主题：动手派----------DIY基于android的带GPS的相机遥控器
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相机GPS可以把位置坐标写到照片中，永远记录了你每张照片的拍摄地点，是一种很有价值的摄影附件。尤其对于那些经常旅游的拍摄者来说，更是不可或缺的装备。对于单反相机，很多品牌或型号都必须外接专用的GPS接收器才能记录位置信息。这个接收器现在有原厂、副厂和自DIY三种渠道可以得到。俺还是喜欢DIY，有成就感，倒是DIY一个什么样的GPS接收器需要思量！
网上马云家有很多品牌的相机GPS，价格相差很大，最低的大概270元左右，绝大多数都是单GPS定位功能，少数有电子罗盘，可以把拍摄的方向也记录在照片中。我看了一下，这些GPS接收器基本上都装在相机的热靴上，然后与相机的GPS接口连接。但有些相机的GPS接口跟快门、自动对焦等信号接口共用一个适配器，所以装了GPS接收器就不能再快门、遥控器等附件，比如尼康D800/D810就是这样的结构。有的GPS接收器把快门，对焦等接口引出来，在GPS接收器上再装一个适配器，虽然可以解决GPS信息和快门遥控共用的问题，但结构上显得臃肿，使用时相机上要装接收器和遥控器两个装置，也不方便。另外，现在大多数GPS接收器都使用了内置天线的GPS接收模块，增加了接收端的体积和功能耗，使用的体验不佳。所以，我想DIY一个集成了GPS接收器的遥控器，在发射端集成GPS接收模块，接收端功能尽量简单，便于小型化。最终我决定用安卓手机作为发射端，因为它集成了GPS定位功能，并且有蓝牙功能，很容易实现手机与相机的蓝牙通信。方案清晰了就开始准备啦，花了4个月的时间，从看书起，到写代码，调试，现在终于可以稳定工作啦。现在简要介绍它的结构和功能。
一、适配器
适配器是相机与外围设备通信的接口，我用的尼康D800，后来换成D810了，它们的适配器都是尼康标准的10Pin圆形适配器，各接口的定义如下：
在我设计的遥控器中，与相机的联接需要五个端口，一个是GPS信号输入的端口，一个是快门接口，一个是对焦接口，另外两个分别是电源和地，因为是从相机取电的。在网上看到有的资料说相机的快门与信号是共用端口，这不是个好消息，如果这样，就不可能用简单的方案做出GPS定位和快门控制并行的装置。一直找到尼康相机10pin接口的详细定义后才如释负重，原来这本来就是两个独立的通道。
二、发射器
因为发射器直接选用安卓手机，所以，在手机上要用软件实现以下功能：
1、用户对拍摄模式的选择和拍摄参数的设定。我设计的拍摄模式有4大类：单张拍摄、B门拍摄、连续拍摄（包括自动连续拍摄和自定义连续拍摄）、延时拍摄，其中，B门拍摄、连续拍摄和延时拍摄均可自定义拍摄参数，我想，这几种模式和参数应该能对付大多数拍摄场景了吧；
2、接收GPS定位信息。在安卓中，获得位置信息很简单，但我的相机定位需要提供NMEA0183语句才能定位（NMEA0183的意思不明白可以度娘），这就稍微需要一点技巧，用采用安卓系统中GpsStatus.NmeaListener类的onNmeaReceived（long timestamp,String nmea)方法从手机的GPS组件中获得NMEA0183语句。 将以上NMEA0183语句的监听方法与requestLocationUpdates (String provider, long minTime, float minDistance, LocationListener listener)方法结合使用，这里还有一个小技巧，用手机接收的NMEA语句最后的那个换行符掉了，传到相机里只见GPS符号闪烁，就是不定位，后来发现是掉了这个，于是在每个语句的最后加了0X0A。
3、信息处理。主要对接收到的GPS位置信息进行了优化，只传递对定位有效的NMEA0183语句，免得传递太多的冗余信息加大系统的信息处理量。信息优化后得到了一个意外的效果，就是定位速度要快多了，夏天的晴天空旷场地，冷定位10秒以下啦！是不是目前最快的哟，嘿嘿。
4、信息传输。这个没什么好说的，选用的蓝牙透传模块HC-05,直接蓝牙与接收端握手成功后就可以传输啦。对于相机控制信息和GPS定位信息，我是采用的分时传输，在信息前面加上识别码，以便接收端能认出哪条是相机遥控信息，哪条是GPS定位信息。
这个图是发射端工作时截屏，有功能键和NMEA显示：
三、接收端
我设计的接收器实际上是一个基于蓝牙的多核微处理器，它是先用蓝牙透传模块接收发射端的信息，然后用单片机对信息进行分别处理，共用了三个STC15L104W单片机，这种单片机只有8只脚，体积小，便宜，每个1.7元左右。当然，每个单片机都要装编写的功能代码。三个单片机一个是分路器，对蓝牙模块透传的信息进行识别，把相机控制信息和GPS定位信息分开，然后用不同的端口送到下级单片机。STC15L104W单片机虽然体积小，但它没有标准的串口，需要用定时器对普通口进行串口模拟，所以在分路器上采用了时分复用模拟串口技术，下一级微处理器分别是GPS定位信息的微处理器和相机控制微处理器，这两个微处理器是独立的，因而串行信息在通过分路器后就成为了并行，就是接收端是同时处理GPS信息和相机控制信息的，不会因为相机控制时占用CPU的时间而丢掉定位信息。这两个微处理器的功能是解码，把符合蓝牙传输协议的信息解码成相机能识别的信息和信号，然后通过适配器传到相机中。
适配器和接收器我全手工做滴，焊工手艺比较渣，因为贴片封装的元件虽然小，但手工焊接太难，所以都选用的直插封装的元件，体积大一点，呵，但用起来还算稳定。看看图吧：
最后那张图是组装成功能后的样子，我是用魔贴把它固定在相机的背带上，这样不占用热靴，与相机的合体照在这里：
DIY的过程就介绍到这里啦，有什么问题和建议可以讨论。随意搜了一下，MS还没有同样功能、同样结构的商品化产品，所以申请了专利，说不准有人会对这东西感兴趣咧？
在我看来，DIY就是玩的过程，玩相机不光有拍摄的乐趣，DIY这些外围设备也很有趣啊，而且还能学到东西，做这个前我只写过几行C的代码，没接触过单片机，没接触过android，做完这个后，对android不再陌生了，对单片机也熟悉了，再DIY其他的玩艺有基础了，呵。
网上马云家有很多品牌的相机GPS，价格相差很大，最低的大概270元左右，绝大多数都是单GPS定位功能，少数有电子罗盘，可以把拍摄的方向也记录在照片中。我看了一下，这些GPS接收器基本上都装在相机的热靴上，然后与相机的GPS接口连接。但有些相机的GPS接口跟快门、自动对焦等信号接口共用一个适配器，所以装了GPS接收器就不能再快门、遥控器等附件，比如尼康D800/D810就是这样的结构。有的GPS接收器把快门，对焦等接口引出来，在GPS接收器上再装一个适配器，虽然可以解决GPS信息和快门遥控共用的问题，但结构上显得臃肿，使用时相机上要装接收器和遥控器两个装置，也不方便。另外，现在大多数GPS接收器都使用了内置天线的GPS接收模块，增加了接收端的体积和功能耗，使用的体验不佳。所以，我想DIY一个集成了GPS接收器的遥控器，在发射端集成GPS接收模块，接收端功能尽量简单，便于小型化。最终我决定用安卓手机作为发射端，因为它集成了GPS定位功能，并且有蓝牙功能，很容易实现手机与相机的蓝牙通信。方案清晰了就开始准备啦，花了4个月的时间，从看书起，到写代码，调试，现在终于可以稳定工作啦。现在简要介绍它的结构和功能。
一、适配器
适配器是相机与外围设备通信的接口，我用的尼康D800，后来换成D810了，它们的适配器都是尼康标准的10Pin圆形适配器，各接口的定义如下：
二、发射器
因为发射器直接选用安卓手机，所以，在手机上要用软件实现以下功能：
1、用户对拍摄模式的选择和拍摄参数的设定。我设计的拍摄模式有4大类：单张拍摄、B门拍摄、连续拍摄（包括自动连续拍摄和自定义连续拍摄）、延时拍摄，其中，B门拍摄、连续拍摄和延时拍摄均可自定义拍摄参数，我想，这几种模式和参数应该能对付大多数拍摄场景了吧；
2、接收GPS定位信息。在安卓中，获得位置信息很简单，但我的相机定位需要提供NMEA0183语句才能定位（NMEA0183的意思不明白可以度娘），这就稍微需要一点技巧，用采用安卓系统中GpsStatus.NmeaListener类的onNmeaReceived（long timestamp,String nmea)方法从手机的GPS组件中获得NMEA0183语句。 将以上NMEA0183语句的监听方法与requestLocationUpdates (String provider, long minTime, float minDistance, LocationListener listener)方法结合使用，这里还有一个小技巧，用手机接收的NMEA语句最后的那个换行符掉了，传到相机里只见GPS符号闪烁，就是不定位，后来发现是掉了这个，于是在每个语句的最后加了0X0A。
3、信息处理。主要对接收到的GPS位置信息进行了优化，只传递对定位有效的NMEA0183语句，免得传递太多的冗余信息加大系统的信息处理量。信息优化后得到了一个意外的效果，就是定位速度要快多了，夏天的晴天空旷场地，冷定位10秒以下啦！是不是目前最快的哟，嘿嘿。
4、信息传输。这个没什么好说的，选用的蓝牙透传模块HC-05,直接蓝牙与接收端握手成功后就可以传输啦。对于相机控制信息和GPS定位信息，我是采用的分时传输，在信息前面加上识别码，以便接收端能认出哪条是相机遥控信息，哪条是GPS定位信息。
这个图是发射端工作时截屏，有功能键和NMEA显示：
我设计的接收器实际上是一个基于蓝牙的多核微处理器，它是先用蓝牙透传模块接收发射端的信息，然后用单片机对信息进行分别处理，共用了三个STC15L104W单片机，这种单片机只有8只脚，体积小，便宜，每个1.7元左右。当然，每个单片机都要装编写的功能代码。三个单片机一个是分路器，对蓝牙模块透传的信息进行识别，把相机控制信息和GPS定位信息分开，然后用不同的端口送到下级单片机。STC15L104W单片机虽然体积小，但它没有标准的串口，需要用定时器对普通口进行串口模拟，所以在分路器上采用了时分复用模拟串口技术，下一级微处理器分别是GPS定位信息的微处理器和相机控制微处理器，这两个微处理器是独立的，因而串行信息在通过分路器后就成为了并行，就是接收端是同时处理GPS信息和相机控制信息的，不会因为相机控制时占用CPU的时间而丢掉定位信息。这两个微处理器的功能是解码，把符合蓝牙传输协议的信息解码成相机能识别的信息和信号，然后通过适配器传到相机中。
适配器和接收器我全手工做滴，焊工手艺比较渣，因为贴片封装的元件虽然小，但手工焊接太难，所以都选用的直插封装的元件，体积大一点，呵，但用起来还算稳定。看看图吧：
在我看来，DIY就是玩的过程，玩相机不光有拍摄的乐趣，DIY这些外围设备也很有趣啊，而且还能学到东西，做这个前我只写过几行C的代码，没接触过单片机，没接触过android，做完这个后，对android不再陌生了，对单片机也熟悉了，再DIY其他的玩艺有基础了，呵。
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ryhyc 发表于 2018-1-22 20:47
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你买到了吗？
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ryhyc 发表于 2017-12-11 10:47楼主厉害，想请教一下本案手机软件的相关问题？可否赐教？
您的尼康GPS插头哪里买的？寻遍千山万水都找不到，万能的X宝也没有。。。。
尼康10针的接口巴巴上有，但只做批发，原来想用快门线改，但一般快门线只引出了三根接口，不够用，只能多买几个了
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楼主厉害，想请教一下本案手机软件的相关问题？可否赐教？
您的尼康GPS插头哪里买的？寻遍千山万水都找不到，万能的X宝也没有。。。。
您的尼康GPS插头哪里买的？寻遍千山万水都找不到，万能的X宝也没有。。。。
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rossi 发表于 2015-11-29 22:12索尼a7系列能加上这个功能吗，原机没有接口，好像索尼有个什么附件可以
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orientalwing 发表于 2016-2-22 02:51
厉害，mark
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sprac 发表于 2016-2-3 11:05
图片打开太慢，是外链的吧。
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mohanwei 发表于 2016-1-19 15:44
厉害
选贴片IC精心布个板，可以做得更小。现在找嘉立创、顺易捷一类厂家打样PCB，50块钱就可以得到10张10x10cm的PCB，切割可以得到几百块小板
是有将其小型化的打算，这个可以做得非常小，只是与相机的接口找不到合适连接件，呵，想不用线接，直接插相机的数据口，那样就要开模做外壳啦，纠结，嘿嘿
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