То была оголтелая реклама. Теперь все по порядку, уже не брызгая слюной...

Описание

Грубо говоря, PRC - это "радиоудлиннитель" основных органов управления фотокамеры. Функционально полностью идентичен упомянутому выше "электрическому" методу синхронизации. Т.е., монтаж PRC подразумевает вмешательство в конструкцию камеры.

Приемник в виде печатной платы, без корпуса, монтируется внутри или снаружи фотоаппарата. Пульт управления (передатчик) - автономное устройство в пластмассовом корпусе.

Типовой комплект PRC для стереофоторгафа состоит из одного пульта управления и двух приемников. Но в зависимости от ваших потребностей, количество и тех и других может быть любым.

Приступая к проекту, я ставил такие задачи:

Сейчас могу с уверенностью заявить, что все эти задачи выполнены и перевыполнены.

Синхронное управление двумя и более фотокамерами

Уже упоминавшийся Джон Харт утверждает, что для съемки динамичных сцен, дельта (относительная задержка срабатывания затворов) не должна быть более 4мс (1/250с). В то же время, тесты с запараллелиными кнопками камер показали, что в 85% случаев, дельта составляет 2-3мс (12% - >10мс и 3% - >30мс). Таким образом, я принял для себя, что имею всего 1мс в запасе на обработку команд управления приемниками PRC.

В связи с этим, предприняты особые меры. В частности пришлось пойти на то, что в рабочем режиме пульт PRC постоянно (!) передает сихроимпульсы, а приемники постоянно на связи и готовы синхронно отработать принятые команды. Поэтому пульт оснащен выключателем питания (в отличии от пультов автомобильной сигнализации или ДУ телевизора). Может быть это не очень удобно для пользователя, но позволило решить массу проблем и ввести дополнительные сервисы (см. ниже). Другая мера заключается в особой обработке команд, они декодируются приемниками "на лету", т.е. еще до того, как будут полностью переданы и приняты. В общем нюансов много, но так или иначе, реальная дельта приемников получилась около 100мкс, что на порядок лучше запланированного. Без особой натяжки можно утверждать, что в радиусе уверенной работы, PRC эквивалентен прямому соединению камер проводами.

Управление настройкой/спуском, зумом и включением/выключением

Здесь перечислен минимальный и достаточный набор функций для нормальной работы с фотокамерой. Обычно в камерах настройка и спуск затвора осуществляются одной кнопкой, но под ней спрятан сдвоенный контакт и на самом деле это две разные кнопки и две разные команды. Управление трансфокатором (зумом), бывает сделано в виде колеса или коромысла, но реально это тоже две кнопки и две команды. Хотя, справедливости ради отмечу, что в старых пленочных камерах встречается зум с управлением переменным резистором (как регулятор громкости в радиоприемнике), и тут PRC без серьезной доработки бессилен. Выключатель питания камеры может быть сделан как угодно, но в любом случае это еще один контакт и соответственно одна команда. Добавлю, что все кнопки работают на замыкание, я еще не видел схемы, где были бы кнопки на размыкание или переключение. Итого набирается пять разных команд.

Oсобо выделим выключатель питания, с ним было больше всего мороки. Нет проблем выключить камеру дистанционно, подал соответствующую команду и все. А вот как включить? Ведь приемник выключился вместе с камерой и теперь глухой как тетерев.
Конечно, можно не выключать приемник вовсе, и он всегда будет готов обработать команду включения. Но тогда, хоть приемник и потребляет очень мало энергии (почти ничего), за месяц - другой он полностью высосет любые, самые мощные батарейки (ведь у вас бывают перерывы в съемках?). Было принято такое решение: В дежурном режиме, приемник просыпается каждые пять секунд, полсекунды слушает эфир и, если ничего не обнаруживает, снова засыпает. Если в эфире присутствует синхросигнал (вы включили пульт управления), приемник переходит в рабочий режим.
И тут я подумал: - раз приемник умеет сам включаться, зачем нам отдельная команда для включения камеры? Итак, первая команда (включение/выключение фотокамеры) в PRC не передается, а автоматически генерируется приемником.

Итого нужно четыре рабочих команды. Но примененная схемотехника позволяла сделать восемь команд, и я не преминул этим воспользоваться. Все команды могут передаваться (и приниматься) одновременно и независимо друг от друга, такое не часто встретишь в системах дистанционного управления.

Я никак не определяю назначение четырех дополнительных команд. Пользователь сам решает, как их использовать и использовать ли вообще. Вот лишь несколько возможных вариантов:

Но и восьми команд мне показалось мало (аппетит разыгрался), и я ввел в PRC второй канал. Выбор канала, на котором будет работать тот или иной приемник, осуществляется перемычкой на его плате. Теперь, вы можете поочередно управлять двумя комплектами аппаратуры на разных каналах. Или, как вариант, на первом канале - фотокамеры, на втором - гаражные ворота, свет во дворе, слив унитаза и запуск фейерверка. В общем, вариантов масса, и все с одного пульта.

Получается, что всего мы имеем 17 команд. Одна автоматическая, генерируемая приемником и по восемь на каждом канале.

Совместимость с любыми моделями цифровых камер

Добавлю - ... и со многими пленочными камерами (теми, которые с электронным управлением).

Электротехнически тут все просто. Есть кнопки, которые нужно "коротить" и есть ключи для этого, нужно только соединить их проводами. Говорить же о совместимости приходится потому, что в разных камерах схемы управления сделаны по-разному. У одних все кнопки посажены на общую шину (землю), у других сгруппированы в матрицу, у третьих включены в резистивный делитель, у четвертых и то, и другое, и третье. Поэтому, в PRC все ключи двухвыводные, т.е. с каждого выходит два провода. А пользователь должен сам решить, тянуть ли ему по два провода ко всем кнопкам, или часть из них можно сократить. В общей сложности ему придется припаять от 5 до 20 проводов.

Ключи у меня получились особые, они неполярные (способны пропускать сигнал в обоих направлениях), могут коммутировать аналоговые сигналы (звук, видео) и управлять легкими нагрузками (до 8мА), например, светодиодом или миниатюрным реле. Это не только упрощает подключение PRC к фотокамере (не надо следить за полярностью и думать о типе коммутируемого сигнала), но и расширяет сферу его применения.

Особая тема - выключатель питания. Встречаются конструкции в виде кнопки (чаше всего), кнопки с фиксацией, движкового переключателя и переключателя, сблокированного с крышкой объектива (самый плохой вариант). Но при всем их многообразии, можно считать, что это либо кратковременно замыкаемый контакт, либо контакт, который замкнут все время, пока включена камера. PRC может управлять обоими типами выключателей, нужно лишь установить соответствующую перемычку на плате приемника.

Радиус действия

Иногда, для съемки крупных архитектурных объектов и ландшафтов нужна стереобаза в 10-20м. Это тот минимум, который PRC обеспечит в любых условиях. Натурные испытания показали устойчивую работу на 50м, а на 100м наблюдались сбои (пропуски команд одним из приемников). Тоесть, реально получить стеребазу в 100-200м (если встать между камерами) или управлять спаркой на расстоянии 50-100м.

Испытания проводились в городе, с полноразмерными антеннами, на пути радиосигнала была стена моей квартиры и линия электропередач. За городом, дальность действия должна заметно увеличиться.

Укороченная антенна, предусмотренная на плате передатчика, менее эффективна и несколько снизит радиус действия. Впрочем, конструкция пульта управления позволяет установить нормальную, внешнюю антенну.

Антенна приемника - это кусок провода, свободно уложенный внутри камеры. Она изогнута и закручена, находится в непосредственной близости от шумных радиокомпонентов и металлических частей и поэтому очень не эффективна. Если вас не слишком заботит внешний вид фотоаппарата, антенну желательно вывести наружу и распрямить. Но повторяю, минимум 10-20м гарантированы в любом случае, даже вообще без антенн и на территории аэропорта.

Помехоустойчивость

Помехоустойчивость (т.е. отсутствие ложных срабатываний и пропусков команд) зависит от качества связи, а та, в свою очередь, от рабочей частоты, чувствительности приемников и мощности передатчика, эффективности антенн, способа модуляции и кодирования сигнала, от помех в эфире.

Выбирать рабочую частоту особо не из чего. Это либо гражданский диапазон 29МГц (там работают таксисты), либо 433МГц (автомобильные сигнализации), где ГИЭ разрешает работу без лицензии. Первый вариант отпал сразу из-за громоздкости аппаратуры и антенн, PRC работает на 423МГц (немного в стороне от многочисленных автосигнализаций).

Приемник PRC широкополосный и очень чувствительный (1-2мкВ). Широкая полоса плоха тем, что помимо полезного сигнала принимается много шумов и помех, но зато снижаются требования к стабильности аппаратуры. Мощность передатчика всего 10мВт (карманные калькуляторы порой излучают больше), но этого достаточно для обеспечения связи в радиусе нескольких десятков метров и ненакладно для батареек, а передатчики большей мощности требуют обязательной сертификации. Принят амплитудный способ модуляции сигнала.

Самая простая и эффективная антенна - отрезок провода в четыре раза короче длинны волны. Для 423МГц, это всего 17,7см.

Не секрет, что современный эфир засорен и перегружен, помимо радиосигналов там присутствуют и мощные индустриальные помехи. Полностью избавиться от помех очень сложно, я лишь выбрал относительно нешумный участок диапазона, использовал простейший фильтр и отсек сигналы, которые заведомо слабее полезного.

Основная нагрузка по помехозащите возложена на кодирование сигнала. В PRC используется двойная передача кода с контрольной суммой.

Удобство использования

В первую очередь, удобно то, что камеры и пульт управления не связаны механически и появляется возможность для свободной конфигурации аппаратуры и организации экзотических методов съемки.

Сохраняется возможность использования камер по отдельности в обычном, ручном режиме. Вы не почувствуете присутствия PRC.

Простое включение и выключение пульта управления, приводит в автоматическому включению и выключению камер. Вы можете выбрать и другую систему управления.

Светодиоды на пульте показывают, какой из двух каналов сейчас активен. Они же, периодическим морганием, напоминают вам, что аппаратура включена.

Органолептическое удобство. Думаю, двухпозиционная кнопка спуска и кнопка-качалка для зума, тактильно повторяющие аналогичные кнопки камеры, будут встречены радушно. Они скомпонованы так, что позволяют управлять камерами одним большим пальцем, не отвлекаясь от наблюдения за объектом съемки. Пульт достаточно удобно держать в руке (проверял на пластилине), он не займет много места в кармане, а в конструкции предусмотрено крепление к раме или рукоятке фотоспарки.

В какой-то мере, к удобствам относится и конструктивное исполнение приемников. Я постарался сделать их как можно миниатюрнее (но все же пригодными для монтажа и настройки в домашних условиях) с тем, чтобы встраивать их непосредственно в корпус камеры, так, чтобы внешний вид фотоаппарата не пострадал. По моим прикидкам, получившийся блок (24,5 х 17 х 4,5 мм) должен поместиться в нормальные (не в пижонские сверхтонкие) камеры. Как ни странно, там есть достаточно разных пазух и пустот. В сложных ситуациях я предлагаю пожертвовать некоторыми элементами камер, например, из них можно удалить динамик, большой конденсатор и лампу вспышки, оптический видоискатель, можно подрезать пластмассовые ребра жесткости и т.д. На крайний случай, я планирую снабдить приемники легким пластиковым контейнером, который приклеивается к камере где-то снаружи, а в ее корпусе делается пропил для ввода проводов.

Большим неудобством является достаточно сложное подключение PRC, но это заложено в самой концепции и от этого не уйти. Процедура будет подробно описана в инструкции и не потребует от пользователя знаний электроники, но потребует навыков тонкой работы и наличия специального инструмента. Если вы не уверены в своих силах, лучше поручить эту работу мастеру сервис-бюро или знакомому радиолюбителю.

Минимальное энергопотребление

С питанием приемников проблем нет вообще, т.к. они паразитируют на батарейках фотоаппарата. Приемник потребляет всего 1мА в активном режиме и 0,1мА в спящем, это пыль, в сравнении с потреблением самой камеры (500-1500мА). В спящем режиме, аккумуляторов емкостью 1000мА/ч (или алкалайновых батареек ) хватит на год - полтора.

Приемники рассчитаны на камеры с 3-х вольтовыми аккумуляторами (или 2 батарейки АА), и сохраняют работоспособность в диапазоне 1-5В. К камерам с 6-и вольтовыми аккумуляторами (или 4 батарейки АА), напряжение на которых после зарядки может достигать 7,5В, приемники подключаются через ограничительную цепь.

Пульт управления питается от 2-х собственных батареек АА (будет работать и от одной). Ток потребления, около 15мА в активном состоянии и 0,03мА в спящем режиме. Батареек емкостью 1000мА/ч хватит на 2-3 дня непрерывной (!) работы или на 3-4 года спящего режима. В общем, если работать по 1ч каждый день, батарейки будете менять через 1,5-2 месяца.

Технические характеристики
Сводная таблица

Вот, собственно и все, что я хотел рассказать о PRC.