Универсальный ИК-пульт для камеры Canon

Часть вторая: сигналы и пульты


Пульт

В первой части статьи было описано, как сделать приемник ИК-сигнала и получить запись модуляции сигнала для пульта RC-1 камер Canon. Управляющий сигнал пульта довольно простой: два пакета импульсов с некоторой частотой и пауза между ними. Для моего пульта получилось, что для обычного спуска затвора требуется сигнал примерно следующей структуры: пакет 0,7 мс — пауза 7 мс — пакет 0,7 мс. А для спуска с задержкой, соответственно: 0,7 мс — 5 мс — 0,7 мс.

Попробуем, используя эти знания, сделать из имеющихся мобильных и немобильных компьютеров пульты управления камерами. Напомню, идея состоит в том, чтобы подключить к звуковому выходу ИК-светодиоды, а затем подать на них специальный сигнал. Если идея сработает, можно довольно просто произвольно управлять съемкой. Нужно лишь записать в плейлист управляющего устройства последовательность из «мелодий» срабатывания и пауз.

На первом этапе в программе Audacity создадим управляющий съемкой сигнал. Нам не известна точно частота несущего сигнала, предположительно она лежит в диапазоне 32—38 кГц. Так как мы собираемся имитировать сигнал звуковым устройством с ограниченным диапазоном воспроизводимых частот, нужно выбрать минимальную устойчиво работающую частоту. Поэтому на первом этапе сделаем сигнал таким: несущая 32 кГц, импульсы-паузы ≈0,7 мс — 7 мс — 0,7 мс. Затем, для того чтобы проверить возможный диапазон пригодных сигналов, в пределах одного управляющего звукового файла с достаточной для съемки длительностью (2 секунды на три команды спуска затвора) разместим три управляющих сигнала с длительностью пакетов ≈0,6/0,7/0,8 мс. Затем попробуем другие несущие несущие частоты (30 кГц, 34 кГц) и еще попробуем менять длительность пауз между пакетами — ≈6/7/8 мс.

В Audacity это выглядит так:

Создание управляющего сигнала в Audacity
Первый этап — создание импульса квадратичной формы с частотой 16000 кГц (32 кГц/2) в стереофайле с частотой семплирования 96 кГц. Длительность файла 2 секунды.

Создание управляющего сигнала в Audacity
Так выглядит стереосигнал 16 кГц (фрагмент вверху). Для управления ИК-светодиодами нужно сдвинуть сигналы в левом и правом каналах на половину периода колебания (фрагмент внизу).

Создание управляющего сигнала в Audacity
Модуляция сигнала. Заполняем тишиной паузы внутри управляющего сигнала и между сигналами. На верхнем фрагменте видны «двойные линии» управляющих сигналов с разной длительностью пакетов несущей частоты 62, 68 и 76 семплов (при частоте 96 кГц длительность в миллисекундах — 0,65/0,71/0,79) и паузами 7 миллисекунд. Внутри двухсекундного файла помещается три управляющих импульса с промежутками между ними, достаточными для того, чтобы камера (Canon EOS 450D) успевала срабатывать на каждый из них. Внизу — один из управляющих пакетов сигнала (увеличенный на временной шкале сигнал верхнего фрагмента).

После того, как сигнал создан, проверяем его в работе. К компьютеру подключаем описанный в первой части ИК-передатчик и запускаем сигнал непосредственно из Audacity. Я сначала пробовал на среднем уровне громкости, чтобы не сжечь светодиоды, но затем перешел к максимальному — срабатывания стали стабильными. Оказалось, что при длительности управляющих пакетов 0,65 и 0,71 миллисекунд и паузах в 7 миллисекунд срабатывания камеры происходят без сбоев, а вот при 0,79 мс камера срабатывает редко.

На следующем этапе несущая была уменьшена до 30 кГц (2×15 кГц). К сожалению, при такой частоте камера не срабатывала. Увеличивать же без нужды частоту несущей нет резона — точность ее представления и воспроизведения проигрывателями будет хуже. Но я проверил на 34 кГц — камера срабатывала.

Далее были созданы аналогичные управляющие файлы с теми же длительностями пакетов, но паузами 6,5 и 7,5 мс. В первом случае камера перестала запускаться, во втором работала. У меня не было задачи точно определить границы срабатывания камеры. Я остановился на сигналах ≈ 0,7 мс — 7,3 мс — 0,7 мс, как наиболее подходящих. Но дальнейшие эксперименты по управлению камерой продолжил с описанным выше сигналом из трех управляющих сигналов внутри двухсекундного файла (на всякий случай: возможно плохой сигнал «сработает» на другом оборудовании).

Так как предполагается управлять камерой не из Audacity, а из обычных проигрывателей, нужно преобразовать файлы сигналов в звуковые WAV (96 кГц, 48 кГц, 44,1 кГц) и MP3. Предварительно было проверено, что при преобразовании сигнала к меньшим частотам (до 44,1 кГц) и передаче сигналов из Audacity камера продолжает срабатывать.

Audacity
Уменьшение частоты семплирования. Видно, что сигнал заметно «портится», но камера срабатывает и на таком.

Создание управляющего сигнала в Audacity
Параметры преобразования сигнала в MP3-формат. При таких настройках камера также срабатывает.

Полученные файлы WAV и MP3 были проверены на стандартном проигрывателе Windows (срабатывание происходит на первых двух импульсах 0,65 и 0,71 миллисекунд).

Следующий этап — проверка работоспособности сигнала управления на мобильных устройствах — смартфоне и нетбуке. На первом, используя стандартный Windows-проигрыватель, запустить камеру мне так и не удалось. На втором срабатывание не происходило при паузах в 7 мс, но было устойчивым при 7,3 мс.

Хотя попытки найти причину неудачи в случае со смартфоном оказались безрезультатными (возможно, качества его встроенного звукового оборудования недостаточно), я опишу, где и как искал ошибки. Дело в том, что это оказалось полезным, когда подобный управляющий ИК-светодиодами код испытывался на Freeduino (о чем будет отдельная статья) и также при первых попытках не работал.

Для поиска причин неудачи использовался описанный в первой части статьи ИК-приемник и Audacity.

Audacity, анализ сигнала
На изображении видны три последовательности сигналов (оцифровка модуляции сигналов с учетом особенностей ИК-сенсора и звуковой карты), излучаемых ИК-светодиодами при частотах 44,1 кГц, 48 кГц, 96 кГц файла WAV. Заметно, что сигнал 96 кГц интерпретируется устройством как ≈ 96/4 кГц, то есть «растягивается».

Audacity, анализ сигнала
Увеличенный фрагмент пакета управляющих импульсов. Заметно, что после основного пакета ≈79 семплов появляется еще один короткий пакет. Иногда эта добавка примыкает к основному пакету, иногда отделена небольшой паузой (как на приведенном фрагменте).

Попытки уменьшить длительность управляющего пакета так, чтобы он вместе с «добавкой» составлял не 79, а 62—68 семплов при частоте выборки 96000 Гц (длительность, при которой все должно работать), проблему не решили. Эксперименты со смартфоном (изображенным на картинке в начале статьи) завершились неудачей, равно как и с проигрывателем Alesis, которому просто не хватало напряжения питания на звуковом выходе, чтобы зажигать светодиоды. Но поскольку нетбук ценой в 200$ может работать в качестве ИК-пульта, я не сомневаюсь, что более продвинутые, чем мой смартфон, мобильные устройства также подойдут для дистанционного управления камерой.




Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.