Intervalový časovač pro fotoaparát

Blíží se zimní období a s ním i nízké teploty, které dokáží znepříjemnit astronomii nejednomu pozorovateli. Jakékoliv zautomatizování je příjemné. Mnoho práce a zpřesnění expozic ušetří automatický intervalový časovač.

Intervalový časovač se pro fotoaparát Canon dá zakoupit v řádu několika tisíc Kč. Rozhodl jsem se vyrobit časovač vlastní konstrukce, kde je možné si jednotlivé funkce navrhnout přesně podle vlastních požadavků.

Popis:

Časovač je založen na mikroprocesoru AT89C2051. Šestnáctipolohovým přepínačem je možné zvolit požadovaný časový interval, přepínačem DIL potom další funkce. Zde je přiložen program jednočipu AT89C2051 napsaný v jazyce C a v HEX tvaru (zazipovaný).

Časování má dva režimy volitelné přepínačem P2:

1. Intervalové spínání vhodné na vytvoření série běžných fotografií zachycující zrychlený děj (fotografování oblačnosti, vysychání louží, apod.). Přepínačem se volí interval spínání. Sepnutí spouště je krátké (0,3 s). V tomto režimu se nepoužívá předsklopení zrcátka ani kdyby bylo navolené přepínačem P1.
2. Dlouhé expozice typu B používané v astronomii.
   Časování opakuje vždy stejný cyklus: Začíná 5 s dlouhá pauza, která slouží na uklidnění vibrací dalekohledu. Ve třetí sekundě této pauzy je předsklopeno zrcátko (pokud je tato funkce zvolena na přepínači P1). Po pauze začíná vlastní expozice.

Vstupy:

Nastavení časového intervalu se provádí šestnáctipolohovým binárním přepínačem. Já jsem zvolil typ P-KDR16, spíše bych ale doporučil jiný typ přepínače, na který není nutný šroubovák. Tento přepínač má jednotlivé polohy označeny 0-F. Intervaly byly zvoleny tak, aby vyhovovaly požadavkům jak na denní krátké expozice, tak na noční expozice. Tyto časy je případně možné snadno změnit přeprogramováním mikroprocesoru. Binární přepínač má vývody označené 1,2,4,8,C,C, které jsou spínány podle následujícího schématu uvedeného v tabulce:

Speciální funkce: přepínače P1-P3
P1 – Předsklopení zrcátka – spíná expozici na předsklopení zrcátka ve třetí sekundě pauzy
P2 – Volba režimu – Intervalové spínání nebo sepnutí na celou dobu expozice
P3 – Zvukové upozornění – aktivuje akustické upozorňování

Zvolený časový interval i speciální funkce jsou přečteny při zapnutí a dále před začátkem každé expozice, tj. je možné je během expozice změnit, ale právě probíhající expozice doběhne ještě s původním nastavením a až poté dojde ke změně.

Výstup:

Sepnutí spouště fotoaparátu je realizováno přes miniaturní relátko. Na výstupu je použit jack 3.5mm. Různé typy propojovacích kablíků potom umožňují připojení k různým fotoaparátům.

Kontrola činnosti:

Kontrolu činnosti celého časovače zajišťují dvě LED a piezosirénka. První LED signalizuje běh časovače a neustále bliká po 1 s. Druhá LED je propojena s výstupem a svítí během sepnuté spouště fotoaparátu. O akustickou signalizaci se stará piezosirénka. Po 1/4 minutě jednou krátce pípne, po 1/2 minutě dvakrát, po 3/4 minutě třikrát a po minutě čtyřikrát krátce pípne. To se neustále opakuje v každé minutě. 5 s před koncem expozice pípá delším tónem na začátku každé sekundy (jako časové znamení v rádiu). Během pauzy je stálý tón. Tuto akustickou kontrolu je možné vypnout přepínačem P3.

Stavba:

Zařízení je velice jednoduché. Součástky jsou letované přímo na patici procesoru, plošný spoj není použit.

Další informace:

• Napájení zajišťují tři tužkové baterie. Pro denní teploty stačí dvě tužkové baterie, při nízkých nočních teplotách ale rychle klesá napětí a proto je nutné použít tři články AA. Spotřeba se pohybuje kolem 10 mA při sepnutém relátku nebo 4 mA při intervalovém spínání.
• Rozsah teplot: -40: +85 C (AT89C2051PI).
• Cena vychází kolem 400 Kč, je závislá především na použitých přepínačích a krabičce.

Spínání Canonu EOS 20D:

U Canonu EOS 20D jsou tři vstupy spouště: expozice, předmáčknutí a zem. Nejjednodušší variantou by bylo propojení výstupu časovače přímo na vstup pro expozici. Pokud by ale fotoaparát usnul, potom již nebude reagovat na vstup pro expozici, dokud ho neprobudíme, což se udělá vstupem na předmáčknutí. Oba vstupy (expozici a předmáčknutí) nelze ale spojit přímo, jinak se fotoaparát zablokuje. Musí se zařadit diody. Potom sepnutím od časovače se fotoaparát zároveň probudí.

Dodatek – novinky po pěti letech provozu

Časovač byl několik let používán. Nebyly s ním žádné zásadní problémy. Přesto byly provedeny drobné změny, které jsou sepsány níže:

1. Změna napájení.
   Do časovače byl doplněn stabilizátor napětí 7805. Díky němu může být vstupní napětí v rozsahu 6-24V. Časovač je tak napájen z externího zdroje 12V, které se běžně používá pro napájení dalekohledu. Pokud by nebylo možné použít externí napájení, tak je možné vložit 9V-baterie (místo dříve používaných tužkových baterií). 9V-baterie má ale nízkou kapacitu a proto není vhodná pro dlouhodobé astronomické fotografování.
2. Použití optočlenu KB810 místo relátka na výstupu časovače.
   S miniaturním relátkem (velikosti malého integrovaného obvodu) nebyl žádný problém, ale protože se jednalo o staré šuplíkové zásoby a neměl jsem k němu žádný popis, tak do dalších verzí časovače byl místo něho použit optočlen KB810 v sérii s rezistorem 200 ohmů.

Obě novinky mírně zvýšily spotřebu na 15-20 mA. To ale při externím napájení nehraje roli.