2013年6月6日

自製 Nikon D90 GPS+遙控快門 外接模組

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產品介紹
  1. GPS本體以及接收器
  2. RJ-45伸縮網路線+D90快門線接頭
  • SIRF III VK16U6 GPS晶片, 其他規格的也可以, 需要5V供電(TTL線路)與傳輸速率4800bps即可, 這顆單價480台幣(淘寶有65人民幣的)
  • 315mhz遙控模組, 最常見的是SC2272-M4搭配SC2262遙控器, 一組180台幣
  • LM2940 穩壓IC, 因為D90是輸出7.4V, 需轉成5V給GPS和遙控模組使用, 這片在光華買40台幣, 若是對這方面有研究, 可以改用開關式穩壓IC(ex:LM2596等), 提升用電效率
  • 外加電容, 盒子本體, 嗡鳴器, 天線座, RJ-45網路線與座, PCB板, 磁簧繼電器, 散熱片等等雜項, 不超過400元
這樣加總起來不用1500台幣就可以自製一個含遙控快門的外接GPS模組, 兩者可以同時使用(要看D90的電池輸出以及穩壓IC的能力, 我試過式可以同時使用, 但我線路設計不這麼做)

GPS約37秒可定位完成, 可支援AGPS(我沒加上去), 大約消耗80ma, 所以可以開機3小時使用
遙控模組空曠地加短天線實測可達50公尺, 堪用了

要看更多照片以及技術層面的話請繼續閱讀 

上次和室友在閒聊, 發現也許可以用上次限時供水剩下的遙控晶片來當遙控快門, 因此就搜尋了網路上一些遙控快門的設計圖, 一般遙控攝影的方式分三類
  1. 有線-最簡單也最便宜的方式, 有些機械適地拆開來裡面只有三片鐵片, 非常低科技, 往往都支援B快門, 高級一點的可以設定時間縮時拍照等等, 看需求價格不等(最便宜我買過200元的, 也就是等等會用到的部分)
  2. 無線-無線快門比較潮一點, 優點就是無線, 缺點是價格高, 上面那些該有的功能只要付錢就會有, 甚至還有無線的取景器
  3. 紅外線-最傳統的遙控器, Nikon系列可以使用Sony的電視遙控器拍照, 有空可以玩玩看, 這個缺點就是功能簡單, 不支援B快門的樣子, 偶爾團體拍照很好用, 可惜距離不遠(3~5公尺)這裡有個有趣的發明, 就是拿紅外線LED接上智慧型手機的耳機孔, 利用APP驅動LED來使相機拍照, 可參考Photoirmote 紅外線無線快門DIY
但這些功能我都不滿意, 於是去光華買了一個最便宜的快門線, 把他的頭剪下來, 研究裡面的配線, 如下圖
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D90的接頭是特殊規格, 其他如microUSB等接頭都幫不了, 其中有5個接點是我們需要的, 分別是正負極, 對焦, 快門與GPS資料, 在參考過DIY Nikon D90的GPS模块這篇文章後, 我發現快門線已經滿足不了我了, 於是多訂了一個GPS的模組來玩玩

在此我們先統合一下我們的目標, 就是無線快門跟GPS, 最好還要省電, 有人提出了一個超完美的提案, 也就是在D90身上接上藍芽接收模組, 利用手機的GPS傳送資料進去, 快門線也可以用APP操作, 請參考Foolography不便宜的藍牙模組,讓你的D90連接省電的藍牙GPS天線, 但這太貴了, 所以有大陸網民自製, 完全符合上述的功能, 有興趣可以參考单反相机与GPS完美组合,性价比极高的DIY, 裡面提供了不少本文的相關技術支援

再來就輪到我實作的部分了, 邊看圖邊說吧
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外觀上有一個三段開關與兩個燈泡, 紅燈是接上D90後會恆亮, 綠燈是GPS定位完成後會閃爍, 三段開關分別是GPS, 關, 遙控模式, 旁邊的金屬接頭是增加遙控模組的距離, 不加也可, 我選用的是SMA母頭公針, 可以隨意找一些便宜的2.4G網路天線來接上去, 實測後效果不錯
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拆開背板後是超級複雜的線路, 裡面的配置分成五個部分,輸入區, 電源區, 控制與燈號, GPS區與遙控區, 線路均用杜邦接頭模組化處理, 方便更換與維修
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拉出PCB板, 旁邊黑色的是嗡鳴器, GPS定位後會響(請使用自激式嗡鳴器減少空間與成本), 藍色的指撥開關是控制嗡鳴器是否發聲,金屬部分是散熱器與LM2940穩壓IC, 可以將輸入的電壓都轉成5V輸出, 其餘能量轉為熱能, 因為D90只有7.4V, 這樣轉換還算有效率, 注意輸出後要接一個22uF的電容, 如下圖
沒有接納個電容會導致GPS與遙控晶片連單獨運作都不穩定, 更不用說一起運作了, 有錢一點可以買SMD封裝220uF的鉭質電容, 既小又好用, 我選擇隨便選了一個SMD封裝的1000uF電容, 但體積就大了一點。
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遙控模組使用SC2272-M4晶片, 網拍上很多也很便宜
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 如果你只要遙控快門而不須GPS, 可以直接將穩壓IC焊在遙控模組上, 體積非常小, 可以看到穩壓IC第三隻腳上的鉭質電容非常的小, 上面綠色的是磁簧繼電器, 經過多種實驗證實, 這個磁簧繼電器非常適合本遙控模組, 我甚至花了180元買了SSR固態繼電器, 都沒有上面這個效果好, 既省電又穩定
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 穩壓IC的對面即是接收模組, 剛剛有提過了, 只是這個接收模組我加了個天線座, 伸出盒子外
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底部(應該說頂部)是GPS模組VK16U6, 注意要TTL與4800bps的格式, 接頭是1.25mm排線, 請別買錯(我買錯兩次), GPS模組只要4條線, 分別是正負極, 輸出(TX)與PPS定位資訊, TX線接入D90的GPS資料線即可, 機身集會感應到有資料, 出現GPS圖樣, 閃動代表定位中, 恆亮代表定位完成, 定位完成後PPS線會發出高電壓, 接上嗡鳴器與LED燈即可在盒外監看是否定位完成, 不要亦可, 注意本模組是陶瓷天線, 朝向盒子頂部, 在接受訊號時注意一下方向性
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盒子尾端用鐵絲固定一個RJ-45連接座, 為什麼是選用RJ-45?, 首先是D90輸出8條線, RJ-45也是, 再來就是下一張圖
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因為RJ-45有大量且便宜的選擇, 目前市面上很多網路捲線器非常方便, 只要買來接上D90的接頭, 要多遠要多長要伸縮都做得到啦!!

最後附上一些使用的圖
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可以接上超大天線使用
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換上白色天線與遙控器合影

花了我將近一週的工作天終於完成了, Nikon GP-1要價6000元, 我加上工時也差不多這個價格, 但是在製作同時可以學到很多經驗, 還可以自己訂作喜歡的功能, 還是非常值得阿 

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