Už poměrně dávno jsem se rozhodl pro úpravu Canonu 350D a nyní konečně bylo trochu času tuto brutalitu provést :-)

Cílem úpravy bylo rapidně snížít tepelný signál snímače ve výsledném snímku a eliminovat luminiscenci v pravém dolním rohu snímku způsobenou výstupním zesilovačem. Po výměně IRcut filtru před snímačem, která je nejzásadnější, už zbývaly "jen" tyto dvě záležitosti.

Obojího bylo dosaženo, ale....

Nepředbíhejme a začněme hezky od počátku - potřebujeme 350D, kus Cu plechu a nějaké ty součástky :-)

 

350D po sundání zadního krytu:

 

Cu plech tloušťky 1,5mm (to je takové maximum, už tak základní deska foťáku potom nejde úplně dotáhnout):

 

Z plechu vyřízneme potřebný tvar (bude jej pochopitelně třeba zarovnat pilníkem a srazit hrany):

 

A ohneme jej do požadované podoby:

 

A jdeme na to, vyndáme základní desku z foťáku:

 

 

Snímač není třeba vyndávat, ale když už, tak už :-):

 

Závěrka (v tu chvíli jsem ještě netušil, že na ni nekoukám naposled), všimněte si bronzových podložek vlevo, vpravo dole u páskového vodiče a třetí je vpravo nahoře hned vedle hledáčku. Ty jsou DŮLEŽITÉ - každá má různou tloušťku a zajišťují kolmost snímače na optickou osu! Pokud by vypadaly, není důvod panikařit, když pomineme poněkud neefektivní metodu pokus-omyl, máme nápovědu ještě na snímači. A sice v podobě čárového kódu, obsahuje čísla, která určují tloušťku jednotlivých podložek, nepamatuji si jak to je, ale na netu se to dá najít.

 

Snímač šel zpět a byl (poněkud předčasně) napatlán teplovodivou pastou. Měl jsem v úmyslu zkoušet účinnost chlazení, neb jsem si nebyl jistý, zda foťák přežije amp-off modifikaci :-).

 

Chladící plech s vyvrtanými dírkami pro šroubky pro uchycení:

 

Z prostorových důvodů musí ven interface destička a konektory z ní, použiji pouze kabelovou spoušť, konektor bude mimo tělo foťáku. Video out je OUT :-).

 

A destička bez konektorů zpět na svém místě:

 

Chladící plech s teplotním čidlem, nic nesmí na této straně vykukovat (termistor jsem vykuchal z hlavy termotiskárny samolepících štítků):

 

 

A šup s chladičem do foťáku:

Tady jsem si říkal, že by bylo vhodnější udělat plech delší a přišroubovat jej přímo i na pravé straně, ale co už člověk nadělá....

 

Pak na plech přijde izolace horní strany:

 

Výsledek:

 

 

Vypadá to dobře, tak hurá na amp-off, na desce foťáku je signál, který je aktivní během expozice, tak bude využit pro ovládání obvodu, který sníží napětí výstupního zesilovače snímače po dobu expozice.

Obvod je jednoduchý, onen signál jde na bázi NPN tranzistoru, který ovládá PNP tranzistor přes který jde 5V do zesilovače. Tento PNP tranzistor má paralelně k sobě (mezi kolektorem a emitorem) odpor, dal jsem 4K7, v důsledku čehož je na snímači během expozice asi 3,16V. Pokud běží expozice je PNP tranzistor uzavřen a proud teče přes 4K7, na kterém je úbytek napětí 1,84V. Jakmile expozice skončí a začne se vyčítat snímač, otevře se PNP tranzistor a na snímači je plných 5V.

Potud teorie, nyní k vlastnímu provedení :-)

 

 

Snímač má 4 napájecí piny pro zesilovač (druhý pin zleva a čtvrtý zprava v obou řadách při pohledu zezadu na snímač). A jak na to? Vzal jsem lámací nůž, ostří opřel o konec každého pinu a pin nahřál pájkou. Nožem jsem pin nadzvedl z plošného spoje a už to jen třikrát zopakoval :-)

 

Černý drátek je zem, červený 5V (z původního napájení snímače) a oranžový je spouštěcí signál:

 

 

 

Pytlík na chladiči je izolace při vývoji :-):

 

Tak to pojďme vyzkoušet :-):

 

 

No, není to zrovna ono.... Zkusil jsem dát na snímač napevno 5V:

 

Vida, je to tam :-)

Experimentoval jsem s velikostí odporu u PNP tranzistoru, leč bez úspěchu. Říkal jsem si dlouhé dráty, zkoušel jsem kondenzátory, ale výsledek byl ještě horší.

Tak jsem celý foťák rozebral, ponadzvedl piny na snímači, 5V pro snímač jsem vyvedl z páskového vodiče těsně u snímače, zase složil....

 

A je to tam! :-)

Tak finálně složit a zadeklovat....

 

 

Pokusná dlouhá expozice pro zjištění luminiscence, 2 minuty na ISO3200 (ano, pomocí CHDK). COŽE?????

 

Pojal jsem podezření, že dírou, kde kdysi byla krytka konektorů pro kabelovou spoušť a video out leze parazitní světlo, tak jsem se to jal ověřit.

 

Po zahýbání foťákem pod lampičkou se podezření potvrdilo :-)

 

Nyní regulérní test se zakrytou levou stranou foťáku, opět 2 minuty na ISO3200, po luminiscenci ani stopy. Pasivní chlazení pouze chladičem, peltier zatím neosazen:

 

Po nahřátí chladiče horkým vzduchem:

 

No a tento snímek je poslední, neb při dalším odešla závěrka :-( Zkusil jsem foťák rozebrat a jedna půlka závěrky byla úplně tuhá, tak jsem to rozdělal až na kost, složil, ale to nepomohlo. Pořád Err 99 a expozice neproběhne.

 

Závěrka opravena, foťák vesele funguje dál :-)

Takto vypadal před opravou závěrky, aneb R.I.P., neboli Rest In Pieces :-)

 

Osadíme peltier, jako protikus k větráku jsem použil kuprextit, dobře se tvaruje a není moc tepelně vodivý.

 

 

 

 

 

Test chlazení:

Původní snímek 120s ISO3200 bez peltieru, nahřátý chladič:

 

Původní snímek 120s ISO3200 bez peltieru:

 

S peltierem, krátké chlazení asi 3 min. na nedef. výkon, 120s ISO3200:

 

S peltierem, proud 1A, chlazení 10min, 120s ISO3200:

 

Po tomto snímku následovala expozice 360s ISO3200:

 

A výřezy 1:1 z oblasti levého horního rohu:

Nahřátý chladič:

 

Peltier neosazen:

 

Nedef. chlazení:

 

Konektory už jsou v krabičce :-) Vlevo je konektor pro napájení peltierova článku a červená LED, která svítí v případě, že je peltier napájený.

Zepředu jsou tři konektory, v pořadí zleva doprava větrák, teplotní čidlo a kabelová spoušť.

 

 

 

 

 

Příběh začíná v noci začátkem srpna 2007. Byl jsem s kamarádem fotit noční fotky a někde na Šumpersku (Jakubovice) jsme zastavili na kopci a fotili vysílač pro mobilní telefony, nad kterým svítil Měsíc.

No, foťák byl na stativu, běžela multiexpozice (zvláštnost Fuji S3Pro, který to umí snad jako jediný digitální foťák a jako jediný má možnost použití klasické drátové spouště).

 

Zde je poslední vyfocený snímek (na klik větší):

 

 

Expozice byla spuštěna právě drátovou spouští, což se stalo osudným. Stativ stál na kraji silnice, najednou z druhé strany projižděl nějaký blbec, který jel protisměrem až na krajnici, škrtnul o stativ, ten se i s S3Pro poroučel k zemi. Následovalo křupnutí a oslnivý záblesk (jak kdyby ve foťáku byl self-destruct mechanismus s malou atomovkou ;-)).

Po zvednutí foťáku bylo vidět co se stalo - drátová spoušť vylomila tlačítko a v DC-DC zdroji se ulomil kus feritového jádra cívky. Zevnitř byl cítit klasický smrad elektronické smrti - vypálené integrované obvody a po zapnutí se akorát na horním displeji rozsvítily náhodně některé segmenty.

Objektiv Nikkor 50/1,4 kupodivu přežil...

 

Takto vypadal foťák po rozebrání...

 

Zadní kryt s deskou s procesorem pro displeje a tlačítka:

 

Hlavní deska:

 

 

Odklopená hlavní deska, je na ní vidět 128MB paměti a je vidět deska se SuperCCD:

 

 

SuperCCD deska, jsou vidět CCD budiče a AD převodník:

 

Zde je vidět vlastní snímač pod UVIR cut filtrem:

 

 

 

Zde je vidět poškození, úplně vylomená spoušť a vlevo od ovládacího kolečka vnitřnosti cívky, které chybí kus feritu:

 

 

 

R.I.P. (zde to není rest in peace, ale rest in pieces :-)):

 

Obrat nastal teď v lednu, kdy mi kamarád mršinu S3Pro věnoval k dalšímu výzkumu. Ze schématu jsem zjistil, že na spodní desce Fuji je samostatný zdroj 6V pro motory foťáku (S3Pro jsou digitální vnitřnosti Fuji nacpané do Nikonu F80 a foto část komunikuje se snímací částí pomocí diagnostického konektoru na hlavní "desce" Nikonu, Fuji pouze přidal jeden páskový vodič). Ve zdroji 6V byl úplně shořelý tantalový kondenzátor na výstupu (tak, že tvořil zkrat) a spálená SMD pojistka. Tak jsem kondenzátor odpájel a místo pojistky dal tenoučký drátek. Foťák ovšem stejně nefungoval. Začal jsem zkoumat Nikon část, konkrétně DC-DC zdroj, kde jsem už dříve slepil jádro cívky. Zjistil jsem prošvihnutou diodu, ale ani po výměně se nic nestalo. No, doslova, už nebyly ani ty náhodné segmenty na displeji. Před i po se pouze rozsvítil displej na matnici, který zobrazuje zaostřovací body.

Pak jsem měřením zjistil, že po zapnutí hrozně spadne napětí baterek a že topí power drive board v Nikonu. Tak jsem ji vyndal (ze spodní strany jsou na ní budiče motoru). Jeden budič byl úplně vystřelený, v pouzdru byl kráter o průměru celého obvodu a druhý budič hrozně topil. Tak jsem je vypájel, ale stejně to nepomohlo.

Nyní bylo jasné, co se při pádu stalo - mezi DC-DC zdrojem a power drive deskou je malá destička, kde jsou připájeny kablíky vedoucí od hlavního kondenzátoru blesku, na kterém je několik set voltů. Při vylomení drátová spoušť zkratovala toto napětí někam buď do DC-DC zdroje nebo přímo do power drive desky, což i vysvětluje ten záblesk při pádu a brutálně vystřelený obvod.

Nikon elektronika je tedy zřejmě vypálená, na tomto poli musím ještě udělat nějaký výzkum.

Rozhodl jsem se zjistit, než budu pokračovat dál, zda vůbec funguje digitální snímací část. Proměřoval jsem ji a zjistil jsem, že zdroj pro standby napětí 3,3V funguje, tak jsem si na příslušnou součástku připájel tenký drátek a dotkl se signálu DSC_ON na konektoru mezi Fuji a Nikonem. S3Pro povstal z popela jak terminátor :-)) (pouze kostra s mozkem a bez obalu) a ohlásil se pípnutím. Pípnutí vyvolalo euforii, protože to znamenalo, že mikroprocesor nějak žije. Tak jsem jednou rukou držel spínač hlídající dvířka karty (v rozloženém stavu pochopitelně nebyl sepnutý) a znovu aktivoval signál DSC_ON. Na displeji se po chvíli rozsvítilo Date and time not set. A už bylo jasné, že Fuji část masakr přežila a v troskách skončil jen Nikon. Tak jsem si hrál s menu a chtěl vyzkoušet i live view, jestli poleze něco ze snímače.

Jenže po aktivaci LV se foťák seknul a i po odpojení DSC_ON zůstal zapnutý, po chvíli ale zaúřadoval watchdog, foťák několikrát pípnul a vypnul se. Zřejmě se snažil komunikovat s Nikon částí ohledně závěrky, jenže od Nikonu pochopitelně žádná data nepřicházela.

Takže teď zbývá sehnat Nikonskou elektroniku a foťák snad pojede úplně :-).

 

 

V zapnutém stavu, omluvte nízkou kvalitu, fotil jsem jednou rukou bez blesku, aby bylo něco vidět na displeji a druhou rukou držel tenoučký drátek na konektoru:

 

---

 

Tak jsem sehnal potřebnou elektroniku a pustil se do opravy S3Pro. Po složení jsem zapojil externí zdroj, zkouším ovládání a vše jede. Zmáčknu spoušť, závěrka se otevřela, zavřela, foťák pípnul a na horním displeji blikalo Err. Vylekal jsem se, naštěstí problém byl v externím zdroji, který nebyl schopen dodat potřebný proud během špičkového odběru. Nabil jsem trochu nějaké baterky co jsem našel, vložil do foťáku a zde je first light:

 

Ano, tři černoši v tunelu :-) Teď to píšu se smajlíkem, ale v tu chvli mi do smíchu moc nebylo. První co mě napadlo, že při výboji odešel snímač nebo některá součástka starající se o jeho provoz. Nebo, že toho ve zdroji odešlo víc. No, zkoušel jsem dál...

Už aspoň fialová čára ;-)

 

 

 

 

Teď už jsem foťák rozebral a začal ho proměřovat. Najednou koukám, že při live view se na displeji pohybují fleky (nebyl nasazen objektiv) a tedy to nějak funguje. Cvakl jsem snímek a bylo na něm bílo! Tedy správně.

Složím foťák a zase nic, jen černo i při live view. Tak jsem ho zase rozebral, povypojoval všechny konektory a znova je pozapojoval a už to jede komplet :-)

Zde tedy jsou první regulérní snímky, které vznikly tak, že jsem na bajonetu držel kolegův Canon seťák 18-55/3,5-5,6. Pochopitelně na plnou díru, většina je na 55mm.

 

 

 

 

NaVyBat znamená NabíječVybíječBaterií :-) Zařízení, které sice s astronomií zdánlivě nesouvisí, ale vzhledem k hojnému používání všech možných akumulátorových baterií se může hodit. Nicméně podnět ke vzniku nebyl astronomický, nebo nějaká potřeba, ale zařízení vzniklo coby komerční projekt.

Jedná se o modul, který je schopen řídit nabíjení a vybíjení jedné až čtyř baterií paralelně a asynchronně. Jeho použití je všestranné, funguje bez ohledu na chemii použitých článků (LiIon, LiPol, NiCd, NiMH, RAM, Pb...), neboť v zařízení nejsou nabíječky integrovány - využívají se externí nabíječky pro příslušné baterie určené. Jedinou podmínkou je, že nabíječka musí mít signalizaci (nejlépe LED diodou) o probíhajícím nabíjení a o nabití baterie.

Zařízení funguje tak, že nejprve baterii vybije, při tom se měří napětí baterie a proud dodávaný do zátěže, naměřené hodnoty se ukládají do EEPROM a počítá se kapacita baterie a energie dodaná do zátěže. Zároveň se měří uplynulý čas.

Jakmile je baterie vybita, počká se nastavený čas a začne nabíjení baterie. To probíhá do chvíle, kdy nabíječka signalizuje, že je baterie nabita. Během nabíjení se měří napětí na baterii kvůli kontrole (proud se neměří) a zobrazuje se uplynulý čas.

Po nabití se opět počká nastavenou dobu a pokud už proběhl nastavený počet cyklů nabíjení-vybíjení proces se ukončí a zobrazí se zpráva o stavu baterie.

 

Zařízení je osazeno podsvíceným znakovým LCD o velikosti 20x4 znaků. Pro každou baterii je vyhrazena jedna řádka displeje - pokud nabíjení neběží, je na první pozici zobrazeno "X", při nabíjení se zobrazuje "N", při vybíjení "V". Pak následuje hodnota napětí, proudu a uplynulý čas. Pokud cyklus nebyl zahájen, zobrazuje se místo údaje o čase informace "T: start", která znamená, že příslušným tlačítkem se spustí pracovní cyklus.

Pod displejem jsou čtyři 10mm červené LED diody a pod nimi řada čtyř zelených LED. Ty slouží k vizuální indikaci stavu pracovního cyklu pro každou baterii (jsou možné kombinace LED svítí, nesvítí, bliká pomalu, bliká rychle), je tak možno indikovat všechny možné stavy a už zdálky bez nutnosti čtení údajů na displeji je možné posoudit, co se zrovna děje. Pod diodami je řada čtyř tlačítek, které slouží ke spuštění nebo zastavení pracovního cyklu.

 

Zařízení je postaveno co nejvíc blbuvzdorně, takže je schopné detekovat všechny možné chybové stavy - nepřítomnost (vypnutí) nabíječky, podpětí/přepětí baterie, odpojení zátěže během vybíjení apod.

 

Konfigurace se provádí přes PC, ke kterému se zařízení připojuje přes USB port, přechod do čtení/zápisu konfigurace se provede tak, že se zařízení vypne, stisknou se buď dve krajní tlačítka (nebo dvě vnitřní, podle toho, co chceme dělat) a zařízení se zapne.

 

Jádrem zařízení je modul s mikrokontrolérem Atmel ATMega128, který má 128KB programové FLASH paměti, 4KB RAM a 4KB EEPROM. Program má v binární podobě 20,5KB, je to tak největší program, co jsem pro mikrokontroléry napsal :-).

 

Zařízení má dále tři patnáctipinové konektory - jeden slouží k připojení zátěže a nabíječek (logické výstupy, u zátěže je třeba mít relé se spínacím tranzistorem), druhý je měřící (měří se napětí každé baterie a pak napěťový úbytek na měřících odporech proudu) a třetí slouží k připojení signalizace nabíječek (na něj jsou přivedeny signály od signalizačních LED z nabíječek a v zařízení je pro každý signal optočlen pro galvanické oddělení).

 

Zdroj je vnitřní s toroidním transformátorem a pro zálohu je připojen i externí Pb akumulátor 12V (v zařízení je integrovaná nabíječka). Vpravo od displeje je červená LED, která indikuje vybitý akumulátor.

 

Zde jsou nějaké fotky z vývoje:

 

 

 

 

Procesorový modul:

 

Konektory:

 

USB konektor:

 

 

 

 

 

 

 

 

A už to jede :-)

 

 

Konfigurační program pro PC a zápis nastavení:

 

 

 

Nabíjení první baterie:

 

Čtení konfigurace ze zařízení do PC:

 

 

 

Pro první pokusy s automatickou pointací jsem použil webkameru s CCD snímačem Philips SPC900NC. Nedělal jsem úpravu pro dlouhé expozice, pouze jsem elektroniku kamery vyloupnul z pouzdra a nechal si vyrobit redukci pro připojení k dalekohledu. Dále bylo třeba kvůli přesnému časování vyrobit adaptér na paralelní port pro připojení k montáži, který obsahuje mikrokontrolér Atmel 89C2051. Adaptér i SW pro pointaci jsou dílem Martina Myslivce.

Nicméně toto řešení jsem opustil, webka, i když ve své kategorii velmi citlivá neměla nijak oslnivou citlivost a ve spojení s pointačním dalekohledem Sky-Watcher 70/500 pro dosažení rozumného dosahu bylo třeba používat poměrně dlouhou expozici a vzhledem k tomu, že kamera má velmi malý snímač a nemám okulár se záměrným křížem bylo hledání vhodné hvězdy pro pointaci tragédií, byla to zkouška trpělivosti :-) Kameru jsem nakonec prodal.

V současné době používám k automatické pointaci TVGuider taktéž od Martina Myslivce ve spojení s velmi citlivou ČB TV kamerou Watec 902H3 Ultimate. Pro zajímavost, pokud jsem na tuto kameru nasadil objektiv 135/2,8, tak  prakticky kamkoliv na obloze jsem kameru namířil viděl jsem při expoziční době 1/50s na monitoru spoustu hvězd, z nichž většina na přesvětlené obloze na kraji Prahy nebyla okem vůbec viditelná).

 

První testování přes 70/500 na stativu (ano, jako redukce pro připojení k dalekohledu je použita gumička a rulička od hajzlpapíru :-)):

 

 

Detail "redukce":

 

A již na montáži při testování pointace:

 

 

Notebook s pointačním SW:

 

A pointační adaptér:

 

Takto pak vypadala redukce pro připojení k dalekohledu, kterou jsem si nechal udělat: