunicații,

programul de studii Electronică aplicată

Introducere

Tema lucrării

Tema proiectului de față este încadrată în domeniul tehnologic al industriei fotografiei digitale și are la bază principiul de controlare al dispozitivelor de fotografiat prin intermediul unui intervalometru.

Scopul lucrării

Acest proiect va permite controlul prin platforma Arduino a aparatului de fotografiat pentru a executa fotografii la intervale regulate de timp, astfel încât să poată fi reconstruit un film de tipul „time-lapse”.

Motivația alegerii temei

Cu ajutorul aparatului de fotografiat se poate imortaliza fiecare particică a acestei lumi infinite, fiecare moment, fiecare detaliu. Este nevoie de multă precizie, răbdare și totodată perseverență pentru a capta aceste detalii, care pentru alții pot părea superficiale, dar care ne fac practic viața.

Cel mai important lucru în fotografie este timpul. Orice secundă este importantă, iar atunci când avem doar o șansă pentru a o imortaliza, se intamplă deseori să nu fim acolo. Acest lucru m-a determinat să proiectez pasiunea pentru fotografie și cunoștințele dobândite în domeniul electronicii într-un dispozitiv electronic, care poate ține locul operatorului uman în procesul fotografierii anumitor momente.

Rezultate obținute

Intervalometrul are la bază platforma de dezvoltare Arduino Uno, deoarece modificarea unui aparat de fotografiat controlat cu un astfel de microcontroler deschide o lume largă de posibilități. Pe parcursul funcționării dispozitivului, acesta este constant alimentat de la o sursă de tensiune. Dispozitivul este acționat printr-o interfață ce ține locul unei telecomenzi, conectată printr-un cablu la aparatul de fotografiat.

Aplicații

În societatea de azi fotografia joacă un rol foarte important ca mediu informațional, ca o unealtă în slujba științei și industriei, ca o formă de artă sau ca o pasiune foarte răspândită. Este esențială în afaceri și industrie, fiind folosită în publicitate, documentare, fotojurnalism, etc. Aplicațiile practice ale fotografiei se regăsesc în multe domenii, ca de exemplu educația, medicina, comerțul, crimonologia, milităria, iar aplicațiile sale includ cartografiere aeriană, topografie, geologie, recunoaștere, arheologie și multe altele.

Datorită acestei tehnici, experții de explorare se pot documenta și ne pot prezenta imagini ce nu pot fi văzute de atât de multă lume. De asemenea, așa au fost documentate și războaiele. Astfel, Roger Fenton, cel care a fotografiat conflictul din Crimeea și Mathew Brady, care a documentat Războiul Civil din America, au fost primii care au furnizat dovezi grafice de pe front, arătând celor de acasă adevarata față a războaielor.

Astăzi, jurnaliștii sunt cei care documentează războaiele, luptele sau zonele în care nu se ajunge ușor și oferă o imagine reală asupra evenimentelor, astfel încât se ne formăm o opinie despre ceea ce se întâmplă în lume. Aceștia ne oferă imagini profunde ce rămân în memoria colectivă.

Datorită fotojurnalismului a apărut publicitatea și noțiunea de promovare a produselor, prin care companiile pot să prezinte clienților ceea ce vând. Industria de modă și ideea de celebritate s-au schimbat deoarece s-a creeat o modalitate de a fi extrem de vizibil și în centrul atenției.

Fotografia a deschis noi orizonturi și în domenii știintifice, permițând aprofundarea înțelegerii fenomenelor. În studiul fenomenelor electrice, fotografiatul scânteilor, fulgerelor si efectelor magnetice a oferit cercetătorilor o forma vizuală a fenomenelor cercetate de ei.

În domeniul astronomiei, s-au realizat poze ale sistemului solar și a planetelor sale, putând fi astfel prezentate unui număr mai mare de oameni. În studierea animalelor și a plantelor s-a dovedit extrem de folositoare, datorită faptului că speciile de plante puteau fi pozate, la fel și animalele, mai ales a speciilor pe cale de dispariție. Domeniul comerțului este poate cel mai avantajat de tehnica fotografiei, mai ales că azi orice este un produs, trebuie doar promovat. Poliția se ajută de fotografie atât pentru a imortaliza scena crimei, astfel încât să se știe fiecare dovadă unde era, cât și pentru prinderea făptașului. Orice persoană cu cazier are și o poză cu care poate fi identificată.

Filmele de tip „time-lapse” (intervale de timp) pot fi foarte spectaculoase, iar acest proiect va oferi o gamă lagră de aplicații.

Capitolul 1. Aparatele de fotografiat

1.1. Istoric

Aparatul de fotografiat este un dipozitiv cu care se poate înregistra o imagine statică din mediul înconjurător, iar imaginea obținută se numește fotografie.

Termenul de fotografie vine din grecescul „photos”, care înseamnă lumină și „graphein”, care înseamnă a desena. Acest nume îl datorăm lui Șir John Herschel, care a folosit pentru prima dată acest termen în 1839, anul în care procesul fotografic a devenit public.

O anumită predicție uimitoare, care este amintită și în zilele noastre, a fost făcută de către Roche (1729 – 1774), în lucrarea sa imaginară denumită „Giphantie”. În această povestire era posibilă captarea imaginilor din natură pe o pânză care fusese acoperită cu o substanță lipicioasă. Conform poveștii, această suprafață nu numai că furniza o imagine în oglină pe suprafața lipicioasă, dar imaginea se și menținea pe ea. După uscarea acesteia în întuneric, imaginea rămânea permanentă. Autorul nu a știut însă cât de profeică a fost lucrarea lui. Abia după câteva decenii de la moartea acestuia au fost începute procesele realizării fotografiilor de azi.

În fotografie lumina este esențială. Aproape toate formele de fotografie se bazează pe proprietățile unor cristale de argint, compuși chimici ai argintului și a unor halogeni (bromina, clorina sau iodina), sensibile la lumină. Aceste cristale se găsesc sub formă de emulsie, adică o peliculă fină gelatinoasă, care se află în filmul fotografic.

Așadar, fotografia este bazată pe principii fizice și chimice. Sensibilitatea la lumină a compușilor argintului este principalul principiu chimic utilizat. Principiile fizice care guvernează sunt cele ale opticii și ale fizicii luminii. Termenul de lumină se referă la porțiunea vizibilă din spectrul radiațiilor electromagnetice, care includ unde radio, raze gamma, raze X, infra-roșii și ultra-violete. Pentru ochiul uman, unda cea mai lungă este roșu, iar cea mai scurtă albastru.

Dezvoltarea proceselor fotografice a început cu recunoașterea faptului că anumite substanțe chimice își schimbă nuanța sau culoarea datorită expunerii la lumină. După anii 1820 a început cercetarea pentru a reuși fixarea permanentă a imaginii obținută prin expunerea la lumină. Până în ziua de azi oamenii de știință au rafinat și îmbunătățit procedeele chimice și optice ale proceselor fotografice. Când se face o fotografie, o lentilă proiectează o imagine a scenei pe o suprafață chimică fotosensibilă. Lumina provoacă schimbări în materialul sensibil, iar modelul acestora este transferat într-o imagine vizibilă prin prelucrare chimică.

Pentru a realiza o fotografiei sunt combinate două procese distincte. Este oarecum surprinzător faptul că fotografia nu a fost inventată mai înainte de anul 1830, dat fiind că aceste procese erau cunoscute cu ceva timp în urmă.

Primul proces a fost de natură optică. În secolul XV, Leonardo da Vinci, celebrul sculptor, arhitect și inginer, descoperă și definește că formarea imaginii într-o „cameră obscură” (figura 1.1.) se datorează în primul rând proprietății razelor de lumină de a se propaga în linie dreaptă și tocmai acestui fapt, imaginea este răsturnată. Tot în acea perioadă, „camera obscură” era folosită pentru a menține picturile într-o formă cât mai bună și mai apropiată de realitate.

Al doilea proces a fost de natură chimică. Cu sute de ani înainte ca fotografia să fie inventată, oamenii au fost atenționați că unele culori sunt albite de soare, dar au fost subliniate atunci și anumite mici distincții între căldură, aer și lumină.

Figura 1.1. Pictură a lui Leonardo da Vinci, datând din 1519 [1]

În anul 1600, Robert Boyle, un fondator al Royal Society a observat cum clorura de argint s-a transformat în negru la o anumită expunere, dar el tindea să creadă că această schimbare a culorii era datorată de expunerea la aer și nu de cea la lumină. Angelo Sala, la începutul secolului XVII, este cel care a evidențiat faptul că nitratul pulbere de argint era înnegrit de soare.

La începutul secolului XIX ,Thomas Wedgwood a realizat anumite experimente, el reușind să capteze imagini, dar acestea nu am putut fi însă păstrate, nefiind cunoscute la acea vreme modalitățile de menținere a acestora.

Astfel, cea mai veche fotografie care s-a păstrat datează din anul 1826 și este imaginea unei curți interioare văzută de la fereastră sa, de către francezul Joseph Nicéphore Niepce (figura 1.2.). Poza a necesitat o expunere de 8 ore, rezultatul obținut fiind un pas enorm pentru cercetarea în domeniul fotografiei. Niepce a murit însă în anul 1833, înainte să-și fi perfectionat procedeul.

Figura 1.2. Cea mai veche fotografie din lume – „Point de vue du Gras” [2]

Într-o nișă a unei săli cu lumină atent filtrată, adăpostită într-o cutie neagră și masivă ce emite în permanență un gaz special pentru a preveni alterarea, fotografia se prezintă sub forma unei plăcuțe de cositor într-o ramă aurită. La prima vedere, nu se distinge mare lucru din heliografia care seamănă cu o banală oglindă în stare proastă. Însă, odată privitorul aplecat spre spate sau lateral, apar forme care dezvăluie un peisaj, acoperișul unui hambar, un copac și un coș înalt în depărtare. Este ceea ce se vedea de la un etaj al casei de la țară a lui Nicéphore Niepce din Saint-Loup-de-Varennes (centrul Franței) [2].

Imaginea lui Niepce, deși bine fixată pe hârtie, nu avea calitatea necesară care ar fi asigurat adoptarea acestei noi tehnici. A trebuit ca un alt om de știință, Louis Jacques Mândé Daguerre, care a devenit asociatul lui Niepce și a continuat să lucreze independent după moartea acestuia, să aducă aceste prime tentative la un nivel care să asigure succesul la public. Daguerre a creat imagini simple direct pe suportul de metal. A făcut experimentele în anii 1830, iar în 1839 a făcut anunțul istoric al descoperirii procesului ce avea să-i poarte numele (figura 1.3.). Acesta implică expunerea unei plăci de cupru argintată, developarea imaginii în vapori de mercur și fixarea acesteia în soluție de sare. Imaginile rezultate erau foarte fragile și trebuiau să fie protejate de o sticlă, dar erau capabile să păstreze chiar și cel mai mic detaliu.

Figura 1.3. Primul aparat de fotografiat revoluționat de Daguerre [3]

În anul 1848, Felix Tournachon, cunoscut sub numele de Nadar, realizează din nacela unui aerostat (balon), prima fotografie aeriană, fotografiind Parisul.

Dacă la început negativul, cunoscut și sub numele de „clișeu”, se realiza pe o placă de cristal pentru a nu avea deformări, placă foarte casabilă care cerea o manipulare deosebită, prin dezvoltarea artei fotografice, a apărut necesitatea căutărilor pentru un suport fotosensibil mai ușor de manipulat și cu proprietățile cristalului.

În anul 1851, o nouă eră în fotografie era introdusă de Frederick Scott Archer, care a venit cu un nou proces, numit „Collodion”. Prin intermediul acestuia se reducea timpul de expunere a fotografiilor la numai două sau trei secunde, ceea ce a semnificat un mare pas înainte în domeniul fotografiei. Un nou progres a fost înregistrat în anul 1871, când Dr. Richard Maddox a folosit gelatină, care fusese inventată cu numai câțiva ani în urmă, în realizarea fotografiilor.

În 1855, fizicianul englez James Clerk Maxwell a definit baza teoretică a fotografiei în culori. El a înțeles principiul celor trei culori primare, care stau la baza tuturor nuanțelor. În anul 1861, fotograful englez Thomas Sutton a obținut prima fotografie color (figura 1.4.).

Figura 1.4. Prima fotografie color – imaginea unei funde din stofă în carouri, realizată de Sutton ca material ilustrativ pentru una dintre conferințele lui Maxwell [4]

În 1884, George Eastman a introdus roll-filmul, care permitea expuneri multiple, mult mai practic ca negativul pe sticlă. Dezvoltarea tehnicii fotografice a continuat așadar prin cercetările lui Eastman. Acest american, angajat timp de 14 ani al unei bănci, a fost pasionat de fotografie, și a înființat în iunie 1881 o companie care fabrica și distribuia în toată America plăci fotografice pe bază de colodiu umed.

Dar Eastman avea o idee inovatoare, aceea de a schimba plăcile de sticlă, fragile și incomode. La început a încercat cu o hârtie tratată cu niște substanțe speciale. Mai apoi, cu ajutorul unui tânăr chimist a scos primul suport pentru fotografie transparent și a construit o nouă mașină adaptată la acesta. În anul 1888, Eastman a ales numele de KODAK pentru invenția sa, deoarece se poate pronunța la fel în aproape toate limbile cunoscute.

În perioada următoare s-au realizat tot mai multe descoperiri în domeniul fotografiei, creându-se astfel primele aparate de fotografiat și primele filme realizate pe un suport de celuloid.

După realizarea acestora, progresele în domeniul fotografiei au urmat aceste 3 direcții principale:

reducerea duratei de expunere și mărirea sensitivității (ISO) filmului; acest lucru a avut ca prim efect obținerea unor fotografii cât mai clare și surprinderea unor momente de scurtă durată;

simplificarea aparatelor de fotografiat și a metodei de producere a acestora (scăderea imediată a prețurilor și creșterea vânzărilor);

stabilizarea substanțelor chimice utilizate în developarea fotografiilor.

La începutul secolului XX au avut loc multe experimente. Primul sistem de realizare a fotografiilor color a fost creeat în anul 1903 și purta numele de Autochrome Lumiere. Acesta era un sistem de fotografie color-transparent, iar metoda de realizare consta în suprapunerea a trei plăcute metalice impregnate cu diverse substanțe sensibile la culorile roșu, verde și albastru (RGB). În 1904, frații Auguste și Louis Lumicre au anunțat dezvoltarea unei tehnici, iar în 1907 și-au patentat descoperirea sub denumirea de Autochrome plates.

Acesta va rămâne cel mai popular proces, suportând competiția a multor alți producători până în anul 1935, când a apărut Kodachrome. Cu ajutorul acestui sistem, care utiliza roll-filmul. se realizau fotografii color prin intermediul emulsiei tricromatice. Zece ani mai târziu a apărut tehnica fotografiei instantanee sub numele de Polaroid, realizându-se întâi fotografii alb-negru, iar apoi în anul 1962, fotografii color.

Aceste sisteme ce aveau la bază filmul clasic au început să fie destul de greu de utilizat, mai ales de fotografii aflați în desfășurare în teatrele de operare sau în locuri unde era imposibilă developarea fotografiilor.

1.2. Fotografia digitală

Ultima etapă în dezvoltarea științei fotografice este reprezentată de fotografia digitală.

În anul 1990, compania Kodak aduce în atenția publicului primul aparat de fotografiat digital, DCS 100, care deși era disponibil în comerț, prețul său extrem de mare îl făcea inaccesibil, fiind folosit doar de cei care practicau fotojurnalismul.

Prețul scade în următorii ani, iar aparatele de fotografiat digitale devin extrem de uzuale, mai ales odată cu anunțul făcut de compania Kodak în 2004, conform căruia se încetează confecționarea aparatelor de fotografiat reîncărcabile cu film de 35mm. Camerele digitale înregistrează în memoria lor digitală fotografia, putând apoi să fie transferată pe alte suporturi magnetice (calculator) sau pe hârtie (la fel ca imaginile impregnate pe roll-film). Avantajele sunt nenumărate, cel mai important fiind spațiul incomparabil mai mare de păstrare a pozelor (nu mai depindem de cele 36 de poziții ale unui roll-film).

O imagine digitală este o reprezentare a unei imagini reale în 2D sau două dimensiuni, ca o mulțime finită de valori digitale (numerice), codificate după un anumit sistem. Pentru aceasta, imaginea digitală se împarte mai întâi în numeroase elemente ale imaginii, numite pixeli, fiecare pixel având două coordonate plane. Caracteristicile de luminozitate și culoare ale fiecărui pixel, eventual împreună cu coordonatele sale (dacă acestea nu sunt implicite), sunt codificate conform mai multor sisteme, rezultatul final fiind un șir de numere. În mod obișnuit, imaginile digitale și pixelii lor sunt stocate în memorii de computere, sau/și pe benzi magnetice video digitale.

Luate ca atare, imaginile digitale și pixelii nu se pot vedea, deoarece ele sunt doar înșiruiri de numere. Pentru a ocupa mai puțin loc în memorie, imaginile digitale pot fi stocate sub forme comprimate, urmând să fie decomprimate la destinație [5].

Există numeroase programe care pot face ca o imagine digitală din computerul unde a fost ea stocată să devină vizibilă și pentru om. Astfel, imginile de tipul GIF, JPEG și PNG pot fi prezentate pe un ecran în mod foarte simplu, prin utilizarea unui browser web, pentru că acestea sunt formatele de codificare a imaginilor cele mai răspândite în Internet. De obicei, programele speciale de vizualizare a imaginilor, numite „viewers”, oferă și posibilitatea prezentării mai multor imagini într-o anumită ordine și cu o anumită viteză.

Pe de altă parte, imaginile digitale stocate pe benzi video, care reprezintă de obicei imagini în mișcare, pot fi vizualizate prin intermediul aparatelor sau programelor de calculator numite „video player”, care le transformă în semnale pentru monitorul de TV sau cel al calculatorului.

1.3. Funcționarea aparatelor de fotografiat DSLR

Aparatul fotografic reflex (cunoscut și sub abrevierea DSLR – digital single-lens reflex) reprezintă un aparat de fotografiat digital, care utilizează un sistem mecanic tip oglindă și pentaprismă pentru a direcționa lumina direct de la lentilele fotografice la cele optice, printr-un vizor pe partea din spate a aparatului de fotografiat.

Aparatele foto DSLR au primit această denumire după soluționarea deosebită a vizării care, față de orice alt tip, este mai eficientă, mai precisă și oferă o imagine mai mare în vizor. Lumina parcurge următorul traseu: informația imaginii întră prin obiectiv, trece prin diafragmă și cade pe o oglindă poziționată la 45 de grade. Oglinda reflectă lumina spre placa mată de deasupra acesteia, aici luând naștere, cu susul în jos, imaginea din vizor. Deasupra plăcii mate se află pentaprisma, care întoarce imaginea și o proiectează spre lentila din vizor. Aceasta focalizează imaginea și, cu ajutorul reglajului de dioptrii, se poate realiza o imagine clară în vizor. Acesta este sistemul reflex.

În timpul expunerii, lumina se transformă în imagine prin obiectiv, dar după obiectiv nu ia drumul descris mai sus, și în momentul expunerii, oglinda aflată la 45 de grade se ridică, obturatorul se deschide, diafragma se reglează la valoarea setată (diafragma este complet deschisă până în momentul expunerii), iar imaginea din obiectiv, în loc să ajungă în vizor, ajunge pe suprafața senzorului de imagine. În acest moment are loc expunerea. Dacă se privește în vizor în timpul expunerii, se va observa că imaginea a dispărut (aceasta dispare atâta timp cât durează expunerea). După terminarea timpului de expunere oglinda, obturatorul și diafragma revin la poziția inițială, iar în vizor va apărea din nou imaginea [7].

Orice aparat fotografic este alcătuit din următoarele componente (figura 1.5.): corpul aparatului, magazia cu sistemul de antrenare a peliculei fotosensibile, o pentaprismă, un senzor, obiectivul, sistemul de obturare și vizorul.

Corpul aparatului fotografic este format din camera obscură pe care sunt fixate obiectivul, vizorul și celelalte accesorii.

Figura 1.5. Elementele unui aparat foto DSLR [6]

Obiectivul reprezintă un sistem optic deosebit de complex, constituit din mai multe elemente de bază numite lentile. O lentilă este un corp de sticlă optică limitat de două suprafețe sferice. Întrucât cu o singură lentilă nu se poate obține o imagine de calitate, datorită unor defecte ale acestora numite aberații (astigmatism, aberație cromatică, aberație de sfericitate, distorsiune, comă, curbura imaginii), s-a ajuns la concluzia că un obiectiv trebuie să fie format din mai multe lentile, care să reprezinte în final echivalentul unei lentile convergente groase. Obiectivele moderne sunt acoperite acum cu unul sau mai multe straturi antireflectante.

Diafragma este dispozitivul destinat dozării cantității de lumină care intră în aparat , întocmai ca robinetul unei conducte de apă. Ea limitează deschiderea relativă a obiectivului, aceasta fiind indicată pe montura lui sub forma unui șir de numere. Obiectivele moderne ale aparatelor cu vizare prin obiectiv sunt echipate cu diafragme perfecționate, care reglează automat deschiderea în raport cu sensibilitatea filmului și iluminarea subiectului fotografiat. Ca și în cazul timpilor de expunere, scara diafragmelor a fost uniformizată pentru majoritatea aparatelor de fotografiat. Între valorile înscrise pe aparatul de fotografiat și deschiderea reală există un raport de inversă proporționalitate.

Câmpul de profunzime în fotografie este spațiul în care toate obiectele dispuse vor fi reprezentate clar. Cu cât diafragma este mai închisă, cu atât dimensiunea câmpului de profunzime este mai mare, adică numărul obiectelor din imagine reprezenate clar va fi mai mare.

Obturatorul este un mecanism care permite luminii să pătrundă prin obiectiv și să impresioneze materialul fotosensibil un anumit timp. Numărul și ordinea timpilor de expunere cuprind o gamă de viteze pentru instantanee începând de la 1 secundă până la 1/2000 secunde, uneori chiar și mai scurte.

Vizorul este un dispozitiv folosit pentru a încadra eficient imaginea care va fi înregistrată.

Constructiv, obturatoarele se împart în două mari grupe:

a) obturatoarele dispuse în fața sistemului optic (obturatorul adițional cu perdea și obturatorul disc) sau între lentilele sistemului optic (obturatorul central);

b) obturatoele dispuse pe suprafața de formare a imaginii (obturatoare de placă).

Majoritatea aparatelor digitale sunt echipate cu senzori CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Într-un senzor CMOS fiecare pixel are propriul circuit care transformă încărcătura electrică în voltaj, iar deseori senzorul include circuite de amplificare, de corectare a zgomotului și de digitizare, astfel încât acesta să producă direct informație digitală. Toate acestea măresc complexitatea senzorului și reduc suprafața disponibilă pentru captarea luminii. Și pentru că fiecare pixel face propriile transformări, uniformitatea răspunsului este scăzută. Dar senzorul poate fi proiectat cu mai puține circuite externe.

Senzorii de imagine CCD (Charge Coupled Device) și CMOS sunt două tehnologii diferite pentru captarea imaginilor digitale. Fiecare are atuurile și slăbiciunile sale și niciuna nu este categoric superioară celeilalte.

Ambele tipuri de senzor transformă impulsurile luminoase în încărcătură electrică și îl procesează în semnale electronice. Într-un senzor CCD, încărcătura electrică a fiecărui pixel este transferată printr-un număr limitat de noduri (deseori doar unul) pentru a fi convertită în voltaj, stocată temporar și trimisă în afara senzorului ca semnal analogic. Astfel, toată suprafața pixelului poate fi folosită pentru captarea luminii și uniformitatea răspunsului, un factor cheie în calitatea imaginii. Atât senzorii CCD, cât și CMOS oferă o calitate a imaginii excelentă atunci când sunt produși la standarde ridicate. Senzorii CMOS au o integrare mai mare (mai multe funcții pe senzor), un consum de energie redus și posibilitatea de a avea sisteme de captare a imaginii mai mici.

Pentaprisma este un sistem format dintr-o prismă cu 5 fațete, care face posibilă vizionarea unei imagini formate de un sistem compus din obiectiv și o oglindă aflată la 45 de grade pe un geam mat, înclinat la 90 de grade față de subiect. Imaginea se vede astfel dreaptă și cu simetria corectată.

Lumea DSLR-urilor, prin obiectivele interschimbabile, oferă posibilități aproape infinte de expresie în fotografie. Pentru orice gen de fotografie există obiective dedicate, capabile să lucreze împreună cu fotograful pentru atingerea scopului final al acestuia din urmă.

Aparatele foto digitale impun asocierea cu un obiectiv de calitate ridicată, cu o putere mare de restituire a detaliilor celor mai fine, cu un grad ridicat de contrast, fără aberații cromatice, ușor de folosit și dotate cu cât mai multe automatisme. Abordarea de către fiecare fotograf a celor mai diferite domenii reclamă utilizarea de obiective cu diferite distanțe focale. Un avantaj deosebit al aparatelor fotografice DSLR față de cele cu obiective solidare cu corpul camerei este acela de a permite schimbarea sistemului optic principal.

Prin definiție, „zoom”-ul digital este un procedeu electronic folosit la camerele foto digitale, prin care porțiunea centrală a imaginii este interpolată pentru a acoperi întregul format.

„Zoom”-ul optic este singurul care merită un calificativ în domeniul fotografiei. El se realizează prin deplasarea în interiorul obiectivului a unor grupe de lentile, care produc modificarea distanței focale a ansamblului optic.

1.4. Tehnica de tip „time-lapse”

Termenul de „time-lapse” a apărut pentru prima dată în cinematografie și într-o traducere aproximativă înseamnă scurgerea timpului. Deși nu este nouă, această tehnică fiind folosită pentru prima dată de Georges Méliès în filmul său „Carrefour De L’Opera” din 1897, aceasta a evoluat mult datorită tehnologiilor avansate pe care le avem în prezent [9].

„Time-lapse”, compresia timpului, prezintă ceea ce se petrece în câteva ore sau zile, în câteva secunde sau minute. În esență, acesta este un procedeu pur tehnic, dar care dă valoare artistică unor imagini și ne impune o perspectivă filozofică asupra timpului ca noțiune. Curgerea timpului, în ritm accelerat, ne face să vedem cu alți ochi fenomene pe lângă care trecem de multe ori nepăsători (figura 1.6.).

Atât în domeniul cinematografic, cât și în cel video principiul este același. Se fotografiază, în general de pe trepied, secvențe de durată foarte mare. Apoi, timpul este comprimat la montaj prin excluderea unor fotograme (cinematografie) sau comprimare în „timeline” (video editare).

Aparatele moderne foto digitale au făcut ca tehnica necesară pentru „time-lapse” să fie accesibla oricărui fotograf. Zgomotul mic la ISO mare și rezoluțiile mari sunt principalele câștiguri în domeniu. Se trag cadre la intervale precise de timp și în final se adună toate imaginile într-un film video.

Pentru a realiza un „time-lapse” este nevoie de următoarele:

camera foto digitală modernă

lentilă bună

un card cât mai mare

un trepied stabil

un intervalometru

un calculator cu suficient spațiu pe disc

software de editare foto

software de editare video.

Pentru ca filmul să nu prezinte salturi bruște în timp, este obligatoriu ca toate fotografiile să fie obținute la același interval de timp. Dacă se dorește captarea unei fotografii la fiecare secundă, toate cadrele trebuie făcute la exact același interval, nu un cadru după 1.3 secunde, iar următorul la 0.8 secunde. Asta ar duce la un film în care mișcarea nu este fluentă. Intervalul de declanșare este foarte important. De pildă, pentru cerul cu nori care se mișcă repede, un interval de o secundă este perfect. Dacă intervalul ar fi mai mare (2-3 secunde), atunci mișcarea ar apărea în film fragmentată, sacadată. În schimb, pentru norii care se mișcă mai lent și eventual la înalțime mai mare, 2-3 secunde este un interval optim. Pe timp de noapte se fotografiază la intervale mai mari și în secvențe mai lungi.

Pentru acest lucru a fost inventat intervalometrul, care este un dispozitiv ce va declanșa camera foto la intervale precise de timp.

Figura 1.6. Tehnica „time-lapse” [31]

În figura 1.6. este prezentată o imagine ce cuprinde mai multe secvențe ale unui peisaj dintr-un oraș fotografiat din același unghi, în diferite momente ale zilei. Colajul este realizat din câteva imagini din setul de fotografii captate cu ajutorul unui intervalometru. „Time-lapse”-ul reprezintă intervalul de timp la care au fost alese aceste fotografii, pentru a evidenția ipostazele panoramei la intervale de timp egale. Astfel se delimitează concret dimineața de seară, iar trecerea între acestea se face succesiv.

Capitolul 2. Configurația hardware a intervalometrului

2.1. Schema bloc generală

Circuitul intervalometrului funcționează independent de dispozitivele periferice conectate cu acesta, prin intermediul platformei Arduino. Pentru a putea efectua comenzile programate, acesta trebuie să se alimenteze de la un circuit de alimentare, realizat separat (figura 2.15.) pe baza unei baterii de 9V și a unui stabilizator de tensiune de 5V, la care sunt conectate toate părțile independente ale montajului.

Figura 2.1. Schema bloc generală a circuitului

Informația transferată de la intervalometru (emițătorul) este recepționată prin intermediul mediului de transmisie (canalul de comunicație) de către un receptor, în cazul nostru interfața telecomenzii cu fir, care îl transmite mai departe către aparatul de fotografiat DSLR. Acesta din urmă este dispozitivul unde se finalizează practic comenzile.

2.2. Principiul de funcționare

Intervalometrul este un dispozitiv de comandă portabil, care are rolul de a programa aparatul de fotografiat să efectueze un anumit număr de fotografii la un anumit interval de timp. De asemenea, el este prevăzut și cu alte funcții, utile pentru modul de lucru pentru care a fost conceput.

Funcția de bază care ajută la realizarea comenzilor principale este cea de setare a intervalului de timp între fotografii. Acesta poate să fie setat la intervale de secunde, minute sau chiar ore. Următoarelele funcții sunt oarecum opționale, întrucât ele definec practic originalitatea dispozitivului. Funcția de focalizare este prima dintre acestea, aparatul digital fiind deja prevăzut cu funcția de auto focalizare.

Am inclus în acest dispozitiv și posibilitatea de a ajusta câteva aspecte legate de lumina disponibilă în anumite condiții. Spre exemplu, în cazul în care se dorește fotografierea în timpul unei furtuni, la apariția unui fulger, setările automate ale aparatului nu vor ajuta prea mult la captarea acestui fenomen, însă prin setarea pragului de lumină corespunzător din intervalometru, fotografiile își vor păstra claritatea și nu vor avea defecte de luminozitate.

În schema electrică am inclus și un termistor pentru măsurarea temperaturii, care ne ajută să stabilim condițiile optime de funcționare ale aparatului de fotografiat. Bateria acestuia depinde foarte mult de temperatura scăzută de afară, iar carcasa și elementele acestuia sunt suprasolicitate la temperaturi ridicate.

Meniul de navigație al intervalometrului este conceput cu posibilitatea de reprogramare în cazul în care se adaugă noi caracteristici sau apar erori în codul programat. De astfel, interfața simplă și plăcută a acestuia (LCD-ul) are posibilitatea de a se deconecta de la baterie pentru a nu risipi curentul furnizat.

Pe scurt, intervalometrul are un mod simplu de funcționare, comandat de un număr mic de butoane (4) pentru a naviga prin meniu și setul de valori.

Figura 2.2. Schema electrică a circuitului cu cele 4 butoane de comandă

Butoanele de comandă din figura 2.2. sunt cele care comandă întreg sistemul intervalometrului. Acționate pe rând, acestea au rolul de a porni circuitul, da a-i seta parametrii și comenzile, de a vizualiza meniul, de a stinge montajul și de a reseta comenzile. Butoanele „RIGHT” și „LEFT” sunt cele cu care se navighează prin meniul stabilit, având rol de a înainta în comenzi sau de a reveni la cele precedente, iar „UP” și „DOWN” sunt cele care ne ajută să vizualizăm și să selectăm parametrii și comenzile.

Semnalele trimise prin intermediul telecomenzii cu fir către aparatul de fotografiat sunt înregistrate și în memoria intervalometrului. Spre exemplu, acesta memorează numărul de poze efectuate până în momentul vizualizării, din momentul în care a fost setat intervalul de timp și numărul de fotografii.

Meniul de funcționare este relativ simplu. Scopul principal pentru care a fost conceput este acela de a trimite comandă aparatului de fotografiat să efectueze un anumit număr de fotografii, la un anumit interval de timp.

În momentul pronirii, se intră în meniu cu ajutorul butoanelor de selecție și urmăm instrucțiunile care ne sunt afișate pe LCD. Setăm intervalul de timp la care dorim să se efectueze fotografiile (figura 2.3.), selectăm apoi numărul de fotografii pe care le dorim, iar la final programăm de la opțiunea „timer”, timpul care urmează să treacă până la începerea execuției comenzii.

Figura 2.3. Setarea intervalului de timp între fotografii

2.3. Microcontrolerul

2.3.1. Generalități

Termenul de „controler” provine de la cuvântul de origine anglo-saxonă „controller” și reprezintă o structură electronică destinată controlului unui proces sau unei interacțiuni caracteristice cu mediul exterior, fără să fie necesară intervenția operatorului uman. Un microcontroler este un calculator pe un chip, cuvântul „micro” sugerând mărimea redusă a dispozitivului. Microcontrolerele pot fi găsite în componența oricărui tip de aparat care măsoară, stochează, comandă, calculează sau afișează informații.

Domeniul microcontrolerelor și-a avut începuturile în dezvoltarea tehnologiei circuitelor integrate. Această dezvoltare a făcut posibilă înmagazinarea a sute de mii de tranzistoare într-un singur cip. Aceasta a fost o prioritate pentru producția de microprocesoare, și primele computere au fost făcute prin adăugarea perifericelor ca memorie, linii de intrare-ieșire, timeri și altele.

Următoarea creștere a volumului capsulei a dus la crearea circuitelor integrate. Aceste circuite integrate conțin atât procesorul, cât și perifericele. Un microcontroler este similar unui microprocesor. Ambele conțin o unitate centrală de prelucrare sau UCP (Central Processing Unit). UCP execută instrucțiuni care îndeplinesc operațiile de bază logice, matematice și de transport a informației.

Pentru a construi un calculator complet, microprocesorul necesită memorie pentru păstrarea datelor și programelor, interfețe de intrare-ieșire (I/O) pentru conectarea dispozitivelor externe, cum ar fi tastatura sau monitorul. Spre diferență de microprocesor, microcontrolerul este un calculator pe un chip, deorece el conține și memorie și interfețe de intrare-ieșire pe lângă CPU.

Părțile componente de la nivelul microcircuitului trebuie să includă următoarele componente:

a) o unitate centrală (CPU), cu un oscilator intern pentru ceasul de sistem

b) o memorie locală tip ROM/PROM/EPROM/FLASH și eventual una de tip RAM

c) un sistem de întreruperi

d) I/O – intrări/ieșiri numerice (de tip port paralel)

e) un port serial de tip asincron și/sau sincron, programabil

f) un sistem de timere-temporizatoare/numărătoare programabile.

g) un sistem de conversie analog-numerică (una sau mai multe intrări analogice)

i) un comparator analogic

j) o memorie de date nevolatilă de tip EEPROM

k) facilități suplimentare pentru sistemul de temporizare/numărare (captare și comparare).

Figura 2.4. Structura tipică a unui microcontroler [10]

Unitatea centrală de procesare (CPU) este blocul din componența unui microcontroler capabil să acționeze asupra conținutului (datelor) uneia sau mai multor locații conținute în unitatea de memorie, specializat pe operații (de adunare, înmulțire, împărțire, extragere și reintroducere) de date, care poate să depoziteze datele atâta timp cât asupra acestora se efectuează operații. În urma efectuării acestor operații se va depune înapoi în unitatea de memorie (în locațiile de memorie), rezultatul operațiilor efectuate (un nou conținut de date).

Unitatea de memorie (UM) este acea parte a microcontrolerului care are funcția de a înmagazina informația sub formă de date și de a o face accesibilă atunci când se dorește acest lucru. Trebuie menționat faptul că adresarea nu se face la întâmplare, ea se efectuează în conformitate cu un cod de adresă care este unic, această înseamnă că fiecărei locații de memorie îi este alocat codul corespunzător de selecție.

Magistrala reprezintă un grup de 8, 16, sau mai multe fire. Principalele tipuri de bus-uri sunt bus-ul de adresă și bus-ul de date. Primul constă din atâtea linii cât este cantitatea de memorie ce dorim să o adresăm, iar celălalt este atât de lat cât sunt datele, în cazul nostru 8 biți sau linia de conectare. Primul servește la transmiterea adreselor de la CPU la memorie, iar cel de al doilea la conectarea tuturor blocurilor din interiorul microcontrolerului. Capacitatea magistralei de date este primordială într-un sistem bazat pe utilizarea controlerelor industriale fiindcă ea determina fluxul de biți informaționali ce poate fi transferat de la sau către CPU într-o singură operație.

Locațiile intrare-ieșire I/O sunt numite „porturi”. Există diferite tipuri de porturi: intrare, ieșire sau porturi pe două căi. Când se lucrează cu porturi, mai întâi de toate este necesar să se aleagă cu ce port urmează să se lucreze, și apoi să se trimită date sau să se ia date de la port. Când se lucrează cu el, portul se comportă ca o locație de memorie. Această unitate cumulează o serie de interfețe între controler (spre exemplu magistrala sistemului) și unul sau mai multe subsisteme externe ( spre exemplu CAN-uri externe, etc). Cheia acestor unități I/O este circuitul de interfațare.

Pentru că avem linii separate de recepție și de transmitere, este posibil să recepționăm și să transmitem date (informații) în același timp. Blocul așa numit „full-duplex mode” ce permite acest mod de comunicare este numit blocul de comunicare serială. Spre deosebire de transmisia paralelă, datele sunt mutate aici bit cu bit, sau într-o serie de biți, de unde vine și numele de comunicație serială. După recepția de date trebuie să le citim din locația de transmisie și să le înmagazinăm în memorie în mod opus transmiterii, unde procesul este invers. Datele circulă din memorie prin bus către locația de trimitere, și de acolo către unitatea de recepție conform protocolului.

Blocul „timer” este important deoarece el ne dă informația de timp, durata, protocolul etc. Ea este alcătuită din mai multe numărătoare, unul sau mai mulți registrii de comparare și unul sau mai mulți registrii de achiziție/comparare pentru a furniza, compara și înregistra diverse funcțiuni. Numărătorul primește impuls de ceas de la ieșirea unui ceas de sistem prescalat. Circuitele funcțiilor de comparare sunt alcătuite din registrii de scriere/citire a datelor și din logica de comparare a valorii curente a numărătorului cu valoarea stocată în registrul de comparare la fiecare perioada a sistemului ceas. Validarea unei egalității între cele două valori poate fi configurată să reseteze numărătorul la zero, să producă o întrerupere sau să furnizeze un impuls extern pentru tehnicile de comandă Puls Width Modulation (PWM).

Unitatea de ceas „watchdog” este de fapt un alt contor liber („free-run”) unde programul nostru trebuie se scrie un zero ori de câte ori se execută corect. În caz că programul se „înțepenește”, nu se va mai scrie zero, iar contorul se va reseta singur la atingerea valorii sale maxime. Aceasta va duce la rularea programului din nou, și corect de această dată pe toată durata.

Pentru că semnalele de la periferice sunt substanțial diferite de cele pe care le poate înțelege microcontrolerul (zero și unu), ele trebuie convertite într-un mod care să fie înțeles de microcontroler. Această sarcină este îndeplinită de un bloc pentru conversia analog-digitală sau de un convertor AD. Acest bloc este responsabil pentru convertirea unei informații despre o anumită valoare analogică într-un număr binar și pentru a o urmări pe tot parcursul la un bloc CPU, astfel încât blocul CPU să o poată procesa. Acest modul este de fapt un convertor de aproximări succesive, uzual pe 8 biți, cu circuit integrat de Sample/Hold. Prezintă 8 canale de intrare analogice multiplexate. Deci procesorul poate converti secvențial nivelul de tensiune de la 8 surse distincte [11].

Utilizarea unui microcontroler, oricât de evoluat, nu elimină unele componente ale interfeței cu mediul exterior (atunci când ele sunt chiar necesare): subsisteme de prelucrare analogică, elemente pentru realizarea izolării galvanice, elemente de comutație de putere (electromecanice sau statice).

Automatizarea procesului de fabricație-producție este un alt mare beneficiar: CNC (Computerised Numerical Controls) – comenzi numerice pentru mașinile unelte, automate programabile – PLC, linii flexibile de fabricație, etc. Indiferent de natura procesului automatizat, sarcinile specifice pot fi eventual distribuite la un mare număr de microcontrolere integrate într-un sistem unic prin intermediul uneia sau mai multor magistrale.

Printre multele domenii unde utilizarea lor este practic un standard industrial, se pot menționa următoarele: în industria de automobile (controlul aprinderii motorului, climatizare, diagnoză, sisteme de alarmă, etc.), în electronica de consum (sisteme audio, televizoare, camere video și videocasetofoane, telefonie mobilă, GPS-uri, jocuri electronice, etc.), în aparatura electrocasnică (mașini de spălat, frigidere, cuptoare cu microunde, aspiratoare), în controlul mediului și climatizare (sere, locuințe, hale industriale), în industria aerospațială, în mijloacele moderne de măsurare: instrumentație (aparate de măsură, senzori și traductoare inteligente), la realizarea de periferice pentru calculatoare, în medicină, etc. Practic, este foarte greu de găsit un domeniu de aplicații în care să nu se utilizeze microcontrolerele.

2.3.2. Platforma programabilă Arduino Uno

Arduino este o platformă de procesare open-source, bazată pe software și hardware flexibil și simplu de folosit. Constă într-o platformă de mici dimensiuni (6.8 cm / 5.3 cm – în cea mai des întalnită variantă) construită în jurul unui procesor de semnal și este capabilă să preia date din mediul înconjurător printr-o serie de senzori și să efectueze acțiuni asupra mediului prin intermediul luminilor, motoarelor, servomotoare și alte tipuri de dispozitive mecanice [12].

Acestea sunt specificațiile caracteristice placuței de dezvoltare Arduino Uno:

Microcontroler: ATmega328

Tensiune de lucru: 5V

Tensiune de intrare (recomandată): 7-12V

Tensiune de intrare (limită): 6-20V

Pini digitali: 14 (6 PWM output)

Pini analogici: 6

Intensitate de ieșire: 40 mA

Intensitate de ieșire la 3.3V: 50 mA

Memorie Flash: 32 KB (ATmega328) și 0,5 KB pentru bootloader

SRAM: 2 KB (ATmega328)

EEPROM: 1 KB (ATmega328)

Viteza de ceas: 16 MHz.

Figura 2.5. Platforma Arduino Uno

Arduino Uno (figura 2.5.) este un microcontroler bazat pe ATmega328. El are 14 pini digitali de intrare / ieșire (din care 6 pot fi utilizați ca ieșiri PWM), 6 intrări analogice, un rezonator ceramic de 16 MHz, o conexiune USB, un jack de putere, un antet ICSP, și un buton de resetare. Acesta conține tot ce este necesar pentru a sprijini un microcontroler; se conectează la un calculator printr-un cablu USB sau se alimentează cu un adaptor AC-DC sau baterie pentru a putea începe.

Arduino Uno are o serie de facilități pentru a comunica cu un computer, un alt Arduino, sau alte microcontrolere. ATmega328 oferă comunicație serială (5V), care este disponibilă pe acele digitale 0 (RX) și 1 (TX). LED-urile de pe bord vor clipi atunci când datele sunt transmise prin intermediul chip-ului serial și conexiunea USB la calculator (dar nu pentru comunicarea serială pe pinii 0 și 1). Fiecare dintre cei 14 pinii digitali pot fi utilizați ca intrări sau ieșiri, folosind funcțiile pinMode (), digitalWrite () și digitalRead (). Ele funcționează la 5V. Fiecare pin poate oferii și primi un curent maxim de 40 mA și are un rezistor intern (deconectat implicit) de 20-50 kΩ.

2.3.3. Microcontrolerul Atmel AVR de 8 biți

Microcontrolerele AVR de 8 biți (Atmel) au la bază un nucleu RISC cu arhitectură Harvard. Aceste microcontrolere sunt destinate aplicațiilor simple: controlul motoarelor, controlul fluxului de informație pe portul USB, aplicații din domeniul automotive, controlul accesului de la distanță, etc. Pe baza acestui nucleu, firma Atmel a dezvoltat mai multe familii de microcontrolere, cu diferite structuri de memorie și de interfețe I/O, destinate diferitelor clase de aplicații.

Specific arhitecturii Harvard, procesoarele folosesc spații de memorie și magistrale de acces separate pentru coduri și pentru date. Toate procesoarele au memorie de program de tip flash integrată. Memoria de program poate fi programată „în site” (fără scoaterea din sistem), ceea ce permite efectuarea rapidă de upgrade-uri în programe. Programarea se poate face în două moduri: serial și paralel. Procesoarele au memorie de date integrată de tip RAM pentru variabile și memorie de tip EEPROM pentru stocarea constantelor [15].

Numărul mare de registre interne (32 de registre de 8 biți), specific procesoarelor RISC, permite stocarea variabilelor în interiorul procesorului, reducând astfel timpul de acces. În acest fel crește viteza de execuție a programelor. Prezența unor blocuri interne ca: porturi, timere, unități de comunicație USART, TWI și SPI, module PWM (Pulse Width Modulation), convertoare A/D, comparator analogic, rezistoare pull-up, oscilator intern, etc., permite utilizarea acestor microcontrolere într-o gamă largă de aplicații.

O altă calitate remarcabilă a acestor microcontrolere este consumul redus de energie. Domeniul tensiunilor de alimentare este cuprins între 1,8V și 5V. Procesoarele folosesc 6 moduri diferite de funcționare cu consum redus, ceea ce asigură reducerea consumului când microcontrolerul nu este activ.

În structura internă generală a controlerului există o magistrală generală de date la care sunt conectate mai multe module:

unitatea aritmetică și logică (ALU)

registrele generale

memoria RAM și memoria EEPROM

liniile de intrare (porturile I/O) și celelalte blocuri de intrare/ieșire.

Figura 2.6. Schema bloc a microcontrolerului AVR de 8 biți [15]

Microcontrolerul Atmel AVR de 8 biți, ATmega328, combină o serie de caracteristici de înaltă performanță: 32KB de memorie flash, cu capacități de citire-scriere, 1KB EEPROM, 2KB SRAM, 23 linii de I/O de uz general, 32 de registre de lucru de uz general, trei timer flexibili, contoare cu moduri de comparare, întreruperi interne și externe, serial USART programabil, o interfață serială de biți orientată pe 2 fire, port serial SPI, 6 canale convertor Analog/Digital de 10 biți, „watchdog” programabil cu oscilator intern și cinci programe cu moduri selectabile de economisire a energiei.

Figura 2.7. Dispunerea pinilor ATmega328 [16]

2.4. Aparatul foto Canon EOS 600D

Aparatul foto Canon EOS 600D este un aparat digital DSLR de înaltă performanță, care este dotat cu senzor APS-C CMOS, ce oferă detalii de foarte bună calitate de 18.0 megapixeli efectivi, DIGIC 4,9 – puncte AF de înaltă precizie și viteză, aproximativ 3,7 cps la fotografiere continuă, fotografiere cu previzualizare pe LCD și filmare full HD (Full High-Definition).

Acest aparat poate fi folosit fără probleme în orice moment, asigură numeroase funcții potrivite pentru fotografiere avansată și oferă de asemenea și alte caracteristici, cele mai importante fiind următoarele:

Sensibilitatea ISO 100 – 6.400 (extensibilă până la 12.800 ISO)

Auto focalizarea în 9 puncte (senzorul central în cruce)

Auto expunerea realizată prin tehnologie iFCL pe 63 zone

Ecranul LCD principal de 3 inch (7,7 cm), are 1.040.000 puncte și este mobil în două axe.

ISO reprezintă un indicator al sensibilității senzorului și este deosebit de important. Un ISO mic (50, 100, 200) va permite poze mai clare, iar odată cu creșterea ISO-ului pozele vor avea mai mult zgomot, dar vor câștiga foarte mult la capitolul iluminare. De exemplu, o poză în semi-întuneric la ISO 100 va fi complet neagră, pe când una la ISO 3200 va fi aproape la fel de luminată că una făcută pe timp de zi, dar va prezenta artefacte cunoscute ca și „noise” în limbajul fotografic.

Cu cât dimensiunea senzorului este mai mare cu atât „noise”-ul va fi mai mic, iar sensibilitatea ISO a camerelor se îmbunătățește de la model la model.

Figura 2.8. Aparatul foto Canon EOS 600D

Senzorul CMOS APS-C de 18 megapixeli al aparatului foto Canon EOS 600D captează imagini ce înglobează o mulțime de detalii și claritate. Această rezoluție ridicată permite imprimarea în format mare și flexibilitatea de a decupa imagini pentru compoziții alternative. Canon EOS 600D oferă un interval de sensibilitate ISO 100-6400, care poate fi extins la ISO 12.800, permite fotografierea de înalta calitate în condiții de lumina scăzută, fără bliț.

În centrul camerei se află un procesor de imagine DIGIC 4 pe 14 biți, care oferă reproducere excepțională a culorilor, gradație plăcută a nuanțelor și control strict al zgomotului. Modul „Automat” – inteligent pentru scenă analizează fiecare scenă în detaliu și alege de fiecare dată setările potrivite ale camerei, lăsându-vă libertatea de a vă concentra pe ceea ce este important: fotografia.

Filmările Full HD au controlul manual al vitezei cadrelor, expunerii și sunetului. Tehnologia Instantanee video permite îmbinarea clipurilor scurte de 2, 4 sau 8 secunde într-un singur fișier de film, pentru o înregistrare care pare a fi editată profesional, în timp ce „Zoom digital film” permite o mărire de 3-10 ori.

Aparatul foto Canon 600D oferă nouă puncte AF, inclusiv un senzor de tip încrucișat central, ce sunt răspândite în cadru pentru focalizare rapidă și precisă, chiar și când subiectul nu este în centru. Măsurarea expunerii iFCL în 63 de zone asigură o expunere precisă de fiecare dată. Este posibilă filmarea din unghiuri unice cu un ecran LCD Clear View 3:2 de 7,7 cm, care conține 1.040.000 de puncte pentru claritate sporită. Tehnologia „Basic+” permite personalizarea setărilor automate de bază în funcție de condițiile de iluminare sau de ambianță.

Efectele „Filtru creativ” pot fi aplicate fișierelor Raw și JPEG după fotografiere, inclusiv simulările „Camera din plastic”, „Claritate redusă”, „Miniatură”, „Alb-negru granulat” și „Ochi de pește” [17].

Am ales acest model de cameră pentru proiectul de față deoarece, pe lângă caracteristicile foarte utile pe care le are pentru realizarea unor fotografii profesionale, el dispune de funcții speciale, care se pot programa prin dispositive periferice de control. Aparatul Canon 600D este prevăzut cu un terminal special pentru telecomanda (figura 2.9.), printre puținele modele existente pe piață cu această funcție.

Figura 2.9. Terminalul pentru telecomandă

2.5. Interfața pentru telecomandă

Conceptul de comandă sau control la distanță poate fi redus la termenul de telecomandă. O mulțime de sisteme tehnologice și electrocasnice pot fi operate acum la distanță cu un astfel de dispozitiv, prin care se transmit comenzi prin diferite mijloace de telecomunicație.

În prezent există multe exemple de comunicație digitală pe distanțe scurte în ceea ce privește computerele și dispozitivele de comunicație în general. O mare parte din această comunicație se face prin mijlocirea legăturilor pe fire (cabluri), de exemplu: rețele telefonice, sisteme pe cablu coaxial, LAN-uri (rețele locale). Aceste cabluri conectează între ele o multitudine de dispositive, făcând uz de o mare varietate de conectori cu diverse forme, mărimi și număr de pini.

Utilitatea unui astfel de sistem de control la distanță a dispozitivelor nu poate fi pusă la îndoială, întrucât ușurează considerabil munca operatorilor, astfel nu mai este necesară deplasarea la dispozitiv pentru a putea face anumite setări și a stabili parametrii de funcționare.

În proiectul de față, telecomanda este folosită pentru conectarea în serie a intervalometrului cu aparatul foto digital. Rolul ei este de a declanșa aparatul să efectueze fotografii, fără să fie nevoie să acționăm butonul camerei. Mai mult, la conectarea intervalometrului, nu mai este nevoie nici de acționarea butonului telecomenzii, comenzile fiind transmise direct, după setarea parametrilor doriți de la intervalometru. Din acest motiv, am renuntat și la schema separată a telecomenzii, incluzînd-o într-un circuit care realizează interfața între aparatul de fotografiat și intervalometrul.

Pentru a putea conecta interfața realizată la aparatul de fotografiat, am folosit o mufă tip stereo de 2,5 mm.

Am folosit două tranzistoare pentru a realiza interfața telecomenzii (figura 2.10.), care este comandată de platforma Arduino. Tranzistoarele înlocuiesc cele 2 butoane ale telecomenzii, ele fiind de fapt contacte electrice. Când i se aplică un curent de bază (bază-emitor), tranzistorul se deschide, adică între emitor și colector apare continuitate, la fel ca cei doi poli ai unui buton.

Figura 2.10. Interfața telecomenzii

Tranzistorul este un dispozitiv electronic activ, cu trei terminale, care realizează o amplificare a semnalelor electrice.

Tranzistorul bipolar este constituit din două joncțiuni PN plane conectate în serie, formând fie o structură npn, fie o structură pnp. Cele trei regiuni ale structurii poartă denumirea de emitor, bază, colector. În regim normal de funcționare, joncțiunea emitor-bază este polarizată direct, iar joncțiunea colector-bază este polarizată invers. Efectul tranzistor constă în comanda curentului invers în joncțiunea colector-bază de către curentul direct din joncțiunea emitor-bază. Acest efect are loc dacă cele două joncțiuni sunt foarte apropiate una de alta, astfel încât lungimile de difuzie ale purtătorilor minoritari sunt mult mai mari decât lărgimea bazei.

Figura 2.11. Funcționarea în regim normal a tranzistorului npn [20]

Constatăm că tranzistorul de tip npn este constituit din două joncțiuni PN și deci, pentru funcționarea în regim normal a tranzistorului, cele două joncțiuni trebuie să fie polarizate astfel încât joncțiunea bază-emitor să fie în conducție și joncțiunea bază-colector să fie blocată (figura 2.11.).

Joncțiunea bază-emitor fiind în conducție, un flux de electroni ar trebui să traverseze emitorul și să se dirijeze către bază. Dar, deoarece baza tranzistorului s-a realizat mult mai puțin dopată cu impurități decât emitorul și grosimea bazei tranzistorului este foarte mică, atunci cea mai mare parte a electronilor porniți din emitor vor continua să se deplaseze către colector, fiind atrași de potențialul pozitiv al acestuia și ajutați de asemenea de câmpul electric din joncțiunea bază-colector.

Numai o mică parte (≈1%) din electronii veniți dinspre emitor vor găsi în bază goluri pentru a se recombina și vor forma un curent de electroni către baza tranzistorului. Iată deci proveniența denumirilor de emitor și de colector la tranzistorul bipolar cu joncțiuni: emitorul lansează un flux de electroni care este colectat de către colector.

Pentru realizarea circuitului am folosit tranzistoare biploare npn din seria BC274.
Caracteristicile principale ale tranzistorului:

Tensiunea colector – emitor: 450V

Puterea disipată Pd: 150W

Curent Ic: 15A

Tensiunea colector – emitor VCES: 2V

Curentul maxim pe colector Ic: 15A

Ic maxim (curent continuu): 15A

Temperatura: 25° C

Puterea maximă disipată Ptot: 150W

Tensiunea VCES: 1 kV.

Figura 2.12. Caracteristica statică a tranzistorului BC247 [21]

2.6. Afișajul LCD

Afișajul cu cristale lichide (Liquid Crystal Display, prescurtat LCD) este un dispozitiv de afișare pentru litere, cifre, grafică și imagini, fiind constituit dintr-o matrice de celule lichide care devin opace sau își schimbă culoarea sub influența unui curent sau câmp electric. Din punct de vedere fizic, fenomenul se explică prin proprietatea cristalelor lichide de a influența direcția de polarizare a luminii atunci când ele sunt puse sub o anumită tensiune electrică. Afișajele cu cristale nu produc ele însele lumină, și au un consum de energie foarte mic. Un afișaj LCD se prezintă sub forma unui ecran afișor (display) care este comandat electronic printr-un decodificator de caractere numerice și alfabetice. Este folosit frecvent în construcția ceasurilor digitale (ceasuri care au în locul acelor arătătoare un afișor de tip LCD), la afișările de date la mașini CNC, mașini de uz casnic, inscripții și semnalizări electronice.

Cristalele lichide sunt, în cazul de față, combinații chimice de natură organică aflate în stare lichidă. Ele au proprietatea de a putea fi comandate de o corespunzătoare tensiune electrică, astfel încât își ordonează moleculele trecând de la stare transparentă, la stare netransparentă. Concret, este vorba de o polarizare electrică a unor molecule lichide, care în contrast cu restul câmpului, formează o imagine vizibilă.

Un tip de memorie a afișajelor LCD este memoria DDRAM, care se folosește pentru stocarea caracterelor afișate pe ecran și poate memora 80 caractere, din care o parte sunt cele afișate direct pe ecran. Funcționarea acestora se bazează pe următorul principiu: este suficientă configurarea ecranului să incrementeze adresa automat („SHIFT” right) și configurarea adresei de start pentru mesajul care se afișează (ex. 0x00 hexa). Apoi, toate caracterele trimise pe liniile D0-D7 vor fi afișate de la stânga la dreapta. În acest caz, afișarea începe de la primul caracter din rând deoarece, adresa inițială este 0x00. Dacă se trimit mai mult de 16 caractere, toate vor fi memorate, dar numai primele 16 vor fi vizibile. Pentru a afișa și restul, se va folosi comanda „SHIFT”, care mută fereastra vizibilă spre celelalte zone din memorie, caracter cu caracter. Memoria DDRAM poate fi și scrisă, dar și citită. Conținutul memoriei se pierde la deconectarea de la alimentare.

Tipul de afișor LCD folosit în proiectul de față este unul din seria BC1602A (figura 2.13.). Producătorul acestui tip de afișaj LCD este BOLYMIN, care vine cu următoarele caracteristici tehnice:

COB cu ramă metalică

5×7 puncte cu cursorul

Construit în controler KS0066 sau echivalent

Alimentare de + 5V

Ciclu de 1/16

6 pini LED B / L: 15/16, sau A / K, sau de 1/2

Opțiunea: Matrice LED / margine B / L, EL / BL

Opțiunea: singura sursă de alimentare 3V

Opțiunea: tensiune negativă (construită în exterior)

Opțiunea: LCD Vop Fix pe 5V (-20 ~ +70° C).

Figura 2.13. Afișaj LCD albastru, BC1602A

Interfața de funcționare a pinilor:

VSS – GND 0V

VDD – Tensiune de alimentare de 5V

Vo – Tensiune de alimentare pentru LCD

RS – Cod de instrucțiuni

R / W – Citește (modul MPU) / Scrie (modul MPU)

E – Permite semnal

DB0 – bit 0

DB1 – bit 1

DB2 – bit 2

DB3 – bit 3

DB4 – bit 4

DB5 – bit 5

DB6 – bit 6

DB7 – bit 7

A – Alimentare pentru LED (+) / tensiune de ieșire negativă

K – Alimentare pentru lumina de fundal cu LED-uri (GND) [23].

Afișajele LCD pot afișa orice caracter sau simbol grafic și au consumul energetic foarte mic, acest lucru recomandându-le pentru aplicații portabile. Timpul necesar reorganizării cristalelor lichide pentru afișare este destul de mare, iar contrastul și vizibilitatea sunt mai reduse decât la celalalte tipuri de afișaje. După culoarea imaginii observată de ochiul subiectului, sunt afișoare normale (matrice de puncte întunecate pe fond luminos) sau inverse (matrice de puncte luminoase pe fond întunecat, numai la module reflective).

Afișajul LCD permite scrierea caracterelor alfanumerice principale și l-am folosit în circuit (figura 2.14.) pentru a putea vizualiza setările pe care le efectuăm cu intervalometrul.

Figura 2.14. Conectarea LCD-ului în circuit

Transferul de date între microcontroler și LCD se poate face pe 4 sau 8 biți printr-un bus de date. Pe lângă linile de date vom avea nevoie și de 3 linii de control:

1) E (Enable) care permite sau nu transmiterea de date și comenzi. Setând acestă linie 1 poate începe schimbul de date și comenzi între LCD și microcontroler.

2) R/W (Read/Write) are rolul de a stabili direcția datetelor, 0 fiind pentru scrierea datelor, iar 1 fiind pentru citirea datelor din LCD.

3) RS (Register Selec) se folosește la selectarea registrilor interni ai LCD-ului. Dacă ia valoarea 0 înseamnă că trimitem LCD-ului o instrucțiune, iar dacă scriem valoarea 1 înseamă că trimitem date [24].

Pentru scrierea unor date în LCD trebuie ca: E=1, R/W=0, RS=1. Funcțiile utilizate pentru controlul și scrierea LCD-ului sunt următoarele:

unsigned char lcd_init(unsigned char lcd_columns) – realizează inițializarea LCD-ului, lcd_columns reprezentând numărul de coloane ale LCD-ului, în cazul nostru 16;

void _lcd_ready(void) – așteaptă până când LCD-ul este gata să primească date; avem nevoie de această funcție deoarece LCD-ului îi trebuie un timp de inițializare după ce a fost pus în funcțiune;

void lcd_clear(void) – șterge tot ce este scris pe LCD și duce cursorul la linia și coloana 0;

void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) – setează cursorul la poziția x,y; x reprezintă coloana, iar y reprezintă linia;

void lcd_putchar(char c) – afișează un caracter la poziția x,y curentă; dacă avem mai multe comenzi de acest gen însemnă că va scrie caracterul unul peste altul și va scrie pe coloana sau linia următoare.

void lcd_puts(char *str) – afișează un șir de caractere începând de la poziția x,y curentă;

2.7. Alimentarea

Alimentatorul circuitului intervalometrului este un circuit integrat regulator de tensiune de 5V (figura 2.15.). Pentru realizarea acestuia am folosit o mufă de baterie de 9V, un regulator de tensiune de 5V, două condensatoare care filtrează curentul și o diodă pentru a proteja montajul de inversarea polarității.

Figura 2.15. Schema electrică pentru alimentarea circuitului intervalometrului

Pentru realizarea blocului de filtraj am folosit două condensatoare de valori diferite.

Condensatorul este un dispozitiv electric pasiv ce înmagazinează energie sub forma unui câmp electric între două armături încărcate cu o sarcina electrică egală, dar de semn opus. Acesta mai este cunoscut și sub denumirea de capacitor.

Blocul redresor de tensiune este realizat cu o diodă semiconductoare, care conduce tensiunea într-un singur sens. Prin diodă semiconductoare înțelegem o joncțiune PN la capetele căreia sunt aplicate două constante ohmice: una numită catod (pe regiunea tip n) și cealaltă numită anod (pe regiunea tip p).

O diodă conduce numai când este polarizată direct și foarte puțin la polarizarea inversă. Dacă o diodă este alimentată în curent alternativ, atunci ea va determina trecerea curentului numai o semialternanță, în timp ce semialternanța negativă este blocată.

Stabilizatoarele de tensiune continuă fac parte din structura surselor de alimentare, alături de transformator, de blocul redresor și de blocul de filtraj.

Un stabilizator de tensiune continuă este un cuadripol, care menține tensiunea de ieșire în limite foarte strânse, indiferent de variația tensiunii de intrare a curentului prin sarcină, sau a temperaturii mediului ambiant, în domenii specificate prin standard sau norme tehnice.

Construcția lor se poate realiza în două moduri:

a) una din cele mai simple metode se bazează pe capacitatea unor componente electronice (diode Zener, tuburi cu descărcare în gaz, etc.) de a menține într-un domeniu dat (domeniu de stabilizare) tensiune constană la bornele lor; performanțele de stabilizare a tensiunii de ieșire, asigurate de un stabilizator bazat pe acest principiu, sunt strict determinate de caracteristica tensiune-curent a componentei folosite.

b) o altă metodă de construcție a stabilizatoarelor de tensiune continuă constă în utilizarea unei scheme electrice de amplificator cu reacție; în acest caz, tensiunea de ieșire se menține constantă printr-un proces de reglare automată care se desfășoară în două faze.

Regulatorul este un dispozitiv al unui sistem de reglare automată, care primește la intrare semnalul emis de elementul de comparație și transmite la ieșire mărimea de comandă a elemnetului de execuție, care efectuează operația impusă.

Stabilizatoarele de tensiune fixă uzuale s-au proiectat în ideea folosirii pentru stabilizarea locală a tensiunii de alimentare pe module cu circuite integrate.

Caracteristica de ieșire a unui stabilizator de tensiune este aproximativ orizontală, așa cum se vede în figura 2.16. Protejarea sursei se face prin limitarea curentului la o valoare fixă, eventual programabilă.

Figura 2.16. Caracteristica de ieșire a unui stabilizator

Există și caracteristici cu limitare prin întoarcere a curentului de ieșire. Prin întoarcerea curentului se înțelege o micșorare a lui iL (curentul de ieșire) astfel că: u0=0 și iL = isc (valoarea curentului isc depinde de schema montajului).

În proiectul de față am folosit stabilizatorul de tensiune fixă LM7805 din seria A78xx.

Figura 2.17. Construcția schemei electrice a stabilizatoarelor

de tensiune din seria A78xx [27]

Tranzistoarele Q1-Q2 alcătuiesc împreună cu rezistoarele aferente o sursă de tensiune de referință de tip bandă interzisă de 5V. Tranzistorul compus Q3, Q4, R4, Q11, R6 constituie un amplificator de eroare inclus în sursa de referință, ceea ce diminuează tensiunea de zgomot la ieșire. Rezistorul R1 fixează curentul prin generatorul Q8, Q9 (sarcina activă a amplificatorului de eroare).

Elementul regulator serie, format din Q16, Q17, este capabil să furnizeze un curent de ieșire de 1.5A. Joncțiunea bază-emitor a tranzistorului de limitare Q15 se prepolarizează prin divizorul rezistiv R21, R12, pentru a reduce valoarea rezistenței de scurt R11. Prin intermediul tranzistorului Q15 acționează și circuitul de menținere a funcționarii tranzistorului Q17 în aria de siguranță ( Z2, R13, R12, R11).

Dioda Zener Z1, repetorul Q12 și divizorul rezistiv R7, (R6+R5) furnizează tensiunea de prepolarizare, la Tj= 25°C, a bazei tranzistorului senzor de temperatură Q14. La pornire, tranzistorul Q13 furnizează curent prin R1 sursei de referință. După atingerea potențialului de regim permanent (5V pe baza lui Q6), tranzistorul Q13 se blochează.

Pentru fiecare tip de circuit din seria μA 7805, nivelul tensiunii de ieșire se fixează pe chip, selectând cu o mască de interconexiuni adecvată valoarea corespunzătoare a rezistenței R20.

Stabilizatoarele din această familie au avantajul simplității maxime de utilizare și a optimizării raportului cost-performanță. Astfel, reducându-se la trei numărul terminalelor, ele se livrează în capsule TO-3 și TO-220 [26].

Caracteristicile stabilizatorului LM7805:

limitarea internă a curentului;

protecție termică internă;

folosirea unui radiator adecvat, curentul maxim poate atinge 1A;

chiar dacă au fost destinate folosirii doar a unei singure tensiuni de ieșire fixe, ea poate fi reglată prin conectarea cu alte dispozitive externe;

căderea de tensiune între intrare și ieșire este de minim 2V.

2.8. Comunicarea cu Arduino Uno

Acest proiect, bazat pe platforma programabilă Arduino Uno, constă din mai multe module conectate între ele. Modulele pot fi catalogate în funcție de diverse criterii, iar conectarea acestora la platforma de dezvoltare se poate face în mai multe feluri.

Modulele de intrare, numite și senzori, sunt module care se conectează la platforma Arduino pentru a trimite date către aceasta (în cazul nostru butoane, senzori de temperatură).

Modulele de ieșire sunt module care se conectează la platforma Arduino pentru a permite acesteia să transmită informații către lumea exterioară. Acestea pot fi relee, afișaje, difuzoare, etc.

Modulele de date permit platformei Arduino să comunice direct cu alte dispozitive digitale (inclusiv cu alte module Arduino). Modulele de date pot fi module Ethernet, care permit comunicația prin Internet sau printr-o rețea locală, module radio, care pot comunica cu computere sau alte platforme Arduino, module USB, module GSM, etc. În cazul nostru, comunicarea se face prin module de tip USB. Conectorul USB este necesar pentru programarea inițială a microcontrolerului. Prin intermediul acestuia, platforma se conectează la un computer pe care se scrie, se compilează și se încarcă programul utilizat. Tot prin acest port, platforma Arduino se alimentează, atâta vreme cât consumul de curent este rezonabil.

Conectorii de pe platformele de dezvoltare Arduino sunt conectori de tip „mamă”. Acești conectori sunt luați drept pini și au următoarele funcții:

GND — ground, masă, polul negativ al circuitului, cu o tensiune de 0V;

5V — 5V, pin care prezintă o tensiune de 5V față de GND, indiferent de tensiunea de alimentare;

în funcție de modelul platformei de dezvoltare, tensiunea de lucru poate fi 5V sau 3,3V;

VCC — tensiunea de intrare; acest pin prezintă tensiunea de alimentare neschimbată, indiferent că este 3,3V, 5V, 9V, 12V sau oricare alta;

Digital 0, Digital 1, …, Digital N — pini de intrare/ieșire digitală. Pinul X va fi folosit pentru intrare sau pentru ieșire, în mod opțional. Pinii digitali au doar două stări: 1 sau 0 (logic), HIGH sau LOW (notația în cod), 5V sau 0V (tensiunea propriu-zisă). Numărul concret de pini disponibili depinde de modelul specific al platformei de dezvoltare; în general, numărul lor este de 14 sau 54;

Analog 0, Analog 1, …, Analog N — pini exclusiv de intrare analogică. Aceștia pot citi valori discrete între 0 și 1023, corespunzătoare în mod proporțional tensiunii de intrare (între 0 și 5V). Din nou, numărul de pini diferă de la placă la placă; în general numărul lor este de 6 sau 16.

Capitolul 3. Implementarea software și execuția operațiilor

3.1. Limbajul de programare

Pentru a programa microcontrolerul am conectat placa Arduino la un computer pe care am instalat mediul de dezvoltare și driverele necesare. Mediul de dezvoltare este disponibil în mod gratuit pe site-ul producătorului pentru diverse sisteme de operare la adresa http://arduino.cc/en/Main/Software.

Pașii pe care i-am parcurs pentru instalare și programare sunt următorii:

am descărcat aplicația de la adresa de mai sus și am dezarhivat-o în directorul C:\arduino-1.0;

am conectat placă Arduino la computer printr-un cablu USB și unul dintre LED-urile de pe placă s-a aprins;

la indicarea locației driverului, am indicat directorul C:\arduino-1.0\drivers;

am pronit mediul de dezvoltare executând C:\arduino-1.0\arduino.exe;

am indicat modelul plăcii în meniul Tools > Board;

am indicat portul pe care s-a conectat placa Arduino în meniul Tools > Serial Port;

am încărcat programul pe placă prin opțiunea: File > Upload.

Toate platformele de dezvoltare Arduino pot fi programate cu ajutorul Arduino IDE. Programul are câteva biblioteci incluse, necesare scrierii unor programe de bază. În cazul în care se dorește introducerea unor noi biblioteci, ele trebuie copiate în directorul libraries de unde s-a extras/instalat programul(ex: c:\Arduino\libraries\ ).

Biblioteci standard (incluse):

EEPROM – citirea și scrierea unor date stocate permanent

Ethernet – pentru conectarea la Internet folosind shield-ul Arduino Ethernet

Firmata – pentru comunicarea cu aplicații de pe PC folosind un protocol serial standard

GSM – pentru conectarea la o rețea GSM/GRPS folosind un shield GSM

LiquidCrystal – pentru controlarea afișajelor cu cristale lichide (LCD)

SD – pentru scrierea sau citirea cardurilor SD

Servo – pentru controlarea servomotoarelor

SPI – pentru comunicarea cu dispozitive folosind Serial Peripheral Interface (SPI)

SoftwareSerial – pentru comunicarea serială pe orice pini digitali

Stepper – pentru controlarea motoarelor pas cu pas

WiFi – pentru conectarea la Internet folosind shield-ul Arduino WiFi

Wire – interfața cu doua fire (Two Wire Interface TWI/I2C) pentru comunicarea datelor într-o rețea de dispozitive sau senzori.

De asemenea, este posibilă și crearea unor biblioteci personalizate, care trebuie apoi implementate în directorul „libraries” din directorul Arduino.

Limbajul de programare Arduino IDE este asemănător celui de C++, cu unele restricții și unele funcții special construite. În loc de o funcție principală, se folosește funcția void setup () , unde se definesc librăriile pentru diferiți senzori, constantele, variabilele și tot felul de obiecte ce vor fi folosite pe parcursul programului. Se folosește funcția setup () la fiecare început de comandă, iar funcția loop() se repetă pe parcursul liniilor de cod.

Este nevoie de un meniu de navigație și de cel puțin aceste patru moduri de operare diferite:

modul de introducere, care setează diferite opțiuni;

modul de confirmare, care rezumă setările și așteaptă confirmarea;

modul de funcționare: se schimbă rezistența de ieșire în funcție de setări și se afișează progresia (numărul de imagini făcute și timpul până la poza următoare);

modul de final, când programul este încheiat și se afișează numărul total de imagini.

3.2. Logica de control a intervalometrului

Pentru acest proiect, platforma Arduino trebuie să fie capabilă să primească mesajul la acționarea butonului de pornire, să îl afișeze pe ercanul LCD, să îl gestioneze și să trimită comanda mai departe, către interfața ce acționează aparatul de fotografiat.

Codul sursă a fost preluat și implementat în programul Arduino (figura 3.1.), cu schimbări ale variabilelor și prelucrarea caracteristicilor meniului și funcțiilor necesare [30].

Figura 3.1. Implementarea codului sursă

Programarea s-a făcut pe baza programului dedicat pentru Arduino, iar crearea codului sursă a necesitat implementarea librarieri „LiquidCrystal.h”, ce face conectarea între Arduino și ecranul LCD. Odată cu definirea acestei librării, se definesc parametrii de timp și de lumină pentru setarea intervalometrului, butoanele de comandă și pinii afisajului LCD. Valorile definite pentru intervalele de timp folosite în toate liniile de cod sunt trecute în milisecunde.

Definirea variabilelor ce alcătuiesc meniul de comandă:

int g_run_mode=0; // 0:se aleg opțiunile, 1:confirmare, 2:rulare, 3:terminare

int G_menu_id; // meniul curent

int g_tmp; // meniu temporar

int g_opt_mode; // 0:intervalometru,1:fotografie

int g_opt_totpic; // se oprește odată ce numărul de fotografii setate au fost făcute

unsigned long g_opt_time; // intervalul de timp între fotografii (în ms)

byte g_opt_time_mask[6];

// trebuie să corespundă valorii g_opt_time în formatul: hh,mm,ss

int g_opt_startmode; // start după o condiție de lumină, start normal

unsigned long g_opt_starttime; // timpul înainte de începerea fotografierii (în ms)

byte g_opt_starttime_mask[6];

// trebuie să corespundă valorii g_opt_time în formatul: hh,mm,ss

int g_opt_startlight; // dacă startmode=2, se setează pragul valorii de lumină

byte g_opt_startlight_above;

// dacă startmode=2, se setează valoarea pragului dacă lumina este mai scăzută sau mai ridicată

int g_opt_focus; // pre-focus: 0 no, 1 yes

int g_opt_offlight;

// lumina: 0 mereu pornită, 1 mereu oprită, 2 oprită după 5 secunde, 3 oprită după 30 secunde

int g_opt_offlight_deltat; // intervalul de timp înainte de oprire

unsigned long g_opt_offlight_t0; // intervalul de timp de la ultima aprindere

int g_opt_beeps; // sunet înaintea fotografierii: 0 deloc, 1 o secundă după

int g_opt_menubeeps; // sunet la apăsarea butoanelor

unsigned long g_time0; // timpul de start

unsigned long g_time_pic; // timpul când a fost făcută ultima fotografie

bool g_okfoto=0; // condițiile pentru a face fotografii

int g_tot_pic=0; // totalitatea fotografiilor făcute

int g_last_light=99; // ultima valoare a luminii

int g_last_sound=99; // ultima valoare a sunetului

int g_lcd=0; // modul în care se află LCD

int g_button_wait=BUTTON_WAIT_OPT;

// timpul așteptat până la apăsarea butonului (în ms)

float g_temp; // temperatura

Funcția de intrare care se definește de fiecare dată când Arduino este pornit:

void setup()

{

//se setează pinii de intrare/ieșire

pinMode(PIN_OUT_SPEAKER, OUTPUT);

pinMode(PIN_OUT_SHOOT, OUTPUT);

pinMode(PIN_OUT_FOCUS, OUTPUT);

pinMode(PIN_LCD_VDD, OUTPUT);

pinMode(PIN_IN_BUTTON_UP_LEFT, INPUT);

pinMode(PIN_IN_BUTTON_DOWN_RIGHT, INPUT);

pinMode(PIN_IN_PHOTORESISTOR, INPUT);

pinMode(PIN_IN_THERMISTOR, INPUT);

#ifdef DEBUG

Serial.begin(9600);

#endif

reset();

}

Când un buton a fost acționat, în funcție de modul de funcționare, comanda se trimite la manipulantul corect, se aprinde afișajul LCD dacă a fost stins și se resetează funcția „timer” de la ultima citire:

void check_input()

{

int button_pressed;

button_pressed=WaitButton(g_button_wait);

if (button_pressed!=KEYPAD_NONE) {

if (button_pressed==KEYPAD_ALL) {

reset();

return;

}

if (g_opt_menubeeps==1) beep(1);

g_opt_offlight_t0=millis();

if (g_opt_offlight!=3 && g_lcd==0) {

SwitchBacklight(1);

return;

}

switch(g_run_mode) {

case 0:

check_opt_input(button_pressed);

break;

case 1:

check_sumup_input(button_pressed);

break;

case 2:

check_run_input(button_pressed);

break;

default:

break;

}

}

}

Următoarea linie de cod realizează afișarea caracterelor pe ecranul LCD:

void update_sumup_display()

{

lcd.clear();

switch(g_opt_mode)

{

case 0:

switch(g_tmp){

case 0:

lcd.print("intervalometer");

break;

case 1:

lcd.print("tot pics:");

lcd.print(g_opt_totpic);

lcd.print(" ");

break;

case 2:

lcd.print("pic every:");

lcd.print(g_opt_time/1000);

lcd.print("s");

break;

default:

print_common_sumup(g_tmp-3);

break;

}

g_tmp++;

if(g_tmp>5) g_tmp=0;

break;

case 1:

switch(g_tmp){

case 0:

lcd.print("pic on flash");

break;

default:

print_common_sumup(g_tmp-1);

break;

}

g_tmp++;

if(g_tmp>3) g_tmp=0;

break;

case 2:

switch(g_tmp){

case 0:

lcd.print("pic on sound");

break;

default:

print_common_sumup(g_tmp-1);

break;

}

g_tmp++;

if(g_tmp>3) g_tmp=0;

break;

}

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("confirm ?");

lcd.setCursor(15,1);

lcd.write(4);

lcd.cursor();

lcd.blink();

}

Pentru definirea butoanelor și comenzilor realizate de acestea, a fost nevoie de realizarea mai multor instrucțiuni. Acestea sunt mai întâi implementate, apoi verificate cu funcțiile deja definite ale LCD-ului și în final, se execută instructiunea pentru apăsarea greșită a butoanelor, care stinge LCD-ul și preia comanda de la început:

void check_sumup_input(int button_pressed)

{

switch(button_pressed) {

case KEYPAD_RIGHT: //confirmă funcționarea

g_button_wait=BUTTON_WAIT_OPT;

g_time0=millis();

//salvează timpul în cazul în care există unul setat pentru începerea comenzii

g_time_pic=g_time0;

g_run_mode=2;

break;

case KEYPAD_LEFT: // anulează confirmarea, înapoi la opțiuni

g_okfoto=0;

g_button_wait=BUTTON_WAIT_OPT;

g_run_mode=0;

break;

}

}

void check_run_input(int button_pressed)

{

switch(button_pressed) {

case KEYPAD_UP:

break;

case KEYPAD_DOWN:

break;

case KEYPAD_RIGHT:

break;

case KEYPAD_LEFT:

break;

}

}

int WaitButton(int waittime)

{

unsigned long int t0=millis();

int b0;

while(((b0=CheckButton())==KEYPAD_NONE)&&(millis()-t0<waittime))

{

}

return b0;

}

byte CheckButton(void)

{

int a1,a2,bU,bD,bL,bR;

bU=bD=bL=bR=0;

a1=analogRead(PIN_IN_BUTTON_UP_LEFT);

a2=analogRead(PIN_IN_BUTTON_DOWN_RIGHT);

delay(150);

if (a1>1000 && a2>1000) return KEYPAD_NONE;

#ifdef DEBUG

if (a1<10 && a2<10) {Serial.print("ALL\n");return KEYPAD_ALL;}

if (a1<10) {Serial.print("LEFT\n");return KEYPAD_LEFT;}

if (a1<200) {Serial.print("UP\n");return KEYPAD_UP;}

if (a2<10) {Serial.print("DOWN\n");return KEYPAD_DOWN;}

if (a2<200) {Serial.print("RIGHT\n");return KEYPAD_RIGHT;}

#else

if (a1<10 && a2<10) return KEYPAD_ALL;

if (a1<10) return KEYPAD_LEFT;

if (a1<200) return KEYPAD_UP;

if (a2<10) return KEYPAD_DOWN;

if (a2<200) return KEYPAD_RIGHT;

#endif

return KEYPAD_NONE;

}

void WrongPress()

{

lcd.noDisplay();

delay(150);

lcd.display();

if (g_opt_menubeeps==1) beep(1);

return;

}

Implementarea funcțiilor pentru definirea comenzilor de realizare a fotografiilor și derularea procesului de fotografiere prin setarea timpului și a opțiunilor aferente:

void check_foto()

{

unsigned long now;

int i,n,taken;

switch(g_opt_mode){

case 0:

//intervalometrul

now=millis();

if (now-g_time_pic>g_opt_time){

//dacă este timpul corect pentru a fotografia

g_time_pic=now;

if (g_opt_focus) focus();

take_picture();

g_tot_pic++;

//dacă s-a ajuns la numărul maxim de fotografii setate, se stinge variabila definită și se trece sistemul în modul de sfârșit „end mode”

if (g_tot_pic>=g_opt_totpic) {

g_okfoto=0;

g_opt_offlight_t0=millis(); //se salvează timpul de final

g_run_mode=3;

}

}

break;

case 1:

//se fotografiază

i=0;

taken=0;

do {

n=MeasureLight();

if (n-g_last_light>DELTA_LIGHT) {

if (g_opt_focus) focus();

take_picture();

taken=1;

}

i++; //se actualizează numărul de fotografii realizate

} while(i<10 && taken==0);

if (taken) {

g_tot_pic++;

//se așteaptă puțin înainte de a reseta valoarea predefinită

delay(500);

g_last_light=MeasureLight();

}

else g_last_light=n;

//dacă nu se efectuează nici o fotografie sau nu a fost efetuată niciuna până în momentul de față, se poate reseta contrastul de lumină

break;

}

}

Funcția care realizează cele două comenzi finale pentru care a fost conceput programul:

void take_picture()

{

if (g_opt_beeps>0) beep(g_opt_beeps);

if (g_lcd==1) {

lcd.clear();

lcd.print("Taking picture..");

}

digitalWrite(PIN_OUT_SHOOT,HIGH);

delay(SHOOT_TIME);

digitalWrite(PIN_OUT_SHOOT,LOW);

}

void focus()

{

if (g_lcd==1) {

lcd.clear();

lcd.print("focusing..");

}

digitalWrite(PIN_OUT_FOCUS,HIGH);

delay(FOCUS_TIME);

digitalWrite(PIN_OUT_FOCUS,LOW);

}

3.3. Organigrama meniului

Pentru realizarea unui program de control al aparatului de fotografiat, am întocmit o organigramă a operației de bază și a pașilor care trebuie parcurși pentru executare (figura 3.3.). Meniul principal (figura 3.2.) este acela de setare a realizării fotografiilor într-un interval de timp stabilit.

Figura 3.2. Meniul principal al dispozitivului

Figura 3.3. Organigrama meniului principal

Capitolul 4. Realizarea practică a proiectului

4.1. Structura proiectului

Structura circuitului se definește pe baza schemei bloc (figura 2.1.) și este compusă din circuitul fizic al intervalometrului, placa de dezvoltare Arduino Uno, alimentatorul (compus din circuitul stabilizator și bateria de 9V), interfața care face legătura cu aparatul de fotografiat și camera digitală Canon EOS 600D.

Figura 4.1. Circuitul fizic al intervalometrului

Pentru realizarea proiectului a fost nevoie de proiectarea circuitului electric, pe care am realizat-o cu ajutorul programului EAGLE. Software-ul EAGLE este ușor de utilizat, foarte adaptabil, dispune de o bibliotecă mare de componente, are posibilitatea de a trece de la schemele de circuit în layout PCB cu un singur buton de comandă, și, în plus, se găsește gratuit în versiunea de încercare.

Figura 4.2. Proiectarea circuitului în programul EAGLE

Realizarea practică a proiectului am început-o realizând conexiunile pe plăcuța electronică pentru intervalometru. Am adăugat apoi afișajul LCD și am dispus conexiunile pinilor pentru al putea conecta la platforma Arduino Uno. După lipirea componentelor pe plăcuța de alimentare, am realizat circuitul interfeței și l-am conectat în serie, împreună cu aparatul de fotografiat și intervalometrul.

Dispozitivul, deși are mai multe părți periferice, are dimensiuni mici, făcându-l ușor de utilizat și transportat.

Figura 4.3. Conectarea practică a intervalometrului și perifericelor acestuia

cu aparatul de fotografiat

4.2. Rezultate obținute

Deoarece aparatul digital Canon EOS 600D nu are un circuit predefinit pentru realizarea telecomenzilor cu auto declanșator sau a dispozitivelor periferice care să o înlocuiască, am constatat că circuitul realizat în prima etapă a proiectului a avut nevoie de modificări. Odată conectată la aparatul de fotografiat, interfața realiza funcția de focus, însă rămânea blocată în acest punct, fără să acționeze și funcția de fotografiere.

Acest lucru se datora efectului tranzistoarelor, care se inchideau la trecerea curentului electric prin ele, iar semnalul era transmis invers și nu ajungea la contactul pentru declanșarea funcției de fotografiere. Dispozitivul intervalometrului își continua totuși programul, afișajul LCD arătând pașii care se exacutau, sau mai bine spus, care trebuiau sa fie executați de aparatul de fotografiat.

Din acest motiv, a fost nevoie să refac circuitul. În noua schemă (figura 4.4.) am adăugat două relee de 5V și un circuit inversor, pentru semnalul transmis.

Figura 4.4. Noua interfață a telecomenzii

Cele doua tranzistoare, care au câte o rezistență conectată pe bază și limitează curentul de polaritate, țin locul circuitului telecomenzii. Joncțiunea emitor–bază, fiind polarizată direct, este parcursă de un curent direct (curent de difuzie), mare în raport cu curentul invers (rezidual). Joncțiunea emitorului este puternic asimetrică, adică impurificarea emitorului este mult mai puternică decât cea a bazei.

Platforma Arduino este programată ca în momentul în care temporizatorul este activat, să genereze un semnal la una dintre ieșiri. În general, în momentul în care se comandă aparatul să realizeze fotografii, ar trebui să existe un semnal logic „1”, adică să avem la ieșire tensiunea de 5V. Restul semnalelor sunt „0”. Însă primul circuit realizat, genera invers aceste semnale logice, adică „0” în momentul fotografierii și „1” în repaus. Opusul acestul fenomen se poate obține prin intermediul unui circuit inversor. Când la intrare sesizează valoarea „1” (5V), la ieșire el generează un semnal „0” (0V) și invers.

Dacă în montaj se conectează doar ieșirea și intrarea inversoarelor, acestea nu o să meargă, trebuie conectată și alimentarea, care este 5V. Circuitele digitale funcționează în mare parte cu 5V. Mai exact, când primesc un semnal logic „1” la intrare, un tranzistor din interiorul porții inversoare se blochează, iar tensiunea de 5V pentru „1” logic nu mai apare la ieșire sau tensiunea este limitată printr-un rezistor la o valoare specifică pt „0” logic. Când la intrare este un semnal specific „0” logic, tranzistorul din interior nu se mai blochează și inversorul furnizează la ieșire 5V.

Circuitul inversor folosit este unul din seria 74LS04. Acesta are 6 porți inversoare (inversori), adică 6 intrări și 6 ieșiri (12 pini în total) și 2 pini de alimentare pentru „+” și pentru „-”.

Figura 4.5. Circuitul inversor 74LS04 [38]

Figura 4.6. Caracteristicile eletrice de operare la temperatura în aer liber

Releul este un aparat electric automat de joasă tensiune, care, sub acțiunea unei mărimi de intrare (curent, tensiune) produce o variație bruscă a mărimii de ieșire. În mod obișnuit, releul închide sau deschide un circuit, prin comutație mecanică (cu contacte) sau statică (fără contacte). Releul nu poate avea decât două stări stabile, acționat sau neacționat (de funcționare și de repaus), trecerea de la o stare la alta fiind o stare de tranziție.

Releele electromagnetice sunt aparate de protecție care asigură protecția la curenți de scurtcircuit sau la scăderea tensiunii cu acțiune instantanee sau temporizată. La trecerea curentului electric printr-un conductor, va lua naștere un câmp magnetic în jurul acestuia. În cazul în care conductorul este construit sub forma unei bobine, câmpul magnetic produs se va orienta în lungimea bobinei. Cu cât intensitatea curentului este mai mare, cu atât puterea câmpului magnetic este mai mare, toți ceilalți factori rămânând neschimbați. Bobinele reacționează la variația curentului prin ele datorită energiei stocate sub forma acestui câmp magnetic.

În proiect am folosit două relee de 5V, modelul RSM957, cu următoarele caracteristici electrice:

Producător: RELPOL

Tensiune de comutare maximă: 24 V (DC)

Tensiune comutată maximă: 120 V (AC)

Curent comutat: 2 A

Temperatura de lucru: -30 – 70° C

Timp acționare: 5 ms

Timp descărcare: 5 ms.

Concluzii

Soluția implementată de realizare a unui intervalometru pentru aparatele de fotografiat profesionale, vizând construcția hardware a acestuia în jurul microcontrolerului Arduino Uno, s-a dovedit vizibilă, în sensul că am reușit să realizez circuitul intervalometrului folosind dispositivele speciale specificate în proiect.

Am ales acesta temă, deoarece dispueam deja de obiectul principal și costisitor al proiectului: aparatul de fotografiat profesional. Celelalte componente au fost ușor de achiziționat (microcontrolerul, LCD-ul, plăcuțele pe care am realizat circuitul, releele de 5V, tranzistoarele, condensatoarele și bateria de alimentare), iar o parte dintre acestea le-am realizat din materialele pe care le aveam deja acasă (cabluri de lagătură, rezistoare, diode, butoane, etc.). Prin acest lucru am vrut să evidențiez faptul că un proiect de acest gen poate să pronească de la o idee simplă și, după achiziționarea pieselor principale, te poți „juca” atât cu implementarea hardware, cât și cu cea software. Soluțiile constructive folosite au vizat minimizarea costurilor de producție și utilizarea materialelor ușor de găsit și de prelucrat.

Inițial, alimentarea intervalometrului trebuia făcută prin USB de la o sursă de tensiune, însă am realizat că este mult mai practic să folosesc o baterie de 9V, care să îmi alimenteze circuitul, acest lucru făcând dispozitivul apt pentru funcționalitate în orice loc în care nu aș dispune în mod normal de nici o sursă de tensiune.

De asemenea, am vrut să proiectez și un model standard de telecomandă pentru aparatul de fotografiat, care să realizeze conexiunea dintre acesta și dispozitiv, însă circuitul de alimentare și interfața telecomenzii nu permiteau folosirea în paralel a intervalometrului (care dădea comanda de realizare a fotografiei) și a telecomenzii (care realiza aceeași funcție). Astfel, am redus conexiunea cu aparatul de fotografiat la un singur fir, conectat direct în circuitul de interfață al alimentării intervalometrului.

Programarea software a microcontrolerului am realizat-o cu soft-ul specific platformelor Arduino, care se poate achiziționa gratuit de pe website-ul producătorilor. Codul sursă utilizat l-am preluat din cele standard folosite pentru realizarea acestui tip de intrevalometru și l-am adaptat cerințelor camerei mele de fotografiat. A fost nevoie să renunț la câteva funcții din liniile de cod și să modific altele, care să fie funcționale pentru acest modelul de aparat.

În ceea ce privește perspectivele de dezvoltare a acestei soluții de implementare, se pot face adăugiri asupra modului în care sunt realizate imaginile, prin utilizarea unor fotorezistențe, pentru efectuarea fotografiilor doar în condiții de lumină. De asemenea, se poate adăuga și un modul opțional pentru alimentarea prin USB, în cazul în care dispozitivul este folosit dintr-o încăpere, pentru a nu necesita baterii. Acest lucru duce la un cost mai avantajos al folosirii pe o durată mai lungă de timp.

O altă aplicație importantă a acestei tehnici se regăsește și în serviciul de Internet „Google Maps”. Folosind cu regularitate această aplicație, am constatat că paginile prezentate corespund unor date diferite de timp la care au fost captate imaginile. Intrând în modul de observare „Street View”, am descoperit că aceste imagini care au fost captate prin satelit în decursul anilor la intervale regulate de timp, sunt păstrate în această aplicație sub forma unei hărți care se poate derula. În funcție de perioada dorită, se poate observa evoluția planetei până în zilele noastre. Îl consider un fenomen extraordinar, deoarece se disting atât fenomenele naturale care au condus la modificarea reliefului, cât și construcția de noi imobile sau chiar extinderi masive ale unor așezări.

În viitor, prin această tehnică, se va continua realizarea acestor „time-lapse”-uri, iar rezultatele vor avea un impact vizual și mai mare asupra populației.

Concluzia personală în urma realizării proiectului este aceea că am reușit să proiectez un dispozitiv funcțional, lovindu-mă de diverse probleme în realizarea circuitului, pe care le-am rezolvat prin experimentarea mai multor metode și folosirea unei game largi de componente electronice. Acest lucru, reflectat în pasiunea pentru fotografie, mă va ambiționa să realizez proiecte frumoase cu ajutorul acestui dispozitiv, bucurându-mă de resursele inepuizabile ale naturii pentru sporirea creativității în acest domeniu.

Anexe

Anexa 1. Poze reprezentative

Figura 1. Aparatul de fotografiat gigant [32]

Figura 2. Prima fotografie din lume în care apar și oameni [33]

Figura 3. Fotografie realizată în timpul războiului din

Crimeea de Roger Felton în 1855 [33]

Figura 4. Operațiunea incipientă a utilizării de eter pentru anestezie – fotografie realizată în 1847 cu un „daguerreotype” de Josiah Johnson Hawes. Universitatea Harvard, Muzeul de Arta Fogg [34]

Figura 5. Aparatul de fotografiat Canon EOS 600D [35]

Figura 6. Modelul Arduino Uno implementat în softul EAGLE

Figura 7. Aplicația „Google Maps” cu meniul „time-lapse” [36]

Figura 8. Istoria văzută din satelit a orașului Las Vegas, USA (1999 – 2011) [37]

Bibliografie

1] http://brightbytes.com/cosite/tradecards.html (accesat februarie 2014)

[2] http://istoriesicultura.ro/istoria-fotografiei.html (accesat mai 2014)

[3] http://www.thedaglab.com/ (accesat mai 2014)

[4] http://webcultura.ro/prima-fotografie-color/ (accesat mai 2014)

[5] http://www.foto-club.ro/article/6832/Imagine-digitala (accesat mai 2014)

[6] http://sagittarius.iloveconstanta.ro/fotografie-film-sau-digital-1/ (accesat mai 2014)

[7] Enczi Zoltan, Richard Keating: Fotografia digitala cu aparate foto DSLR, editia a II-a, Editura Casa, Oradea 2012

[8] Brooks Jensen: Despre fotografie, cu dragoste, Editura Aqua Forte, Cluj-Napoca 2011

[9] http://www.fotografiistudio.com/articol.php?n=foto_secventa (accesat mai 2014)

[10] http://www.scritub.com/stiinta/informatica/Microcontroler61363.php (accesat aprilie 2014)

[11] http://cursuri-online.wikispaces.com/file/view/MICROCONTROLERE%20PARTEA%201.pdf/404406728/MICROCONTROLERE%20PARTEA%201.pdf (accesat aprilie 2014)

[12] http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno (accesat mai 2014)

[13] Camera obscura – Paolo Ruffillii
[14] Aparatul de fotografiat – Gunter Grass

[15] http://www.scribd.com/doc/47779523/11-ATMEL-AVR-8biti-partea-I-Curs-MC-17-12-2010 (accesat iunie 2014)
[16] http://arduino.cc/en/Hacking/PinMapping (accesat aprilie 2014)

[17] http://www.canon.ro/For_Home/Product_Finder/Cameras/Digital_SLR/EOS_600D/

(accesat mai 2014)

[18] http://trevorshp.com/creations/intervalometer.htm (accesat noiembrie 2013)

[19] http://timmsuess.com/projects/intervaluino/ (accesat martie 2014)

[20] http://blog.digitalcomplet.ro/wp-content/uploads/Cap.3.pdf (accesat iunie 2014)

[21] http://www.fairchildsemi.com/ds/BC/BC547.pdf (accesat aprilie 2014)

[22] http://www.coagula.org/content/pages/tutorial-manage-menu-and-lcd-display-arduino

(accesat iunie 2014)

[23] http://www.bolymin.com.tw/Doc/P125-BC1602A.pdf (accesat iunie 2014)

[24] ] http://invataelectronica.blogspot.ro/2011/08/afisajul-lcd.html (accesat mai 2014)

[25] https://www.circuitsathome.com/camera-control/arduino-based-controller-for-canon-eos-cameras (accesat noiembrie 2013)

[26] http://www.rasfoiesc.com/inginerie/electronica/STABILIZATOARE-DE-TENSIUNE86.php (accesat iunie 2014)

[27] http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/22615/STMICROELECTRONICS/L7805.html (accesat iunie 2014)
[28] http://www.practicalarduino.com/projects/time-lapse-camera-controller (accesat ianuarie 2014)

[29] https://github.com/felis/Arduino_Camera_Control (accesa ianuarie 2014)

[30] https://gist.github.com/lud0/aa2678b05bc976fff9c8 (accesat iunie 2014)

[31] http://weburbanist.com/2009/02/18/12-long-exposure-time-lapse-photographers/

(accesat iunie 2014)

[32] https://dancarageact62.wordpress.com/tag/aparat-de-fotografiat-gigant/ (accesat iunie 2014)

[33] http://www.e-antropolog.ro/2012/10/rolul-fotografiei-in-evolutia-societatii/ (accesat mai 2014)

[34] http://scientificbodyphotography.wordpress.com/conservation/history/ (accesat iunie 2014)

[35] http://www.optyczne.pl/index.php?test=aparat&test_ap=152 (accesat iunie 2014)

[36] http://pulse2.com/2013/05/09/google-timelapse-shows-you-how-earth-looked-in-the-past-85442/ (accesat iunie 2014)

[37] http://www.engadget.com/2012/07/24/google-fetes-40-years-of-landsat-with-new-timelapse-videos-of-ea/ (accesat iunie 2014)

[38] http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/motorola/SN54LS04.pdf (accesat iunie 2014)

Bibliografie

1] http://brightbytes.com/cosite/tradecards.html (accesat februarie 2014)

[2] http://istoriesicultura.ro/istoria-fotografiei.html (accesat mai 2014)

[3] http://www.thedaglab.com/ (accesat mai 2014)

[4] http://webcultura.ro/prima-fotografie-color/ (accesat mai 2014)

[5] http://www.foto-club.ro/article/6832/Imagine-digitala (accesat mai 2014)

[6] http://sagittarius.iloveconstanta.ro/fotografie-film-sau-digital-1/ (accesat mai 2014)

[7] Enczi Zoltan, Richard Keating: Fotografia digitala cu aparate foto DSLR, editia a II-a, Editura Casa, Oradea 2012

[8] Brooks Jensen: Despre fotografie, cu dragoste, Editura Aqua Forte, Cluj-Napoca 2011

[9] http://www.fotografiistudio.com/articol.php?n=foto_secventa (accesat mai 2014)

[10] http://www.scritub.com/stiinta/informatica/Microcontroler61363.php (accesat aprilie 2014)

[11] http://cursuri-online.wikispaces.com/file/view/MICROCONTROLERE%20PARTEA%201.pdf/404406728/MICROCONTROLERE%20PARTEA%201.pdf (accesat aprilie 2014)

[12] http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno (accesat mai 2014)

[13] Camera obscura – Paolo Ruffillii
[14] Aparatul de fotografiat – Gunter Grass

[15] http://www.scribd.com/doc/47779523/11-ATMEL-AVR-8biti-partea-I-Curs-MC-17-12-2010 (accesat iunie 2014)
[16] http://arduino.cc/en/Hacking/PinMapping (accesat aprilie 2014)

[17] http://www.canon.ro/For_Home/Product_Finder/Cameras/Digital_SLR/EOS_600D/

(accesat mai 2014)

[18] http://trevorshp.com/creations/intervalometer.htm (accesat noiembrie 2013)

[19] http://timmsuess.com/projects/intervaluino/ (accesat martie 2014)

[20] http://blog.digitalcomplet.ro/wp-content/uploads/Cap.3.pdf (accesat iunie 2014)

[21] http://www.fairchildsemi.com/ds/BC/BC547.pdf (accesat aprilie 2014)

[22] http://www.coagula.org/content/pages/tutorial-manage-menu-and-lcd-display-arduino

(accesat iunie 2014)

[23] http://www.bolymin.com.tw/Doc/P125-BC1602A.pdf (accesat iunie 2014)

[24] ] http://invataelectronica.blogspot.ro/2011/08/afisajul-lcd.html (accesat mai 2014)

[25] https://www.circuitsathome.com/camera-control/arduino-based-controller-for-canon-eos-cameras (accesat noiembrie 2013)

[26] http://www.rasfoiesc.com/inginerie/electronica/STABILIZATOARE-DE-TENSIUNE86.php (accesat iunie 2014)

[27] http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/22615/STMICROELECTRONICS/L7805.html (accesat iunie 2014)
[28] http://www.practicalarduino.com/projects/time-lapse-camera-controller (accesat ianuarie 2014)

[29] https://github.com/felis/Arduino_Camera_Control (accesa ianuarie 2014)

[30] https://gist.github.com/lud0/aa2678b05bc976fff9c8 (accesat iunie 2014)

[31] http://weburbanist.com/2009/02/18/12-long-exposure-time-lapse-photographers/

(accesat iunie 2014)

[32] https://dancarageact62.wordpress.com/tag/aparat-de-fotografiat-gigant/ (accesat iunie 2014)

[33] http://www.e-antropolog.ro/2012/10/rolul-fotografiei-in-evolutia-societatii/ (accesat mai 2014)

[34] http://scientificbodyphotography.wordpress.com/conservation/history/ (accesat iunie 2014)

[35] http://www.optyczne.pl/index.php?test=aparat&test_ap=152 (accesat iunie 2014)

[36] http://pulse2.com/2013/05/09/google-timelapse-shows-you-how-earth-looked-in-the-past-85442/ (accesat iunie 2014)

[37] http://www.engadget.com/2012/07/24/google-fetes-40-years-of-landsat-with-new-timelapse-videos-of-ea/ (accesat iunie 2014)

[38] http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/motorola/SN54LS04.pdf

Anexe

Anexa 1. Poze reprezentative

Figura 1. Aparatul de fotografiat gigant [32]

Figura 2. Prima fotografie din lume în care apar și oameni [33]

Figura 3. Fotografie realizată în timpul războiului din

Crimeea de Roger Felton în 1855 [33]

Figura 4. Operațiunea incipientă a utilizării de eter pentru anestezie – fotografie realizată în 1847 cu un „daguerreotype” de Josiah Johnson Hawes. Universitatea Harvard, Muzeul de Arta Fogg [34]

Figura 5. Aparatul de fotografiat Canon EOS 600D [35]

Figura 6. Modelul Arduino Uno implementat în softul EAGLE

Figura 7. Aplicația „Google Maps” cu meniul „time-lapse” [36]

Figura 8. Istoria văzută din satelit a orașului Las Vegas, USA (1999 – 2011) [37]