Самодельный электронный увеличитель из FullHD WEB-камеры

Я хотел бы рассказать о создании своими руками электронного увеличителя на основе FullHD USB WEB-камеры. Процесс заключался в создании – моделировании и печати на 3D-принтере нового корпуса, изменении конструкции сенсора камеры (были убраны линзы) и установлен телеобъектив.

Камера подключается как по USB2 так и по USB3, разница лишь в разрешении, которое может она показывать в зависимости от версии порта USB – 2 или 3. Разумеется, по USB 3 камера обеспечивает максимальное разрешение и качество картинки.

Пластину крепления камеры я тоже использовал в разработке.

Как видно изнутри – конструкция камера состоит из двух блоков – сенсора и основной платы, соединенных плоским шлейфом.

В соответствии с габаритами плат я разработал в онлайн-программе https://www.tinkercad.com несложный корпус. Сама программа позиционируется как программа для начинающих, но позволяет делать достаточно сложные модели.

Итак, корпус разработан и отпечатан на 3D-принтере. Устанавливаем внутрь платы. С модуля камеры срезаем линзу – она не нужна. Но обязательно оставляем стекло с красно-синим покрытием – это стекло является инфракрасным фильтром.

В круглую деталь корпуса вкручиваем телеобъектив. Он приобретен на AliExpress, его характеристики: Mount type: C mount, Focal length: 50mm, Image format:  2/3″, Aperture: F/1.4, Iris/ Focus operation: manual, Lens size: 43mm (diameter) x H47mm, Angle of View: 7 degrees 50 mins, Minimum Object Distance (M.O.D.): 70cm.

На следующем фото видно стекло с красно-синим покрытием, оно установлено перед матрицей и предназначено для отсечения инфракрасной части спектра света, поступающего на матрицу.

И вот камера в сборе, закрепляем на ней подсветку Mechanic на 144 светодиода (тоже куплена на AliExpress).

Закрепляем камеру на штативе (куплен на Amazon) и подключаем камеру к компьютеру. Грубую регулировку фокуса можно сделать круглым элементом-держателем объектива, на котором закреплен объектив. Далее крутим на объективе диафрагму и резкость и получаем изображение. Ниже приведены образцы изображений различных предметов.

Увеличение составляет примерно 18 раз. Расстояние от объектива до рассматриваемого объекта составляет примерно 21 см.

Собственно изображение с камеры можно видеть на экране монитора (27 дюймов), на фото – на заднем плане.

Спасибо за внимание!

Инструменты и материалы, которые я использую

Мои инструменты и оборудование

В своей работе я использую следующие приборы и устройства:

🔧 Инструменты для пайки и монтажа

  • Паяльник Sequre SQ-ES99 с жалами C245
  • Термо-воздушная паяльная станция (Micro Hot Air Gun)
  • Нижний подогреватель плат 20×20 см, 700 Вт

🔋 Питание, нагрузка, программирование

  • Лабораторный блок питания 30 В / 10 А (Wanptek KPS3010DF)
  • Универсальный тестер ёмкости литиевых АКБ / тестер блоков питания / электронная нагрузка ATORCH DL24MP-FX, 150 Вт. Небольшой фото-отчет можно посмотреть 🔗здесь
  • Программатор MiniPro TL866CS

📏 Измерительные приборы

  • Цифровой мультиметр UNI-T UT890C
  • Осциллограф Fnirsi DPOS350P
  • Осциллограф 🔗Zeeweii DSO154Pro
  • Тестер АКБ на напряжение и внутреннее сопротивление RC3563
  • Логический анализатор Saleae Logic 16

🔍 Оптика и диагностика

  • Оптический микроскоп YX-AK05
  • Самодельный электронный увеличитель из Full HD веб-камеры. Описание смотрите 🔗здесь.
  • Инфракрасная тепловизионная камера (Thermal Imager) 256×192

🧬 3D-печать


Этот перечень отражает текущее оснащение и будет дополняться.

Универсальный тестер ёмкости литиевых АКБ / тестер блоков питания / электронная нагрузка ATORCH DL24MP-FX

Небольшой фото-отчет о универсальном тестере ёмкости литиевых АКБ, который также можно использовать как тестер блоков питания и электронную нагрузку. В продаже это устройство выглядит по другому, но для удобства пользования энтузиастами разрабатываются различные варианты корпусов (дело в том, что можно наращивать мощность устройства до 600 Вт прикрутив к краям основной платы еще 3 дополнительные, каждая добавит еще 150 Ватт мощности). Я пока не планирую наращивать мощность и нашел в сети вот 🔗здесь 3D-модель красивого и компактного корпуса. Однако появилась доработка этого корпуса с дополнительным энкодером и кнопкой (эта доработка предусмотрена конструкцией устройства). Можно использовать штатные кнопки, но доработка добавляет удобства в пользовании. Корпус напечатал самостоятельно на своем 3D-принтере Artillery Hornet с последующей покраской в черный цвет (это 3D-модель является пока самой сложной долгой в печати и печаталась около 15 часов без перерыва).

Фирменное описание устройства можно скачать 🔗здесь.

Файлы 3D-модели можно скачать 🔗здесь.

Описание корпуса, с информацией по печати и доработке можно скачать 🔗здесь.

Что получилось – вы можете увидеть на фото ниже.

Клеммы для подключения тестовых проводов или модулей для установки АКБ.

Датчик температуры для предотвращения перегрева тестируемых аккумуляторов.

Модули для тестирования блоков питания с различными коннекторами и аккумуляторов разных габаритов.

Детали, которые оказались лишними после установки устройства в корпус.

Спасибо за внимание!