Hackeando um microscópio de inspeção

Às vezes, preciso tirar fotos de coisas muito pequenas, e o chamado modo macro da minha câmera compacta não resolve. E nunca é demais ter um escopo de inspeção à mão para pequenos trabalhos de solda, embora eu prefira uma simples lupa de joalheiro em um olho para a maioria das tarefas. Então, enviei pouco mais de US $ 40 para meu amigo Alibaba e, algumas semanas depois, era o orgulhoso proprietário de uma luneta de inspeção semi-utilizável que grava fotos ou vídeos em um cartão SD.

Infelizmente, é apenas meio utilizável devido ao design de interface colorido e uma montagem instável. Então, passei uma tarde, desmontei o microscópio e coloquei-o sob o controle de um microcontrolador, completo com WiFi e uma linguagem de script. Muito melhor! Agora posso fazer lapsos de tempo do microscópio, mas muito mais importante, posso tirar fotos sem desfoque sem tocar no equipamento ondulado. Foi um truque divertido, então pensei em compartilhar. Leia!

O escopo, quando chega, é muito divertido. A imagem é muito boa e quase tudo funciona como anunciado. Olhar para insetos e flores era bom por algumas horas, pelo menos. No entanto, todos os pequenos detalhes que contribuem para uma experiência de usuário agradável são malfeitos.

Por exemplo, o espaço no cartão SD é tão apertado que você não pode inseri-lo ou removê-lo sem algo fino para pressioná-lo ou ter unhas muito compridas. Alguns dos botões são difíceis de alcançar por trás do grande botão de foco. O sistema de menus, para ligar ou desligar a luz do anel de LED, por exemplo, é horrível. Essas são pequenas queixas e, pelo preço, estou totalmente disposto a ignorá-las.

Mas o assassino, para meus propósitos, é que o suporte é tão instável que o ato de pressionar o botão "OK" para tirar uma foto borra qualquer imagem que esteja lá. O modo de vídeo tem um método de "detecção de movimento" - está sempre ligado porque a câmera oscila tanto que sempre pensa que o objeto acabou de se mover. O culpado é a estrutura extravagante que termina em uma ventosa de silicone grossa que se mexe como uma tigela de geléia. Não é assim que você projeta tripés.

Existem duas correções possíveis para o problema de vibração. A primeira é construir um quadro melhor, e isso é algo que provavelmente acabarei fazendo eventualmente, porque o escopo de inspeção é uma peça útil de engrenagem. A outra solução é simplesmente acionar os botões de exposição (e outros) sem tocar na pequena fera. Bem-vindo à Internet dos Microscópios!

Abrindo o gabinete, a primeira coisa que encontrei foi uma linha de cinco pontos de teste no painel de teclas, então soldei alguns fios de cabeçalho a eles para ver o que estava acontecendo. (Isso foi fácil!) Eles são rotulados como GND, VCC, KEY, PWR e VBAT, o que não deixa muito para a imaginação. Quatro dos cinco estão rotulados corretamente.

No fundo, sou um hacker analógico e geralmente começo com um osciloscópio quando vasculho sinais desconhecidos, mas decidi começar com uma sonda lógica desta vez, porque certamente a única linha KEY estava codificando os cinco botões do painel frontal em algum tipo de código digital. Imagine minha surpresa quando cada pressionamento de botão parecia idêntico no farejador lógico. Queimado novamente. De volta ao osciloscópio confiável.

Acontece que os cinco botões estão ligados a cinco resistores diferentes que servem como a metade inferior de um divisor de tensão, e um ADC lê essa tensão para descobrir qual tecla foi pressionada. Isso explica os cinco níveis de tensão no traço amarelo do osciloscópio.

Este é um truque sujo clássico e eu estava esperando o dia em que eu absolutamente teria que minimizar o número de fios conectados a um painel. Quem diria que eu veria algo hackeado como esse em um produto real?

O botão liga/desliga é separado e puxa a linha PWR (em verde no traço do osciloscópio, em uma escala vertical de 5 V) para a linha VBAT. Um teste rápido com uma fonte de alimentação de 3,3 V me convenceu de que eu poderia ligar e desligar o dispositivo com o GPIO de um microcontrolador. Eu também tinha certeza de que poderia conectar cinco pinos GPIO a diferentes resistores e "pressionar" o botão correspondente. Então tirei o painel para medir os resistores individuais.