Meine UFO-BO die Universal-Foto-Box Teil 2

Im Zweiten Teil zur UFO-BO der Universal-Foto-Box geht es um die Platinen und die Bauteile.

Wie ich ja bereits im ersten Teil geschrieben habe übernimmt die Steuerung der Box ein Arduino.

Arduino - Uno - R3
So sieht der kleine Arduino-Uno aus

Das ist eine kleine Platine auf der ein programmierbares IC sitzt. Ich will hier jetzt gar nicht in die Details zu den IC´s und den anderen Möglichkeiten dieses Teil eingehen. Wer sich da vertieft mit auseinandersetzen möchte findet zum Beispiel auf dieser Seite einige Informationen.

Die Schaltung die aus wenigen Bauteilen besteht werde ich auf einer Lochrasterplatine aufbauen. Es gibt diese in verschiedenen Variationen. Für die Schaltung der UFO-BO benutze ich eine Platine nur mit Lötaugen.

Platinen
verschiedene Platinen

Die Leiterbahnen mache ich mit Draht und Lötzinn selber. Man kann den Aufbau aber auch zum Beispiel auf einem Entwicklerboard machen, dabei werden die Bauteile nicht verlötet sondern nur gesteckt. Zum Ausprobieren sicher auch eine Lösung.

Los geht´s

Was wird gebraucht um die UFO-BO zu bauen.

  • ein Arduino Uno
  • LCD Keypad Shield (kommt später)
  • Netzteil 12 V
  • 8 Widerstände 1KOhm (braun,schwarz,rot,gold)
  • 3 Dioden 1N4004
  • 3 NPN Transistoren BD 139
  • 2 Optokoppler PC847
  • 3 Chinch Buchsen (Für die Ventile)
  • 1 Klinkenbuchse 3,5mm für die Kamerasteuerung
  • weitere bis zu 3 Buchsen wenn auch die Blitze mit der Box ausgelöst werden sollen.
  • etwas Draht für Drahtbrücken auf der Platine
  • eine Lochrasterplatine ca. 70×50 mm
  • 3 Ventile für die Tropfen (dazu später mehr)

Die Widerstände und die Optokoppler dienen dem Schutz des Arduino. Mit den Transistoren und den Dioden werden Schalter für die Ventile realisiert. Auch hierbei gehe ich jetzt nicht ins Detail. Informationen über Schaltungen mit Transistoren findet man zum Beispiel hier. Ein Optokoppler wird überall da eingesetzt, wo eine Trennung zweier Stromkreise notwendig ist. Signale können nur in einer Richtung durch den Optokoppler übertragen werden.

Der Aufbau der Schaltung ist nun recht einfach. Der Arduino hat viele Aus- und Eingänge die man per Software steuern kann. An diesen Eingängen liegt also entweder Spannung an oder nicht, um es vereinfacht auszudrücken.

Aber wie kommt nun ein Tropfen aus dieser Box?

Antwort: überhaupt nicht 🙂
Mit der Box werden an den Transistorkreisen Ventile geöffnet. Da das im Millisekunden Takt geht, kommt gerade soviel Flüssigkeit aus dem Ventil, das sich ein Tropfen bilden kann. Steuert man nun die Ventile in der richtigen Zeit dann fallen die Tropfen auf die Wassersäule des vorherigen Tropfen und man erhält die schönen TaT-Bilder.

So ein Transistorkreis sieht folgendermaßen aus:

 

Transistorkreis
NPN Transistor und Optokoppler zum Schalten der Ventile

Das Bild ist mit der Software Fritzing entstanden.

Von diesen Schaltkreisen werden drei Stück benötigt, um drei Ventile zu steuern.  Die Anschlüsse an den Arduino sind dann nur noch von der verwendeten Software abhängig (dazu später mehr). Für mein Vorhaben sieht die Schaltung auf einer Lochrasterplatine so aus:

UFO-BO Schaltung
Die Schaltung auf einer Lochrasterplatine

In der Zeichnung steht noch Pumpe statt Ventil, das soll uns aber nicht stören. An dem zweiten Optokoppler wird der Auslöser der Kamera angeschlossen. Es können aber auch noch Blitzgeräte damit ausgelöst werden. Darauf verzichte ich aber, denn ich löse die Blitzgeräte mit der Kamera und einem Funkauslöser aus.

Soweit zur Schaltung. Im nächsten Teil geht es um das Zusammenbauen.

Links:
Teil 1 Die UFO-BO

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