Raspberry Pi Zero HDMI / WiFi -juotosmikroskooppi: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

SMD -komponenttien juottaminen voi joskus olla hieman haastavaa, varsinkin kun on kyse sellaisista asioista kuin 0,4 mm: n nastan TQFP -sirut, joissa on vähintään 100 nastaa. Tällaisissa tapauksissa jonkin suurennuksen käyttö voi olla todella hyödyllistä.

Yrittäessäni ratkaista tätä ongelmaa päätin rakentaa oman juotosmikroskoopin, joka perustuu Raspberry Pi Zero W: hen ja kameramoduuliin. Mikroskooppi pystyy suoratoistamaan Full HD -videota suoraan HDMI -näyttöön ilman viivettä, mikä on täydellinen juottamiseen. Mutta myös WiFi -yhteydellä, jonka viive on alle puoli sekuntia, mikä on melko hyvä levyn tarkastamiseen.

Vaihtoehtoisesti mikroskoopista voidaan tehdä kannettavaksi hieman lisäkustannuksia, mikä yhdessä sen WiFi -videon suoratoisto -ominaisuuksien kanssa avaa lisäulottuvuuden mahdollisiin käyttötapauksiin.

Jos sinulla on 3D -tulostin, tutustu myös RichW36: n hämmästyttävään Thingiverse -projektiin saadaksesi 3D -tulostettuja osia käyttävän mikroskoopin version!

Vaihe 1: Työkalut ja osat

Mikroskoopin rakentamiseen tarvitset seuraavat osat:

1 x Raspberry Pi Zero W [10 €]

1 x Raspberry Pi -kameramoduuli [8 €] - Sinun on hakkeroitava se muuttaaksesi sen polttoväliä ja keskittyäksesi sen lähellä oleviin kohteisiin. En tiedä, onko sama menettely mahdollista myös uudella 8 megapikselin kameramoduulilla, joten suosittelen hankkimaan alkuperäisen 5 megapikselin.

1 x Raspberry Pi Zero -kamerakaapeli [2 €] - Kuten ehkä tiedät, Raspberry Pi Zerossa on pienempi kameraliitin kuin muissa Raspberry Pi -levyissä, joten tarvitset myös erikoisadapterikaapelin kameramoduulin liittämiseksi siihen.

1 x muovinen paksuusmikrometri - Mitä halvempaa löydät, sen parempi, käytin juuri vanhaa muovista analogia, joka oli makaamassa.

1 x Viivaimen pala - Viivaimen leveyden on oltava pienempi kuin jarrusatulan liikkuvan leuan pituus. Mitä tulee pituuteen, noin 10–15 cm pitäisi olla hyvä.

1x alumiiniprojektirasia [4 €] - Tätä käytetään kokoonpanon pohjana ja se on valmistettava metallista, joten se on myös lämmönkestävä. Laatikkoa tarvitaan siksi, että voit laittaa sen sisään painon, jotta se olisi vakaampi juottamisen aikana.

1 x HDMI -kaapeli ja naaras HDMI -uros -mini -HDMI -sovitin - Voit myös ostaa HDMI -Mini -HDMI -kaapeleita, jos haluat, mutta minulla oli jo tavallinen HDMI -kaapeli.

1 x Micro USB -virtalähde - Mittausteni mukaan Pi: n vetämä virta ei koskaan ylitä 400 mA, vaikka 1080p -videota suoratoistetaan WiFi: n ja HDMI: n kautta samanaikaisesti. Jopa 500 mA: n virtalähteen pitäisi siis riittää. Turvallisuuden vuoksi suosittelen kuitenkin hankkimaan 1A: n, varsinkin jos aiot rakentaa kannettavan version, joka myös menettää tehostinmuunninta.

1 x MicroSD -kortti [5 €] - Jopa 4 Gt: n kortti riittää, varmista vain, että se on korkealaatuinen luokka 10.

4 x M2 -ruuvia ja mutteria [alle 1 €] - Voidaan käyttää myös halkaisijaltaan suurempia ruuveja. Mitä isompi ruuvi, sitä laajemman reiän on oltava, ja sitä suurempi on muovin rikkoutumisen riski.

1 x kuuma liimapuikko [1 €]

Kaapelivetoketjut [alle 1 €] - Niitä käytetään Pi: n kiinnittämiseen jarrusatulan liikkuvaan osaan.

Ja seuraavat työkalut:

Kuuma liimapistooli

Dremel - Levyllä, joka voi leikata muovia, sekä poranterät muoville ja alumiinille ruuvien koon mukaan.

Pitkät litteät nenäpihdit

Pulttileikkurit - Tarvitset tavan leikata ruuvit sopivan pituisiksi. Pari pulttileikkuria käytin, vaikka olen varma, että on myös muita työkaluja, jotka voivat tehdä tämän työn.

Philips ruuvimeisseli

Vaihtoehtoisesti, jos haluat tehdä siitä kannettavan, tarvitset seuraavat lisäosat:

1 x LiPo -akku [8 €] - jonka kapasiteetti riippuu haluamastasi akun kestosta, tehostusmuuntimen tehokkuudesta ja keskimääräisestä virrankulutuksesta.

1 x LiPo -akkulaturi / 5 V: n tehomuunnin [20 €] - Valitsen tähän projektiin Adafruutin PowerBoost 1000C: n. Paljon halvempia vaihtoehtoja on saatavana myös eBayssa, vaikka päätin valita kyseisen tuotteen sen mukavan ominaisuuden vuoksi, josta aion puhua myöhemmin.

1 x 40-nastainen kaksirivinen urospistoke [alle 1 €]

1 x 40-nastainen kaksirivinen naarasliitin [alle 1 €]

1 x 8-nastainen urospistoke [alle 1 €]

1 x 8-nastainen naarasliitin [alle 1 €]

1 kpl pala prototyyppikorttia [1 €] - Koska sinun on juotettava tapit otsikoille levyn molemmille puolille, suosittelen hankkimaan kaksipuolisen. Vaihtoehtoisesti voit hankkia prototyyppikortin, joka on erityisesti suunniteltu Pi Zeroa varten, kuten tämä MakerSpotista.

1 x 1K vastusta [alle 1 €]

1 x 10K vastus [alle 1 €]

1 x BC547 [alle 1 €] - Kaikki yleiskäyttöiset NPN -transistorit tekevät, juuri tätä käytin.

1 x hetkellinen DPST -kytkin [1 €] - Ihannetapauksessa haluat DPST -kytkimen, joten voit kytkeä P: n päälle ja pois päältä samalla painikkeella. Valitettavasti minulla ei ollut sellaista, joten jouduin käyttämään kahta erillistä SPST -hetkellistä kytkintä.

Kaapelin vetoketjut [alle 1 €] - Kannettavaa versiota varten tarvitaan vielä yksi, akun kiinnittämiseksi prototyyppikortin takapuolelle.

Juotoslanka

Ja seuraavat lisätyökalut:

Juotin

Pari lankaleikkureita

Kannettavan version kokonaiskustannukset ilman virtalähdettä, HDMI-kaapelia ja mini-HDMI-sovitinta olivat noin 30 €. Lisäksi lisäkustannukset kannettavan tekemisestä olivat noin 30 €. Suurin osa osista on ostettu eBaysta.

Vaihe 2: MicroSD -kortin valmistelu

Kuvan polttaminen microSD -kortille

Järjestelmän perustana päätin käyttää virallista Raspbian Lite -kuvaa ja asentaa sitten juuri sen, mitä tarvitsin. Aloita lataamalla ensin uusin Raspbian Lite -kuva raspberrypi.org -sivustolta ja polta se microSD -kortillesi.

Jos käytössäsi on Linux, voit purkaa sen purkamisen jälkeen sen suorittamalla seuraavan komennon pääkäyttäjänä, dd if =/polku/kohteeseen/-raspbian-jessie-lite. img =/dev/sdX bs = 4M

Missä X on laitteen microSD -korttia vastaava kirjain, esim. c. Varmista ennen komennon suorittamista, että microSD -kortille ei ole asennettuja osioita. Jos irrotat kunkin niistä seuraavalla komennolla, umount /dev /sdXY

Mutta ole erittäin varovainen täällä, väärän kirjaimen käyttäminen X: n sijasta voi vahingoittaa järjestelmääsi ja pilata päiväsi. Ennen kuin suoritat dd -komennon, tarkista, että X: n tilalle kirjoittamasi kirjain on todella se, joka vastaa microSD -laitetta.

Jos käytät Windowsia, voit ladata raspbian lite -kuvan ja purkaa sen pakkauksen purkamisen jälkeen Win32DiskImagerin avulla sen polttamiseen microSD -kortille. Lisätietoja on Raspberry Pi: n virallisessa dokumentaatiossa.

MacOSissa on saatavilla Etcher -niminen graafinen sovellus, jota voidaan käyttää kuvan polttamiseen microSD -kortille. Vaihtoehtoisesti voit käyttää dd: tä samalla tavalla kuin Linuxia, mutta prosessi on hieman erilainen. Jälleen voit tarkistaa lisätietoja virallisista asiakirjoista.

WiFi -yhteyden määrittäminen

Kun olet polttanut kuvan microSD -kortille, sinun on määritettävä WiFi ennen ensimmäistä käynnistystä ja otettava käyttöön myös SSH.

Ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä, on luoda tyhjä tiedosto nimeltä SSH microSD -kortin käynnistysosion sisään. Jos käytät Windowsia, käynnistysosio on todennäköisesti ainoa osio, jonka näet, koska Windows ei voi lukea tai kirjoittaa ext4 -osioita. Jos microSD -kortin osioita ei ole asennettu, irrota kortti ja kytke se uudelleen tietokoneeseen.

Luo sitten uudelleen käynnistysosion sisälle tiedosto wpa_supplicant.conf langattomilla asetuksillasi. Tiedoston sisällön pitäisi näyttää samalta, maa =

network = {ssid = psk = proto = RSN key_mgmt = WPA-PSK pareittain = CCMP auth_alg = OPEN}

proto voi olla joko RSN WPA2: lle tai WPA WPA1: lle. ja SHARED ovat muut vaihtoehdot. Mitä tulee maahan, ssidiin ja psk: hen, niiden pitäisi olla melko itsestään selviä.

Siinä kaikki, irrota nyt microSD -kortti tietokoneesta ja aseta se Pi -laitteeseesi. Kytke sitten Pi -laitteesi HDMI -näyttöön, kytke kameramoduuli erityisellä nauhakaapelilla ja lopuksi kytke virta. Muutaman sekunnin kuluttua Pi: n olisi pitänyt käynnistyä ja muodostaa yhteys automaattisesti WiFi -verkkoon. Ruudulla sinun pitäisi myös nähdä IP -osoite, jonka se sai reitittimesi DHCP -palvelimelta.

Päivitys 6.4.2018:

Jos Pi ei jostain syystä voi muodostaa yhteyttä WiFi -verkkoon käynnistyksen aikana, kokeile sen sijaan seuraavaa wpa_supplicant.conf, maa =

ctrl_interface = DIR =/var/run/wpa_supplicant GROUP = netdev update_config = 1 network = {ssid = "" psk = ""}

Yritin äskettäin asentaa päätön Pi Zero W: n uusimmalla Raspbian -versiolla, enkä pystynyt saamaan sitä toimimaan ennen kuin käytin yllä olevaa wpa_supplicant.conf -tiedostoa. Joten jos sinullakin näyttää olevan sama ongelma, tämä voi auttaa.

Vaihe 3: SSH -yhteyden muodostaminen

Jos et ole vielä liittänyt näyttöä Pi -laitteeseesi etkä näe, mitä IP -osoitetta se sai, voit löytää sen useilla tavoilla. Yksi tapa on tarkistaa reitittimen DHCP -palvelimen lokit. Jokainen reititin on erilainen, joten en aio kuvata tätä prosessia.

Linuxissa toinen helppo tapa on ajaa seuraava nmap -komento rootina, nmap -sn x.x.x.x/y

Missä x.x.x.x on yksityisen verkon IP -osoite, esim. 192.168.1.0 ja y on verkkomaskin ykkönen (binäärinä), esim. Verkkomaskin 255.255.255.0 osalta niitä on 24. Joten käyttämäsi verkon kohdalla

nmap -sn 192.168.1.0/24

Esimerkkitulos tähän komentoon on seuraava, Alkaen Nmap 6.47 (https://nmap.org) klo 2017-04-16 12:34 EEST

Nmap -skannausraportti 192.168.1.1 -isännälle (0.00044 sekunnin viive). MAC -osoite: 12: 95: B9: 47: 25: 4B (Intracom S. A.) Nmap -skannausraportti 192.168.1.2 -isännälle (0,0076 sekunnin viive). MAC -osoite: 1D: B8: 77: A2: 58: 1F (HTC) Nmap -skannausraportti 192.168.1.4 -isännälle (0.00067 sekunnin viive). MAC -osoite: 88: 27: F9: 43: 11: EF (Raspberry Pi Foundation) Nmap -skannausraportti 192.168.1.180 -isännälle. Nmap valmis: 256 IP -osoitetta (4 isäntää ylös) skannattu 2,13 sekunnissa

Kuten näet tapauksessani, Pi: llä on IP -osoite 192.168.1.4.

Jos käytössäsi on Windows, saatavilla on myös nmap -versio, jota voit kokeilla ja josta saat lisätietoja täältä. Saatuaan Pi: n IP -osoitteen voit SSH: n siihen käyttämällä seuraavaa komentoa Linuxissa ja MacOS: ssa, ssh pi@

Tai Windowsissa PuTTY: n avulla.

Pi -käyttäjän oletussalasana on vadelma.

Vaihe 4: Järjestelmän määrittäminen

Yleinen kokoonpano

Ensimmäisellä käynnistyksellä järjestelmä on lähes täysin määrittämätön, joten joudut tekemään joitakin tehtäviä ensin.

Ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä, on vaihtaa pi -käyttäjän oletussalasana, passwd

Sitten sinun on määritettävä alueet. Voit tehdä tämän suorittamalla seuraavan komennon:

sudo dpkg-uudelleenkonfiguroi alueet

Siirry eteenpäin ja valitse kaikki en_US -alueet käyttämällä välilyöntiä ja muita haluamiasi alueita. Kun olet valmis, paina Enter. Valitse lopuksi en_US. UTF-8 oletuskieleksi ja paina Enter.

Seuraavaksi sinun on määritettävä aikavyöhyke, sudo dpkg-uudelleenkonfiguroi tzdata

Tässä vaiheessa on luultavasti hyvä idea päivittää järjestelmä, sudo apt-get päivitys

sudo apt-get upgrade sudo apt-get dist-upgrade

Seuraavaksi sinun on otettava kameramoduuli käyttöön raspi-config-komennolla, sudo raspi-config

Valitse valikosta Liitäntäasetukset ja sitten Kamera -vaihtoehto. Vastaa kyllä kysymykseen, jossa sinua pyydetään ottamaan kamera käyttöön, ja valitse sitten OK. Valitse lopuksi lopetus ja vastaa kyllä kysymykseen, haluatko käynnistää Raspberry Pi -laitteen uudelleen nyt. Yhdistä uudelleenkäynnistyksen jälkeen uudelleen Pi -laitteeseen SSH: n kautta samalla tavalla kuin ennen.

Voit testata, että kamera toimii oikein, suorittamalla seuraavan komennon:

raspivid -t 0

Sinun pitäisi pystyä näkemään videosyöttö HDMI-näytölläsi, voit lopettaa sen milloin tahansa painamalla Ctrl-C. Voit myös käyttää -vf- ja -hf -lippuja kääntääksesi kuvaa pystysuunnassa ja/tai vaakasuunnassa tarvittaessa.

Staattisen IP -osoitteen asettaminen

Seuraava asia, joka sinun on tehtävä, on asettaa Pi: lle staattinen IP -osoite. Voit tehdä sen nano -ohjelmalla muokkaamalla /etc/dhcpcd.conf, sudo nano /etc/dhcpcd.conf

ja lisää seuraavat rivit loppuun, käyttöliittymä wlan0

staattinen ip_osoite = staattiset reitittimet = staattinen verkkotunnuksen_nimi_palvelimet =

Verkkotunnuksen_nimi_palvelimet -asetuksessa voit halutessasi lisätä useita nimipalvelimia jaettuna välilyönneillä, esim. voit myös lisätä Google DNS: n IP -osoitteen, joka on 8.8.8.8, käytettäväksi varmuuskopiointipalvelimena. Paina Ctrl-X poistuaksesi, kirjoita y ja lopuksi paina Enter tallentaaksesi muutokset.

Käynnistä sitten dhcpcd ja verkkopalvelut uudelleen suorittamalla seuraavat kaksi komentoa:

sudo systemctl käynnistä dhcpcd.service uudelleen

sudo systemctl käynnistä verkkoyhteys uudelleen. palvelu

Tässä vaiheessa SSH -istunnon pitäisi keskeytyä. Älä huolestu, vaikka tämä on odotettavissa, koska muutit juuri Pi: n IP -osoitteen, muodosta yhteys vain uudelleen SSH: n kautta, mutta tällä kertaa käyttämällä määrittämääsi IP -osoitetta.

Vaihe 5: GStreamerin asentaminen

On olemassa useita tapoja suoratoistaa videota Raspberry Pi -laitteesta verkon kautta, mutta se, joka tarjoaa vähimmäisviiveen, on GStreamerin käyttäminen. Voit asentaa GStreamerin yksinkertaisesti suorittamalla seuraavat komennot:

sudo apt-get päivitys

sudo apt-get install gstreamer1.0-tools gstreamer1.0-plugins-hyvä gstreamer1.0-plugins-bad

GStreamerilla on melko vähän riippuvuuksia, joten tämä kestää jonkin aikaa. Kun asennus on valmis, voit suoratoistaa kameran videosyötettä verkon ja HDMI: n kautta samanaikaisesti käyttämällä seuraavaa komentoa:

raspivid -t 0 -w 1920 -h 1080 -fps 30 -b 2000000 -o -| gst-launch-1.0 -v fdsrc! h264parse! rtph264pay config-interval = 1 pt = 96! gdppay! tcpserversink host = portti = 5000

Tämä luo RTP -virran porttiin 5000, jonka mikä tahansa lähiverkon kone voi vastaanottaa GStreamerin avulla, gst-launch-1.0 -v tcpclientsrc isäntä = portti = 5000! gdpdepay! rtph264depay! avdec_h264! videonmuunnos! autovideosink sync = false

GStreamerin asentaminen mille tahansa koneelle, jossa on Debian -pohjainen Linux -distro, suoritetaan täsmälleen samalla tavalla kuin Pi: llä. Useimpien muiden kuin Debian-pohjaisten jakelujen pitäisi myös olla GStreamer arkistoissaan.

GStreamer on saatavana myös Windows- ja MacOS -käyttöjärjestelmiin. Yksityiskohtaiset tiedot sen asentamisesta löydät täältä ja täältä.

Vaihe 6: Määritä suoratoisto käynnistymään automaattisesti käynnistyksen yhteydessä

Tietenkin edellisen komennon avulla voit aloittaa suoratoiston milloin tahansa, vaikka se vaatii yhteyden muodostamista ensin Pi: hen SSH: n kautta, mikä ei ole kovin kätevää. Sen sijaan haluat luoda komentosarjan, joka käynnistyy automaattisesti palveluna käynnistettäessä ja aloittaa suoratoiston.

Joten tee tämä ensin luomalla tiedosto nanolla, sudo nano /usr/local/bin/network-streaming.sh

ja liitä sisälle seuraavat kaksi riviä, #!/bin/bash

raspivid -t 0 -w 1920 -h 1080 -fps 30 -vf -hf -b 2000000 -o -| gst-launch-1.0 -v fdsrc! h264parse! rtph264pay config-interval = 1 pt = 96! gdppay! tcpserversink host = portti = 5000

-Vf- ja -hf -lippuja käytetään kuvan kääntämiseen pysty- ja vaakasuunnassa. Saatat tarvita kameraa asennuksen jälkeen sen suunnasta riippuen.

Paina Ctrl-X poistuaksesi, kirjoita y ja lopuksi paina Enter tallentaaksesi muutokset. Tee sitten komentosarjasta suoritettava suorittamalla

sudo chmod +x /usr/local/bin/network-streaming.sh

Seuraavaksi sinun on luotava järjestelmällinen palvelutiedosto, sudo nano /etc/systemd/system/network-streaming.service

Ja liitä seuraavat rivit sisälle, [Yksikkö]

Kuvaus = Verkkovideon suoratoisto Jälkeen = network-online.target Wants = network-online.target [Service] ExecStart =/usr/local/bin/network-streaming.sh StandardOutput = journal+console User = pi Restart = on-failure [Asenna] WantedBy = multi-user.target

Tallenna tiedosto ja sulje nano ja testaa palvelua suorittamalla seuraava komento, sudo systemctl käynnistä verkko-streaming.service

Jos kaikki toimii odotetulla tavalla, voit suorittaa seuraavan komennon, jotta palvelu käynnistyy automaattisesti käynnistyksen yhteydessä, sudo systemctl ota käyttöön verkon suoratoisto.service

Vaihe 7: Tee tiedostojärjestelmästä vain luku

Yksi SD -korttien ja flash -tallennustilan suurista ongelmista on se, että ne ovat erittäin alttiita korruptiolle.

Paras tapa torjua tämä on asentaa kaikki microSD-kortin osiot vain luku -tilaan. Tämän avulla voit myös irrottaa PI: n virran milloin tahansa ilman, että sinun tarvitsee käynnistää asianmukaista sammutusta, mikä on erittäin hyödyllistä erityisesti tällaisessa sovelluksessa.

Ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä, on poistaa joitakin paketteja suorittamalla seuraava komento, sudo apt-get purge trigger onnellinen logrotate dphys-swapfile

Seuraavaksi sinun on korvattava rsyslog Busyboxin syslogd -demonilla, joka mahdollistaa järjestelmän lokien pitämisen muistissa, sudo apt-get install busybox-syslogd

sudo apt-get purge rsyslog

ja juokse, sudo apt-get autoremove

poistaa kaikki paketit, joita ei enää tarvita.

Tämän jälkeen voit tarkastella järjestelmälokeja milloin tahansa käyttämällä logread -komentoa.

Seuraavaksi sinun on siirrettävä /etc/resolv.conf kohteeseen /tmp, joka asennetaan muistiin, koska sen on pysyttävä kirjoitettavana.

sudo rm /etc/resolv.conf

sudo touch /tmp/resolv.conf sudo ln -s /tmp/resolv.conf /etc/resolv.conf

Toinen tiedosto, joka on kirjoitettava, on/var/lib/systemd/random-seed, joten vastaavasti

sudo rm/var/lib/systemd/random-seed

sudo touch/tmp/random-seed sudo chmod 600/tmp/random-seed sudo ln -s/tmp/random-seed/var/lib/systemd/random-seed

Koska satunnaissiementiedostoa ei normaalisti luoda käynnistyksen yhteydessä ja /tmp: n sisältö on epävakaata, sinun on muutettava sitä muuttamalla systemd-random-seed -palvelutiedoston palvelutiedostoa. Joten käyttämällä nanoa, sudo nano /lib/systemd/system/systemd-random-seed.service

ja lisää vain rivi palveluosion loppuun, ExecStartPre =/bin/echo "">/tmp/random-seed

niin se näyttää tältä, [Palvelu]

Tyyppi = oneshot RemainAfterExit = kyllä ExecStart =/lib/systemd/systemd-random-seed load ExecStop =/lib/systemd/systemd-random-seed save ExecStartPre =/bin/echo "">/tmp/random-seed

ja juokse, sudo systemctl daemon-reload

ladataksesi järjestelmäsi palvelutiedostot uudelleen.

Seuraavaksi sinun on muokattava tiedostoa /etc /fstab, sudo nano /etc /fstab

Ja lisää ro-vaihtoehto /dev /mmcblk0p1- ja /dev /mmcblk0p2-osioihin, jotta ne voidaan asentaa vain luku -tilaan käynnistyksessä. Ja lisää vielä muutama rivi, jotta /tmp, /var /log ja /var /tmp asennetaan muistiin. Näiden muutosten jälkeen /etc /fstab -tiedoston pitäisi näyttää samalta, proc /proc proc oletukset 0 0

/dev /mmcblk0p1 /boot vfat defaults, ro 0 2 /dev /mmcblk0p2 /ext4 defaults, noatime, ro 0 1 # a swapfile is not a swap partition, no line here # use dphys-swapfile swap [on | off] for tmpfs /tmp tmpfs nosuid, nodev 0 0 tmpfs /var /log tmpfs nosuid, nodev 0 0 tmpfs /var /tmp tmpfs nosuid, nodev 0 0

Muokkaa lopuksi cmdline.txt -tiedostoa, sudo nano /boot/cmdline.txt

ja lisää rivin loppuun vaihtoehdot fastboot noswap ro, jotta voit poistaa tiedostojärjestelmän tarkistuksen käytöstä, poistaa swapin käytöstä ja pakottaa tiedostojärjestelmän asentamaan vain luku -tilaan. Tämän jälkeen /boot/cmdline.txt -tiedoston pitäisi näyttää samalta, dwc_otg.lpm_enable = 0 konsoli = sarja0, 115200 konsoli = tty1 root =/dev/mmcblk0p2 rootfstype = ext4 elevator = määräaika fsck.repair = kyllä rootwait fastboot noswap ro

Lopuksi käynnistä järjestelmä uudelleen, jotta muutokset tulevat voimaan. Uudelleenkäynnistyksen jälkeen, jos kaikki meni odotetulla tavalla, sudo touch /boot /test

sudo touch /testi

pitäisi antaa sinulle molemmissa tapauksissa "vain luku-tiedostojärjestelmä" -virhe. Nyt voit irrottaa Pi -laitteen virran milloin tahansa ilman riskiä, että microSD -kortin tiedostojärjestelmä vioittuu.

Jos joudut jostain syystä tekemään juuritiedostojärjestelmästä ajallisesti luku-kirjoitus, esim. joidenkin pakettien asentamiseen voit tehdä sen käyttämällä seuraavaa komentoa, sudo mount -o uudelleenasennus, rw /

Ja kun olet valmis, suorita seuraava komento, jotta se muuttuu vain luku -muotoiseksi, sudo mount -o uudelleenasennus, ro /

Jos haluat tehdä päivityksiä, muista asentaa sekä /boot että / /luku- ja kirjoitusasennuksena, koska ytimen ja laiteohjelmiston päivitykset kirjoittavat myös /boot-osion.

Tässä vaiheessa ohjelmisto -osa on valmis, joten suosittelen lämpimästi Pi: n sammuttamista, microSD: n poistamista ja microSD -kortin varmuuskopion ottamista.

Vaihe 8: Kameramoduulin hakkerointi

Jotta kameramoduuli pystyisi keskittymään lähellä oleviin kohteisiin ja tarjoamaan sinulle suurennuksen, sinun on hakkeroitava sen polttovälin muuttamiseksi.

Anturin päälle kiinnitetty linssi on todella ruuvattu paikalleen ja kiinnitetty hyvin pienellä määrällä liimaa. Käännä linssiä varovasti edestakaisin, jotta saat halki liimasidoksen pari pitkää litteää nokkapihdiä ja avaa sitten linssi erittäin varovasti kokonaan.

Aseta sen jälkeen objektiivi takaisin moduuliin ja ruuvaa sitä hieman, jotta se ei putoa, kun käännät levyn ylösalaisin. Kiinnitä sitten Pi -laitteesi näyttöön, jos et ole jo tehnyt niin, kytke virta ja katso videovirtaa.

Sinun on säädettävä, kuinka paljon linssi on ruuvattu pohjaan, jotta kamera pystyy tarkentamaan esineisiin, jotka ovat noin 10 cm etäisyydellä linssistä. Yritä olla menemättä sen alle, koska sinulla on oltava suhteellisen hyvä työskentelyetäisyys, jotta voit juottaa sen alle. Älä huolehdi liikaa siitä, että se on täydellinen, voit aina tehdä hienosäätöjä sen jälkeen, kun olet tehnyt mikroskooppikokoonpanon.

Vaihe 9: Mikroskoopin kokoaminen

Nyt on aika hauskalle osalle, joka ei ole muuta kuin mikroskoopin kokoaminen.

Ensin sinun on tehtävä kaksi reikää halkaisijalla ruuvien halkaisijalla jarrusatulan yläleuassa ja kaksi alumiinikotelon toisella puolella sen kiinnittämiseksi.

Seuraavaksi sinun on avattava sopivan kokoinen aukko viivainkappaleen mukaan. Ota aikaa tämän kanssa, sillä jos menet liian nopeasti, voit rikkoa muovin tai tehdä reiän liian suureksi. Kun olet valmis, aseta viivain paikalleen varmistaaksesi, että se sopii hyvin sisään.

Nyt sinun on tehtävä pari reikää viivaimen reunaan kameramoduulin asentamiseksi. Kun olet valmis, ruuvaa kameramoduuli paikalleen ja leikkaa loput ruuvit.

Kiinnitä sen jälkeen jarrusatula alumiinikotelon sivulle ruuveilla, vie viivain ja siihen kiinnitetty kameramoduuli reiän läpi ja kiinnitä se kuumalla liimalla. Muista lisätä kuumaa liimaa molemmin puolin sekä ylhäältä että alhaalta.

Kiinnitä lopuksi Raspberry Pi -levy jarrusatulan liikkuvaan osaan vetoketjuilla, kuten kuvassa näkyy, ja liitä kameran kaapeli.

Siinä se oli, voit nyt helposti säätää kameran tarkennusta siirtämällä jarrusatulaa ylös ja alas ja jos haluat hienosäätää myös objektiivin polttoväliä, jotta saavutat optimaalisen työskentelyetäisyyden.

Jos haluat myös oppia tekemään siitä kannettavan, voit jatkaa seuraavaan vaiheeseen.

Vaihe 10: Tee siitä kannettava: Ohjelmisto

PowerBoost 1000C: ssä on erittäin kätevä ominaisuus. Siinä on sallintatappi, joka korkealle vedettynä aktivoi tehostusmuuntimen ja alkaa syöttää virtaa sen ulostuloon, ja kun sitä vedetään alhaiseksi, virta katkeaa.

Raspberry Pi: llä on myös mukava ominaisuus, jonka avulla voimme määrittää GPIO -nastan ulostuloon, joka on korkeassa tilassa Pi: n ollessa päällä ja alhaisessa tilassa onnistuneen sammutuksen jälkeen. Yhdistämällä nämä kaksi ominaisuutta on mahdollista luoda ohjelmiston virtakytkin mikroskoopille.

Aloitetaan ohjelmisto -osasta, ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä, on ottaa tämä Pi -ominaisuus käyttöön ja saada se tuottamaan logiikka korkealla yhdellä GPIO -nastalla käynnistyksen aloittamisesta lähtien ja looginen alhainen onnistuneen sammutuksen jälkeen.

Tämä on todella yksinkertaista, sinun tarvitsee vain muokata /etc/config.txt -tiedostoa, sudo mount -o uudelleenasennus, rw /boot

sudo nano /boot/config.txt

ja lisää seuraava rivi loppuun, dtoverlay = gpio-poweroff, gpiopin = 26, active_low

Jos nyt käynnistät vadelmasi uudelleen ja mittaat jännitteen GPIO26 -nastassa (nasta 37 GPIO -otsikossa) suhteessa maahan, sinun pitäisi nähdä 3,3 V siitä hetkestä, kun Pi alkaa käynnistyä. Ja täydellisen sammutuksen jälkeen, jonka pitäisi olla 0V.

Nyt kun tämä on tehty, sinun on kirjoitettava yksinkertainen komentosarja, joka seuraa toisen GPIO -nastan tilaa ja kun se laskee, laukaisee sammutuksen. Tätä varten sinun on asennettava wiringpi -paketti, joka tulee gpio -komennon mukana.

sudo mount -o uudelleenasennus, rw /

sudo apt-get update sudo apt-get install wiringpi

Luo nyt käsikirjoitus nanolla

sudo nano /usr/local/sbin/power-button.sh

ja liitä seuraavat rivit, #!/bin/bash

vaikka totta tee jos (($ (gpio luku 24) == 0)) sitten systemctl poweroff fi sleep 1 valmis

ja tallenna ja poistu, tee se myös suoritettavaksi, sudo chmod +x /usr/local/sbin/power-button.sh

On tärkeää mainita, että johdotuspiirin tappi 24 vastaa GPIO19 -nastaista, joka on GPIO -otsikon nasta 35. Jos se kuulostaa hämmentävältä, voit katsoa Raspberry Pi -pistoketta pinout.xyz -verkkosivustolla ja nastoja koskevaa verkkosivua wiringpi.com. Komennon gpio readall suorittaminen voi myös auttaa määrittämään, mikä nasta on mikä.

Seuraavaksi sinun on luotava järjestelmällinen palvelutiedosto, sudo nano /etc/systemd/system/power-button.service

seuraavalla sisällöllä, [Yksikkö]

Kuvaus = Virtapainikkeen valvonta Jälkeen = network-online.target Wants = network-online.target [Service] ExecStart =/usr/local/sbin/power-button.sh StandardOutput = journal+konsoli Uudelleenkäynnistys = vika [Asenna] WantedBy = usean käyttäjän.target

Lopuksi aloittaaksesi palvelun ja saadaksesi sen käynnistymään käynnistyksen yhteydessä, sudo systemctl käynnistä virtapainike. palvelu

sudo systemctl ota käyttöön virtapainike. palvelu

ja asenna tiedostojärjestelmä uudelleen vain luku -toiminnolla, sudo mount -o uudelleenasennus, ro /

Vaihe 11: Tee siitä kannettava: Laitteisto

Nyt on laitteisto -osan aika. Ensinnäkin sinun on rakennettava hyvin yksinkertainen piiri, joka koostuu NPN -transistorista, kahdesta vastuksesta ja DPST -hetkellisestä kytkimestä. Voit katsoa lisätietoja piirikaavion kuvasta.

Sinun on myös juotettava urosnastainen otsikko Raspberry Pi: n GPIO: han ja myös naaras PowerBoostiin, joten voit helposti kiinnittää sen ja Pi: n rakentamaan alukseen. Lauta kiinnitetään lähinnä Pi Zeron päälle kuten hattu ja PowerBoost levyn päälle. Pi saa myös virtansa suoraan GPIO -otsikosta PowerBoostin +5V -nastan avulla.

Kun olet lopettanut juottamisen, on aika koota kaikki yhteen. Kiinnitä Pi ensin jarrusatulan liikkuvaan osaan vetoketjuilla. Kiinnitä sitten akku uudelleen rakentamasi levyn takaosaan vetoketjusidoksella ja kiinnitä se Pi: hen, varo, ettet tee siitä liian tiukkaa tai saatat vahingoittaa akkua. Kiinnitä PowerBoost -kortti sen päälle ja kytke akku liittimeen. Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, kytke kamerakaapeli ja liitä Pi kameramoduuliin, äläkä tietenkään unohda liittää microSD -korttia.

Ja olemme vihdoin valmiit! Jos painat nyt virtapainiketta ja pidät sitä painettuna noin 8 sekuntia, Pi: n käynnistysprosessin pitäisi alkaa ja sen vapauttamisen jälkeen sen pitäisi jatkua. Valitettavasti Pi ei aloita välittömästi GPIO26: n logiikan tuottamista, joten jos lopetat painikkeen painamisen liian aikaisin, virta katkeaa.

Kun käynnistysprosessi on valmis, Pi -virta katkeaa ja virta katkeaa painamalla virtapainiketta uudelleen noin sekunnin ajan.

Vaihe 12: Ideoita parantamiseen

Ero ei -toivotuista valonlähteistä

Tällä ei pitäisi olla suurta merkitystä, jos aiot käyttää mikroskooppia vain juotos- ja piirilevyn tarkastamiseen, mutta jos halusit ottaa myös kuvia sen kanssa, kuvissasi saattaa näkyä ärsyttävää punaista pistettä. Tämä johtuu kameramoduulin LED -valosta, joka palaa aina kameran ollessa toiminnassa.

Jos haluat sammuttaa sen onneksi, se on melko yksinkertainen tehdä. Kun olet tehnyt /boot -osion kirjoitettavaksi, sudo mount -o uudelleenasennus, rw /boot

muokkaa /boot/config.txt -tiedostoa nanon avulla, sudo nano /boot/config.txt

ja lisää seuraava rivi loppuun, disable_camera_led = 1

Tämän seurauksena kameran LED -valo jää palamaan järjestelmän uudelleenkäynnistyksen jälkeen.

Jos teit kannettavan version, PowerBoost 1000C: ssä on valitettavasti naurettavan kirkas sininen LED, joka osoittaa, että virta on kytketty päälle. Kuvien valotuksen pilaamisen lisäksi saatat myös huomata, että se on erittäin ärsyttävää silmillesi juotettaessa vain sen kirkkauden vuoksi.

Tästä syystä kannattaa ehkä harkita virran merkkivalon tai sen kanssa kytketyn vastuksen poistamista kokonaan kortilta. Vaihtoehtoisesti voit halutessasi korvata sen kanssa sarjassa olevan 1K -vastuksen suuremmalla, jolloin LED -valo himmenee.

Säädettävä suurennus

Sen sijaan, että hankkisit tavallisen Raspberry Pi -kameramoduulin ja hakkeroisit sen muuttaaksesi polttoväliäsi, jos et halua säästää muutamaa ylimääräistä rahaa, voit myös hankkia kameramoduulin, jossa on säädettävä polttoväli, hieman yli 20 € alkaen eBay.

Tällaisen kameramoduulin avulla voit helposti säätää suurennustasoa, koska kun siirrät kameraa alaspäin, sinun tarvitsee vain irrottaa objektiivia hieman tarkentaaksesi. Tämän avulla voit myös helposti saavuttaa melko suuren suurennuksen. Muista kuitenkin, että pisteen jälkeen syväterävyys tulee niin nielemiseksi, että mikroskooppi tulee lähes käyttökelvottomaksi, kuten voit myös nähdä liitetiedostossa.

Joten yhteenvetona, jos sinulla on siihen varaa, suosittelen lämpimästi hankkimaan yhden näistä kameramoduuleista, koska se antaa sinulle uskomattoman paljon joustavuutta.

Toinen palkinto mikrokontrollerikilpailussa 2017