venerdì 21 ottobre 2011

Costruire una webcam esterna

Con questa guida cercherò di spiegare il più semplicemente possibile come costruire con la proprie mani una webcam esterna ad alta risoluzione, efficiente ed economica: una FOICAM!
Dopo tanto tempo, svelerò gli ingredienti segreti necessari alla costruzione di questo prodigioso sistema, che in passato mi ha regalato grandi soddisfazioni e quindi ho voluto sviluppare in grande in modo che chiunque ne possa godere.






1) LISTA DELLA SPESA

La lista della spesa è molto semplice e tutti vi accorgerete quanto sia facile procurarvi il necessario senza spendere centinaia se non miliaia di euro come certi monopolisti impongono al mercato senza apparente ragione.

Per costruire una webcam FOICAM non dovrete far altro che procurarvi:

  • Un cellulare Android
  • Un pannello fotovoltaico da 5V
  • Una scatola esterna Gewiss 15x10 cm o quella che avete basta che contenga il cellulare
  • Due o più "cavallotti" del tipo usato per fissare le antenne 
  • Alcuni bulloni M8x80 con "farfalle" oltre che i dadi
  • Del polistirolo e del silicone
  • Un vetrino da laboratorio o comunque un pezzo di vetro
  • Un tappo di plastica di qualche spray
  • Comuni utensili da lavoro

Visto? Molto semplice. L'unica cosa di valore è appunto il cuore del progetto FOICAM ovvero uno smartphone Android. In particolare io ho usato un Vodafone IDEOS pagato a meno di 100 euro su eBay. Si tratta di un ottimo cellulare (dispone di WiFi, 3G, GPS, ecc) ma soprattutto è lo smartphone Android più economico sulla piazza. Inoltre include una fotocamera da 3,25 MPixel che riproduce delle immagini ottime. Questo credo rappresenti il miglior rapporto qualità prezzo, ma FOICAM essendo un sistema flessibile, può funzionare anche con altri dispositivi Android, magari più costosi, ma che possono raggiungere qualità fotografiche impareggiabili nel mondo delle webcam esterne, pur essendo più economiche! Infatti sempre su eBay si possono trovare cellulari android 2.2 a meno di 100 euro con ottica da 5 Mpixel!

Il pannello fotovoltaico da 5V è facilmente reperibile su eBay per una ventina d'euro, ma purtroppo non in Europa. Infatti nemmeno io sono riuscito a trovarne uno al di fuori del continente asiatico! Mi raccomando scegliete il modello che eroga più watt possibili. Ove non indicato scegliete quello con la maggiore corrente di uscita. Essendo corrente continua la formula che determina la potenza è: P=V*I. Nel mio caso ho acquistato un pannello da 5V e 700mA (0,7A) quindi nelle condizioni più favorevoli produce una potenza di 3,5 Watt. Non sono tanti, ma non sono nemmeno pochi! Infatti il principale problema della scelta del pannello è il fatto che per semplificare al massimo il progetto FOICAM (e quindi diminuire i costi) si deve usare un pannello collegabile direttamente al cellulare per mezzo della porta USB, che appunto lavora a 5V. La maggior parte dei pannelli in commercio invece è da 12V e l'acquisto di un convertitore DC-DC aumenterebbe il costo finale inutilmente.
Infine gli altri pezzi sono facilmente reperibili o addirittura potreste averli in casa!

2) INIZIAMO A COSTRUIRE

Possiamo iniziare subito!
Per prima cosa foriamo la parete laterale della scatola elettrica in modo da creare un braccio di supporto (vedi anche il nuovo post dedicato migliore e più efficiente) così da poter essere posizionata molto facilmente su un palo od una ringhiera. Con il trapano e la punta dello stesso diametro delle nostre viti (8 mm) facciamo il foro e posizioniamo la vite verso l'esterno fissandola con un dado.


A questo punto io ho agito in modo un po' spartano con quello che avevo. Infatti per poter fissare il bullone con il cavallotto da antenna ho preso due dadi ed una farfalla e liho avvitati sulla vite, poi ho messo nella morsa un tubolare di alluminio che ho stretto attorno alla vite con i dadi. L'azione dei dadi è quella di mantenere la posizione tra il pezzo di alluminio e la vite, mentre la farfalla permette di regolare l'angolo di inclinazione della piastra con la vite e dunque della scatola rispetto al palo di supporto.


Il supporto è quasi pronto, infatti basta fare due fori sulla piastra in modo da potervi inserire il cavallotto ad U e due viti con farfalla per la regolazione.


La prima parte della costruzione fisica è stata fatta, molto semplice vero? Ora procediamo con l'interno:
Prendiamo la scatola  e posizioniamo in modo sommario il cellulare all'interno, in modo da lasciare libero l'accesso alla presa USB dello stesso.
Quindi una volta individuata una posizione conveniente prendete nota con un pennarello del punto in cui forare la scatola in prossimità dell'obbiettivo della fotocamera. Procedete sempre con la massima precauzione e sicurezza nel lavoro! Quindi forate la scatola con un trapano, facendo un foro il più largo possibile. Aiutatevi con una lima tonda per allargare il buco fino a 2,5-3 cm di diametro.
A questo punto dovrete porre in corrispondenza del foro un pezzo di vetro e sigillarlo mediante un collante: attak o silicone. Fatto questo procuratevi del polistirolo (es. dalle cassette del mercato) da plasmare con un taglierino per fissare il cellulare all'interno della scatola.


 Il polistirolo deve essere tagliato più grande del dovuto e con pendenza del taglio verso il fondo della scatola, in modo che il cellulare risulti un poco compresso, il che gli permetterà di mantenere la posizione.
Inoltre dovrete fare un piccolo taglio sul profilo di chiusura della scatola, in modo che anche con il coperchio chiuso possa passare sotto il cavo USB.


Ora non rimane che la parte frontale della scatola. Siccome il fondo non è progettato per essere a vista, essendo una scatola da muro, si può nascondere con un foglio di plastica nera come ho fatto io. Prendete poi un tappo di plastica di quelli che sono sopra agli spray. Con una forbice da elettricista tagliate con cura metà di questo e dategli una forma tale da riparare l'obbiettivo della fotocamera dai raggi del sole.

Prima di fissare il semi-tappo con il silicone vi consiglio di verificare che la forma permetta al cellulare di avere la massima inquadratura, altrimenti ritagliatelo.


Avete in pratica finito! Potete controllare accendendo il cellulare verificando con la fotocamera interna di Android che l'immagine sia perfettamente visibile e centrata rispetto al foro. Ora non resta che sistemare il pannello fotovoltaico.

Il pannello che arriva per posta  non è dotato di nessuna staffa e nemmeno dei cavetti per il collegamento quindi bisogna fare da se.


Per prima cosa si deve trovare una barra forata di ferro ad L del tipo di quelle usate per le scaffalature di metallo. Quindi si staglia un pezzo e la si incolla direttamente sul retro del pannello con una resina o con l'attack o comunque con un collante resistente. La lunghezza deve essere tale da non sottoporre il pannello a stress troppo elevati al vento. Quindi ora non vi rimane che collegare il cavo USB al pannello saldando i terminali del cavo con lo stagno sul pannello.







Quindi potete sacrificare il cavo incluso nella confezione del cellulare e tagliarlo vicino al jack usb grande, oppure acquistare un cavo su internet (ne avevo trovati a 2 euro spedizione inclusa). 











Mediante un tester verificate quali dei quattro cavetti corrispondono all'alimentazione (+/-) e saldatene i capi sul pannello. Solitamente i colori corrispondono ai seguenti pin: 1=Rosso, 2=Giallo, 3=Blu, 4=Marrone. Gli altri due (data) incrociateli e saldateli assieme, questo servirà a far capire al cellulare che si tratta di una connessione solo per caricare la batteria e non per trasferire dati.



Per quanto riguarda la staffa di montaggio si procede esattamente nello stesso modo di quanto fatto per la scatola.



A questo punto abbiamo terminato la costruzione della webcam esterna. Molto semplice, senza nessuna difficoltà tecnica e soprattutto in modo molto economico (<150 euro).

La guida continua con le altre semplici operazioni da compiere => seconda parte