Piratage d'un appareil photo numérique porte-clés pour le contrôle Arduino : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Les options de photographie pour l'Arduino sont rares. Les webcams ne sont pas pratiques pour des applications comme la photographie de cerf-volant ou la photographie publique, à moins que vous n'ayez envie d'acheter un câble USB de 200 pieds. Et les techniques actuelles pour la photographie Arduino autonome essaient généralement de capturer des données d'image brutes à partir de caméras CMOS extraites de téléphones portables… et croyez-moi, à moins que vous n'ayez besoin de télécharger ou de modifier numériquement ces photos en temps réel, vous ne voulez pas y aller sur cette route. Pourquoi n'y a-t-il pas d'appareil photo numérique normal, bon marché et contrôlable par Arduino?

Il s'avère qu'il y en a au moins un - et ils le vendent dans votre pharmacie locale (CVS/Rite-Aid/Walgreens/etc.). La photographie sur eux n'est pas mal du tout avec une résolution d'environ 300 par 200, ils peuvent stocker entre 20 et 240 photos (selon celle que vous trouvez), et il s'avère que les petits gars étaient juste faits pour être piratés. Vous pouvez également faire ce même hack avec un appareil photo bon marché de 1 ou 2 mégapixels qui prend des cartes SD si nécessaire (voir ci-dessous), mais nous allons suivre le processus utilisé sur les appareils photo 300 par 200 les plus courants. Ce Instructable vous guidera tout au long du processus de démontage, de modification et de remontage d'une caméra porte-clés standard. Il vous guidera ensuite à travers le câblage d'un simple ensemble de circuits de commutation à transistors qui peuvent être utilisés par Arduino pour éteindre et allumer l'appareil photo et prendre des photos chaque fois que votre programme le souhaite. Il y aura aussi un exemple de code et plein de jolies images. Avant de commencer, quelques remarques: * L'appareil photo piraté peut passer du bleu à l'argent et revenir sur les photos. Ne vous inquiétez pas, les composants internes des deux caméras sont les mêmes (je travaille avec les deux en ce moment pour la recherche.). Ce même appareil photo est vendu à travers le pays dans différentes couleurs, sous différentes marques et même avec des boîtiers physiques légèrement différents. * Si cette technique vous semble familière, c'est peut-être parce que ce que nous faisons à la caméra elle-même est très similaire à la technique utilisée par la CatCam, un projet devenu viral il y a deux ans en mettant de petites caméras time-lapse sur les colliers des chats d'extérieur et de regarder où ils vont. La technique de la CatCam utilise une caméra qui n'est pas facilement disponible aux États-Unis et a été écrite avant qu'Arduino ne décolle vraiment. Espérons que cette révision de la technique aidera la communauté des bricoleurs à la redécouvrir et à la réutiliser dans leurs projets. J'ai découvert la CatCam à la fin de ce projet, et les deux techniques ont été développées indépendamment - ma technique diffère donc probablement de la technique CatCam; n'hésitez pas à choisir des techniques parmi les deux. * Si vous êtes en dehors des États-Unis ou souhaitez commander directement auprès de CatCam, l'appareil photo piratable qu'ils vendent est d'une qualité supérieure - 1 ou 2 mégapixels - et peut enregistrer des photos directement sur une carte SD. Très bien pour de nombreux projets (mais pas nécessaire pour tous.) Mais si vous voulez un appareil photo aujourd'hui, dirigez-vous vers n'importe quel Rite-Aid, CVS, etc. et prenez l'appareil photo montré ici - un appareil photo Digital Concepts, généralement distribué par Sakar international. * Mes recherches m'ont permis de contrôler cette caméra via une puce ATMega autonome. Si vous êtes intéressé à apprendre cette technique pour une raison quelconque, faites le moi savoir - s'il y a assez d'intérêt, je vais concocter un autre Instructable. (Je pensais qu'il y aurait plus de demande pour le faire via Arduino.) MISE À JOUR: Sur demande, j'ai ajouté le schéma de circuit pour câbler la puce ATMega autonome à la puce comme la dernière photo ci-dessous. Cela ne sera pas utile pour beaucoup d'entre vous, et je m'en excuse - j'espère donner à cette étape sa diligence raisonnable - mais pour ceux qui sont déterminés, c'est mieux que rien (j'espère). *Cette technique est documentée dans le cadre de mes recherches au programme de maîtrise en conception d'interactions tangibles de l'Université Carnegie Mellon, à Pittsburgh, en Pennsylvanie. Si vous envisagez de retourner à l'école, aimez faire des choses et êtes intéressé par l'intersection de la technologie et du design ou de l'art, écrivez-nous!:) J'espère que vous avez trouvé cela utile - les commentaires sur la technologie et l'application sont les bienvenus ! N'hésitez pas à m'écrire directement ou à commenter si vous avez des questions ou souhaitez des éclaircissements.

Étape 1: Assembler les fournitures et les outils

Vous aurez besoin de quelques outils et fournitures avant de pouvoir toucher le sol sur ce Instructable. Parcourons-les maintenant, d'accord ?

Outils: * Un petit tournevis à tête Philips. (Environ la taille de celui que vous pourriez utiliser pour réparer des lunettes, ou dans un kit de réparation d'ordinateur.) * Utile, mais pas essentiel si vous avez les ongles longs - un petit tournevis à tête plate à utiliser comme pince. * Coupe-fil/dénudeurs de fil * Utile, mais pas critique - multimètre. *Fer à souder et soudure. (Maintenant, maintenant, ne vous inquiétez pas. Tout ce que vous aurez à faire est de chauffer de la soudure existante et de coller quelques extrémités de fil dénudées dans les connexions existantes. Seules des connaissances rudimentaires de la soudure sont nécessaires. Vous pourriez même pouvoir vous en sortir avec de la colle à fil sur certains modèles, mais la soudure est plus sûre.) Fournitures: * Un appareil photo numérique porte-clés standard. Souvent vendu sous les noms de marque "Digital Concepts" ou "Shift". Vendu chez CVS, Rite-Aid, Walgreens, certains Walmarts et partout sur Internet. * Utile mais pas critique - quelques piles AAA de rechange. L'appareil photo doit être livré avec une pile AAA. Mais si vous avez l'intention d'utiliser votre projet plusieurs fois ou sur de longues périodes, vous aurez besoin de pièces de rechange - la caméra les mange. *Quelques pieds de fil isolé. (L'isolant en plastique de calibre normal, illustré ou la peinture de calibre mince est bien - les deux ont leurs avantages et leurs inconvénients; j'ai tendance à utiliser de la peinture isolée car je fabrique parfois des embases mâles personnalisées pour mes connexions.) * Planche à pain ou autre protoboard. * Deux longs morceaux de fil blanc (pour connecter des transistors à Arduino) * Deux longs morceaux de fil noir (pour connecter la terre d'Arduino à la planche à pain) * Deux longs morceaux de fil rouge (pour connecter une puissance élevée d'Arduino à la planche à pain) * Utile, mais pas critique - une LED (pour la sortie de débogage). *Deux transistors (j'utilise des transistors NPN 2N3904.) *Un Arduino avec câble USB.

Étape 2: Ouvrir et démonter la caméra porte-clés

Tout d'abord, vous commencez ce hack en prenant votre tournevis et votre ongle/pince à cet appareil photo et en le démontant. Dans les notes d'images ci-dessous, vous verrez une dissection étape par étape de la caméra - je vais indiquer où se trouve chaque vis dans les notes d'image. Lorsque votre appareil photo est démonté et ressemble un peu à la dernière photo (bien qu'avec plus de pièces), passez à l'étape 3.

Étape 3: pirater la partie I de la caméra (souder dans les commutateurs)

C'est la partie la plus difficile du hack - mais ce n'est pas *si* difficile, je le jure. Alors respirez un bon coup et commençons à souder !

Pour ce hack, nous laisserons le circuit imprimé de la caméra entièrement intact. Tout ce que nous allons faire, c'est souder nos propres connexions dans le circuit imprimé de chaque côté des boutons-poussoirs utilisés pour faire fonctionner la caméra. Cela nous permet d'utiliser notre Arduino pour "appuyer" numériquement sur chaque bouton quand nous le souhaitons (via des transistors externes agissant comme des commutateurs). Lorsque vous manipulez le circuit imprimé, essayez de le manipuler par ses bords autant que possible. Le circuit imprimé est assez robuste, mais en fin de compte, il s'agit toujours d'électronique exposée, et cela vaut la peine de ne pas le toucher directement plus que nécessaire. Coupez et dénudez les extrémités de quatre morceaux de fil, chacun d'au moins un pied de longueur. (Mieux vaut plus long que plus court dans ce cas; ce n'est pas quelque chose que vous voudrez refaire trop souvent.) Ensuite, regardez les deux paires de joints de soudure indiqués dans l'image ci-dessous, une paire autour de chacun des deux interrupteurs à bouton-poussoir. En utilisant la fonction de continuité/court-circuit de votre multimètre, vous pouvez confirmer que vous avez trouvé les bonnes paires de joints à souder en maintenant les extrémités des deux joints de commutation et en appuyant manuellement sur le bouton pour voir si cela crée un court-circuit entre les joints. Si c'est le cas (la résistance entre les deux chute de l'infini à près de zéro), vous avez trouvé les deux bonnes. Si vous n'avez pas de multimètre, vous pouvez simplement prendre une profonde inspiration et faire confiance à l'image. Une fois que vous êtes sûr d'avoir trouvé les bons joints, à l'aide de votre fer à souder, faites fondre la soudure à chacun de ces quatre joints et attachez une extrémité de l'un des quatre morceaux de fil dans chacun des quatre joints. Si vous avez un coup de main sur votre configuration de soudure, utilisez-le par tous les moyens pour maintenir votre circuit stable (en plaçant un petit morceau de papier journal plié entre les pinces pour protéger le circuit imprimé.)

Étape 4: pirater la partie II de la caméra (souder une connexion à la terre)

Vous venez de terminer la partie la plus difficile de ce hack - félicitations ! Cela dit, vous avez encore un joint de soudure (plus facile) à faire. Pour celui-ci, vous aurez besoin de soudure fraîche.

REMARQUE: Veuillez ignorer que sur cette image, la carte de circuit imprimé se trouve à l'intérieur du boîtier avant en plastique. Ne faites pas ce qu'on dirait que je fais ici - veuillez souder cette connexion AVANT de remettre le circuit dans son boîtier, pour éviter de faire fondre accidentellement le boîtier en plastique. (J'ai simplement été négligent en photographiant cette étape et j'essaierai de la réparer plus tard.) Prenez un cinquième morceau de fil et coupez-le à au moins un pied de longueur avec les bords dénudés. Idéalement, ce morceau de fil devrait être de couleur noire, ou au moins différemment des quatre premiers. Maintenant, soudez-en une extrémité sur le côté extérieur de l'extrémité de masse du support de batterie, comme illustré. Vous devrez ajouter votre propre soudure à cette connexion et souder directement sur le métal ici. J'ai trouvé cela beaucoup plus facile que d'essayer d'ajouter votre fil à la soudure existante maintenant le support de batterie sur le circuit imprimé. (Je vais indiquer les bonnes et les mauvaises manières sur les photos.) Pourquoi faisons-nous cela ? Eh bien, pour qu'un transistor contrôlé par Arduino puisse contrôler les commutateurs de la caméra porte-clés, le circuit Arduino et le circuit de la caméra porte-clés doivent partager une masse électrique commune. Ce fil vous permet simplement de connecter physiquement la masse de la caméra à la masse de l'Arduino plus tard, via une rangée commune sur la planche à pain.

Étape 5: Connectez la caméra à votre Arduino

Il est maintenant temps de commencer à connecter votre caméra à votre Arduino.

Tout d'abord, chargez du code qui contrôlera la caméra sur l'Arduino. Ci-dessous, nous avons téléchargé/joint un exemple de code Arduino que nous avons utilisé ici afin de prendre des photos en accéléré. Le code allumera l'appareil photo, prendra une photo, puis attendra une minute entière (pendant laquelle l'appareil photo s'éteindra automatiquement) avant de le rallumer et de prendre une autre photo - en répétant cette opération pour vingt photos (la capacité de mon premier appareil photo piraté.) Maintenant, accrochons votre Arduino à votre appareil photo. Tout d'abord, une petite explication: pour contrôler complètement l'appareil photo, notre code prend deux broches de sortie numérique et en mappe une sur l'interrupteur marche et l'autre sur l'interrupteur de l'obturateur. Lorsque le code veut allumer ou éteindre l'appareil photo ou changer de mode, il maintient brièvement l'appareil photo sur la broche de sortie haute - et lorsque le code veut prendre des photos, il maintient la broche de sortie de l'obturateur de l'appareil photo haute. Cette action se traduit par une pression réelle sur le bouton en allumant et éteignant un transistor, qui est à son tour connecté via les fils de notre caméra aux commutateurs de la vraie caméra. Les masses de la caméra et de l'Arduino sont liées pour donner à l'Arduino et aux circuits de la caméra externe une masse commune, permettant aux transistors de fonctionner correctement. Prenez deux fils pour connecter ces deux broches de sortie (caméra allumée et obturateur de caméra) à différentes lignes de la maquette. Ensuite, connectez la broche de base d'un transistor à chacune des deux broches de sortie. Enfin, connectez vos deux fils pour chaque commutateur correspondant de votre caméra réelle aux deux autres (broches collectrice et émetteur) du transistor. Vous devrez peut-être expérimenter quel fil va au collecteur et lequel va à l'émetteur dans chaque paire; qui dépendra du câblage interne de la caméra spécifique que vous piratez. Enfin, **et c'est important**, prenez votre fil de terre de la caméra et branchez-le sur la broche de terre de l'Arduino. C'est nécessaire pour que vos transistors fonctionnent et donc pour que votre appareil photo réponde à votre arduino !

Étape 6: Prenez des photos

Branchez une pile AAA dans votre appareil photo. Il devrait émettre un bip et s'allumer. Attendez 30 secondes que l'appareil photo s'éteigne. (Le code que j'ai inclus suppose que la caméra est déjà éteinte lorsqu'elle est exécutée et allumera votre caméra pour vous.) Maintenant, positionnez votre caméra et Arduino pour l'angle de vue souhaité et allumez votre Arduino. Voila ! Peut-être que vous demandez - cette caméra est un peu lourde, avec un Arduino et une planche à pain et tout. Ne pouvons-nous pas le rendre un peu plus compact, pour prendre des photos à peu près n'importe où ? La bonne nouvelle, c'est que c'est possible ! Ceci a été conçu pour être utilisé comme un circuit autonome, en utilisant l'Atmega retiré d'un Arduino, sur un seul objet caméra/circuit qui peut être placé n'importe où. J'ai également inclus une image de cette configuration ci-dessous - et si les gens sont intrigués par cela, je vais travailler sur un autre Instructable ou au moins ajouter les fichiers Eagle à cette page pour que d'autres puissent travailler. Faites-le moi savoir! J'espère que vous avez trouvé cela utile - les commentaires sur la technologie et l'application sont les bienvenus ! N'hésitez pas à m'écrire directement ou à commenter si vous avez des questions ou souhaitez des éclaircissements.