Intervall-Timer ohne Batterie

stefx · 1 Oktober 2008

Hallo,

Hab mir einen Intervall-Timer für die Pentax istDS zusammengelötet.
Das besondere: Minimaler Bauteilaufwand, läuft ohne Batterie weil ultra-low-power-design.

Ansonsten eher unspektakulär, 2/4/8/15/30/60/120/240s umständlich per
DIP-Schalter einzustellen, Zeiten ungenau (+-5%), kein Fokus.

Der vierte Schalter ist ein Ausschalter, damit die Kamera nicht schon beim
Einstecken auslöst (wenn sich der Betriebsspannungs-Kondensator auflädt).

Wenn nur eine Intervallzeit nötig ist, kann man diese auch fest verdrahten, Kabel und
Kondensator direkt ans IC löten, mit Kabelbinder und Heißkleber fixieren und mit
Klebeband umwickeln.

Auf Anfrage poste ich hier gern den Quellcode (avr-gcc) für den Atmel
ATtiny25-Controller (.c-Dateien sind hier als Attachment nicht erlaubt).

Wer mir verspricht, die Schaltung mit einer noch ungetesteten Kamera auszuprobieren
und das Ergebnis hier zu posten, bekommt den fertig programmierten Controller
kostenlos zugeschickt.

Gruß
Stef(an).

starfire · 1 Oktober 2008

Hallo,

sehr interessantes Projekt.

Ich würde gerne für dich testen, hab eine K110.

Erklärst du mal für nen Elektro-DAU wie das funktioniert?

Hast nee PN wegen der Adresse.

olih · 1 Oktober 2008

Klasse Idee!!

stefx · 1 Oktober 2008

Hi Starfire, hab deine PN bekommen. Allerdings seh ich grad, dass mir die Prozessoren ausgegangen sind, muss neue bestellen, es kann also noch maximal eine Woche dauern, bis das Ding bei dir in der Post liegt.

Wie es ohne Batterie funktioniert:

Die Kamera legt eine Spannung an den Auslöser-Anschluss und detektiert das Zusammenbrechen dieser Spannung als Auslösewunsch. Normalerweilse macht der Taster des Fernauslösers einfach einen Kurzschluß zwischen Auslösepin und Masse (Spitze und Mantel des 3-poligen 2,5mm-Klinkensteckers).

Also wir habe eine Spannung von der Kamera, dürfen diese aber nur sehr schwach belasten, weil die Kamera sonst auslösen würde. Das geht mit dem verwendeten Microcontroller, da ich ihn nur mit 16kHz statt 10MHz betreibe, und er sich außerdem zu 99% im 'power down'-Modus befindet und nur jede Viertelsekunde kurz aufwacht, um einen Zähler hochzuzählen, die Schalterstellungen auszulesen und ggf. auszulösen. Die Schaltung braucht ungefähr 10µA und läuft noch mit 1,5V.

Die Schaltung sieht etwas komisch aus, weil am Betriebsspannungsanschluß des µC nur ein Kondensator hängt, die Stromversorgung aber an einem normalen I/O-Pin. Die Schutzdiode im µC leitet die 'Überspannung' am I/O-Pin in den Kondensator ab - der Prozessor bekommt Saft und läuft los.

Nachteil dieser Schaltungstechnik ist, dass die Kamera beim Anstecken/Einschalten des Timers sofort auslöst. Das lässt sich nicht vermeiden, schließlich saugt sich in dem Moment der Kondensator voll.

Als Langzeitbelichtungs-Geber lässt sich die Schaltung ebenfalls nicht einsetzen, denn der Auslösepin darf nur kurz (hier eine Viertelsekunde) kurzgeschlossen werden, solange reicht der Kondensator zur Versorgung des µC aus. (Natürlich könnte man auch den Fokus-Anschluss zur Stromversorgung verwenden...)

Hier der wirklich extrem simple Firmware-C-Code für avr-gcc:

Code:

/*
Pentax istDS battery-less interval timer V1, stef@xxxxxx.de, Oct 1 2008
Might work for other camera models, depending on shutter line pull-up
resistance, pull-up voltage and threshold voltage.

ATtiny25 µC running at 16kHz internal WDT oscillator, fuse low byte is 0x64
PB 7..0 connections: nopin nopin nc shutter nc dip2 dip1 dip0
Dip switches connected to GND, 22µF cap between Vcc and GND replaces battery.
Supply voltage is drawn from camera's pull-up via µC's internal clamping diode.
A fourth dip switch may be used as on/off switch, breaking GND to camera.
2.5mm TRS camera plug: tip=shutter, ring=focus(not used), sleeve=GND
*/
#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
/*
dip2 dip1 dip0 setting to tick counter values
off  off  off   2s  
off  off  on    4s
off  on   off   8s
off  on   on    15s
on   off  off   30s
on   off  on    60s
on   on   off   120s
on   on   on    240s
measured .265625 sec/tick instead of ideal .25 sec/tick */
uint16_t dip2qsec[]={904,452,226,113,56,30,15,8};   //8(2s)..16383(4:30h)

EMPTY_INTERRUPT(WDT_vect);      //wdt irq just recovers cpu from power-down

int main(){
    uint16_t s;                 //quarter-seconds counter
    PORTB=0b00101000;           //dip-switch low, shutter hi-z, nc pull-up
    DDRB =0b00000111;           //dip-switch as output - conserves power
    WDTCR=0b11000100;           //start wdt in irq-only mode, 0.25s interval
    set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);    //select 'power down' as sleep mode
    sei();                      //globally enable interrupts
    for(s=1;;s++){              //loops every quarter second
        sleep_mode();           //power down till next wdt irq
        DDRB =0b00000000;       //dip-switch and shutter as inputs
        PORTB=0b00101111;       //dip-switch pull-up, shutter hi-z (btn release)
        asm volatile("nop"::);  //one clock delay before reading PINB
        if(s>=dip2qsec[PINB&0x07]){     //read dip-switch settings
            PORTB=0b00101000;   //dip-switch low, shutter low
            DDRB =0b00010111;   //dip-switch and shutter as output
            s=0;                //reset quarter-second counter
        }else{
            PORTB=0b00101000;   //dip-switch low, shutter hi-z
            DDRB =0b00000111;   //dip-switch as output - conserves power
        }
    }
    return(0);                  //ANSI C requires main() to return int
}

Gruß
Stef(an).

Voodoo · 1 Oktober 2008

NICE

Mit diesen kleinen Dingern wollte ich auch immer schonmal was
entwickeln. Braucht's da eigentlich ein spez. Programmiergerät
dafür?

Gruß
Jörg

d00fy · 1 Oktober 2008

@stefx: _sexy_

falls du interesse hast teste ich das dingen an ner 400D. mir reicht auch die platine mit bauteilen( ohne kabel und ohne klebeband drum

.

stefx · 2 Oktober 2008

Voodoo:

Ja, es braucht ein spezielles Programmiergerät. Ich verwende den ATAVRISPMKII In-Circuit USB Programmer, der mit ca. 35 EUR recht günstig ist, jedoch keine Programmiersockel sondern einen 6-Pin-ISP-Port hat. Entweder du baust in deine Schaltungen jeweils diesen Programmierport ein, oder du bastelst Zwischensockel. Atmel (www.atmel.com) hat auch andere Entwicklungs- und Programmierkits mit Experimentierplatinen und IC-Sockeln. Alles eigentlich so günstig, dass sich der Eigenbau nicht lohnt.

d00fy:

Ich glaube, ich habe mich oben etwas mißverständlich ausgedrückt. Ich verschicke an Testwillige nur den programmierten Microcontroller-Chip. Die Platine muss sich jeder selbst basteln. Sorry!

Ich persönlich habe eine einfache Lochraster-Experimentierplatine verwendet. Für einen Test ist aber noch nicht mal das notwendig. Einfach den 2,5mm-Klinkenstecker an µC-Pin 3 (Spitze) und Pin 4 (Mantel) löten, und den Kondensator zwischen Pin 8 (+) und Pin 4 (-). Fertig ist der 2s-Timer. Für andere Zeiten Pins 4-5 und/oder 4-6 und/oder 4-7 überbrücken.

An alle Nachbau-Interessierten:

Ich warte eine Woche, dann verschicke ich die programmierten ICs in einer gebündelten Aktion an die Interessenten.

Viel Erfolg!
Stef(an).

stefx · 2 Oktober 2008

Sexy. Genau das dachte ich auch. Weil ohne Batterie. Wie früher mit der vollmechanischen Notfallverschlußzeit. Hab ich nie gebraucht, weil Batterie hielt ewig. Fand es aber ziemlich geil, sowas zu haben.

Gruß
Stef(an).

starfire · 2 Oktober 2008

Klingt auf alle Fälle klasse.
Ich bin dann mal auf das Wunderteilchen gespannt.

d00fy · 3 Oktober 2008

erwähnt werden sollte vlt noch dass die schaltung auf einer gefertigten platine aufgebaut ist soweit ich das erkenne. auf einer lochrasterplatine wird das minimal grösser aber für testzwecke allemal reichen.

seh ich das richtig dass der kondensator 22 mikro Farrad hat?

stefx · 3 Oktober 2008

d00fy:

1. Ja, richtig, 22 Mikrofarad. Alles von 4,7 bis 22 µF mit mindestens 5V Spannungsfestigkeit sollte gehen.

2. Nein, falsch. Ich hab auch nur eine Lochrasterplatine verwendet. Siehe anhängliches Foto.

Gruß
Stef(an).

stefx · 3 Oktober 2008

Hallo,

es gab jetzt mehrfach PN mit Frage nach einer Bauanleitung. Hier ist sie.
Und, nein, ich verschicke keine komplett aufgebauten Schaltungen. Nur das
programmierte IC. Lohnt den Aufwand nicht, denn käufliche Timer können
mehr und kosten auch nicht die Welt.

Material:
- Lötkolben, Elektronik-Lot, Säge, Feile, Messer
- Lochraster-Experimentierplatine, einseitig, Epoxid
- Klinkenstecker 2,5mm, 3-polig ('Stereo') und 2-poliges Kabel oder
- fertiges Steckerkabel zum zerschneiden. Bei mir Taschenrechner-Verbindungskabel TI-89.
- isolierter Draht. Klingeldraht tut's.
- DIP-Schalterblock 4-fach
- Elektrolytkondensator 22µF, mindestens 5V
- IC-Sockel DIL-8
- programmierter Microcontroller ATtiny25 (hier IC genannt).
- das früher hier gepostete Foto von der Platine
- für die Pin-Nummern das Datenblatt von www.atmel.com Navigation:
Microcontrollers - AVR 8-bit RISC - Devices - ATtiny25 - ATtiny25/45/85 Preliminary - Seite 2
Achtung, das IC ist von oben abgebildet, wir löten aber meist von unten.

Ich empfehle für die Bauteile www.reichelt.de . Die sollten alles haben.

1. Platine zuschneiden. Es sind mindestens 10x4 nutzbare Lötaugen nötig.

2. Kabel an Stecker löten. Wir brauchen nur die Spitze und den Mantelkontakt.

3. Kabel an Platine löten und zugentlasten. Ich habe ein 3-poliges Kabel verwendet, und aus Stabilitätsgründen den Ring-Kontakt (weiß) mit aufgelötet. Ist aber mit nichts verbunden. Als Zugentlastung habe ich eine Drahtbrücke über das Kabel gelötet.

4. IC-Sockel passend zurechtschnitzen. Wir brauchen den Platz unter dem Sockel für das Kabel.

5. IC-Sockel, Schalterblock und Kondensator einlöten. Der Minuspol des Kondensators ist mit einem Strich markiert und gehört nach rechts.

6. Masseverbindung löten. Das verbindet die eine Seite aller DIP-Schalter mit Pin 4 des IC und Minus des Kondensators.

7. Auslöseverbindung löten. Steckerspitze an Pin 3. Auf dem Foto schwer zu erkennen, es ist ein sehr kurzer, unisolierter Draht.

8. Betriebsspannung verbinden. Kondensatorplus an Pin 8.

9. Kameramasse löten. Schalter 4 an Steckermantel. Auf dem Foto der obere schwarze Draht.

10. Die restlichen DIP-Schalter 1,2,3 mit Pins 5,6,7 verbinden. Es ergibt sich folgende Zeitcodierung für die Schalter 1,2,3:

aus-aus-aus: 2s
an-aus-aus: 4s
aus-an-aus: 8s
an-an-aus: 15s
aus-aus-an: 30s
an-aus-an: 60s
aus-an-an: 120s
an-an-an: 240s

Schalter 4 ist der Ein/Ausschalter, er bewirkt das gleiche wie das Ausstecken an der Kamera. Die Schalterstellungen werden viermal pro Sekunde ausgelesen, sie können also auch verändert werden, während die Intervallserie läuft.

11. IC einstecken - Richtung beachten, siehe Foto.

12. Testen, Erfolg oder Mißerfolg mit Angabe des Kameramodells hier posten.

Viel Erfolg!
Stef(an).

d00fy · 8 Oktober 2008

Also bei der Canon 400D läuft der Intervall Auslöser ohne Modifikation problemlos.

Beim Nachbau hab ich an einer Stelle gestuzt. Auf dem zweiten Bild von der Schaltung ist nicht genau erkennbar die Brück zwischen Outputpin und der Leitung zum Klinkenstecker:

Der Blick in die Schaltskizze erbrachte aber Aufklärung.

Mein Nachbau schaut so aus. Nicht so sauber wie vom Stefx aber mit der selben Mentalität:

Ich habe zusätzlich zwei Dioden vor den Auslöse- und Fokuspin geschaltet um auf Nummer sicher zu gehen. Zusätzlich habe ich mir die Option offen gelassen nachträglich den Fokuspin auch von Controller schalten zu lassen aber ich fahre jetzt erstmal so dass ich die Auto-off Funktion der Kamera deaktiviere(man muss sie nur finden

und die Schaltung nur den Shutter steuert. Wollte man die Auto-off Funktion weiter nutzen würde aber theoretisch das mitschalten des Fokuspins die Kamera jedes mal aufwecken. Und solange der Fokus am Objektiv auf manuel gestellt ist sollte das auch keine unbeabsichtigte Änderung der Einstellungen mit sich bringen.

mfg
d00fy

hboy · 8 Oktober 2008

Hallo,

Ich werde das zwar nicht nachbauen, aber ich muss dennoch ein großes Lob dalassen, sehr schön gemacht, das nette kleine Ding. Auch bedanke ich mich für die Dokumentation hier im Forum, so etwas sieht man gern

Jetzt könnte noch einer eins drauflegen und das ganze in SMD gebaut in einen Stecker packen

luka · 8 Oktober 2008

Hallo,

Die Idee ist wirklich smart, Kompliment. Die Schaltung dürfte auch an der Canon 400D funktionieren, da dort 3.3V und 'satte' 68uA Kurzschlußstrom an der Auslöserbuchse anliegen.

Ich habe mir auch einen AVR-Intervall-Auslöser gebaut und habe dort einen Codierschalter mit 16 Positionen verwendet. Siehe http://www.doc-diy.net/photo/smatrig/. Der ist sehr kompakt und nicht so fummelig in der Bedienung wie ein DIP-Schalter. Vielleicht ist das was für Dich. Zum Schluß noch ein Appetitanreger: http://www.cfd.tu-berlin.de/~panek/foto/smatrig/vancouver.mpg

Grüße,
Lukasz

stefx · 8 Oktober 2008

Hi Lukasz,

wow, tolles Projekt. Speziell das Mikrofon als Auslöser finde ich hochinteressant. Respekt!

Der Codierschalter ist ne gute Idee - wusste gar nicht, dass es die Dinger auch mit Achse gibt. Ich hatte nur welche zum verstellen per Schraubendreher. Und das fand ich noch umständlicher als DIP-Switches.

Gruß
Stef(an).

luka · 14 Oktober 2008

Hallo,

was spricht dagegen die Versorgung über die Fokusleitung zu realisieren? Dort liegt immer Saft an. Man könnte sich den Kondensator und das Fehlauslösen am Anfang sparen.
Ich wollte die Idee für einen HDR-Auslöser nutzen. Der sollte ins Klinkensteckergehäuse passen, da nur ein Taster nötig ist. Ich meld mich wenn was vorzeigbares da ist.

Luk

stefx · 15 Oktober 2008

Hi Luk,

ohne Kondensator geht es nicht, da zumindest bei der Pentax istDS keine Gleichspannung anliegt, sondern ein lustiges Impulstelegramm - Tastenmatrix-Scanning. Aber vielleicht kannst du - wenn du Fokus mit anschließt - einen so kleinen Kondensator nehmen, dass die Kamera das Aufladen des Kondensators über Fokus und Auslöser nicht merkt.

Dann würde Fehlfokussierung oder Fehlauslösung beim Einschalten unterbleiben. Für den Intervalltimer übrigens egal, da letztere sowieso die erste reguläre Auslösung der Intervallserie darstellt, und erstere bei meiner Schaltung durch nicht-Anschluss der Fokusleitung unterbleibt.

Der Kondensator muss dann aber ziemlich exakt auf den entsprechenden Kameratyp abgestimmt sein. Dafür eröffnen sich ungeahnte Möglichkeiten, inklusive Langzeit-Timer und Fokus-Steuerung.

Ich bin gespannt, und sicher der erste, der deine Schaltung nachbaut und mit der Pentax testet.

Integration in einen Klinkenstecker wurde schon mehrfach in PNs angesprochen. Sieht aber nicht gut aus, da
die SMD-Variante des µC nicht klein genug ist. Natürlich kann man den direkt an den Klinkenstecker löten, das
ganze dann mit Epoxidharz vergießen und evtl. Schrumpfschlauch drüber.

Was bedeutet übrigens HDR?

Gruß
Stef(an).

luka · 15 Oktober 2008

Hi,

Das SO8-Gehäuse der Tinys ist etwa 5mm breit. Es sollte ganz gut in ein Steckergehäuse dieser Art passen.

Ich glaube Canon liefert eine Gleichspannung an der Auslöserbuchse. Ich werde es noch mal mit dem Oszi messen.

HDR bedeutet "high dynamic range", siehe Wiki. Du knipst eine ganze Reihe von Bildern mit steigender Belichtung und exakt gleichem Inhalt, komprimierst dann die Bilddynamik mit einem HDR-Tool wie easyHDR oder Photomatix. Hier ein Beispiel. Die meisten Kameras erlauben zwar Bracketing mit drei Bildern, das ist aber oft zu wenig. Abhilfe schafft hier der Selbstbau. Man nutzt den Bulb-Mode der Kamera um die Belichtungszeiten selbst zu steuern. Mit einem AVR ist das trivial. Natürlich läßt sich die Belichtungszeit per Hand verstellen, das führt aber oft zur Veränderung der Kameraposition und zu schlechterer Qualität der Ergebnisse.

Luk