跟我一起去旅行: 自製 Nikon D90 GPS+遙控快門外接模組

產品介紹

GPS本體以及接收器
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

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)
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呢
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

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

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

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

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。

遙控模組使用SC2272-M4晶片, 網拍上很多也很便宜

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

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

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