IR -lämpökamera: 16 vaihetta

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

Oletko koskaan katsonut scifiä tai toimintaelokuvaa, jossa hahmot siirtyvät pimeään huoneeseen ja kytkevät "lämpönäön" päälle? Tai oletko koskaan pelannut Metroid Primea ja muistat päähenkilön saaman lämpövisiirin?

No, olen tehnyt molemmat asiat ja mielestäni se on melko siisti. Näkyvä valo on erinomainen tapa käyttää silmiämme nähdäksemme ympäröivän maailman, mutta linssin silmämunan tämänhetkisessä evoluutiossa on joitain puutteita, nimittäin se, että se ei toimi ilman näkyvää valoa, joka on otettu käyttöön järjestelmässämme. Se voi myös heijastaa outoa ja vääristää sen ottamaa kuvaa.

Lämpökameroilla ei ole näitä ongelmia, vaan ne havaitsevat infrapuna -aallonpituudet, jotka mikä tahansa lämmin kappale luonnollisesti säteilee. Tämä tarkoittaa sitä, että ne toimivat pimeässä, eivätkä heijastu pinnoilta niin paljon kuin näkyvän valon aallonpituudet. Tämä tekee niistä käteviä käyttää näkyvän valonlähteen puuttuessa lämpimien kappaleiden havaitsemiseen, ja sitä voidaan käyttää myös seuraamaan tarkemmin liikkuvan lämpimän kehon kinematiikkaa tarkemmin kuin perinteinen kamera.

Päätimme tehdä lämpökameran, koska ajattelimme, että se olisi siisti laajennus, kun IR -tulo muutetaan visuaaliseksi esitykseksi. Päädyimme käyttämään pientä joukkoa IR -antureita, nimeltään Grid Eye AMG8833, ja pientä tietokonetta nimeltä Raspberry Pi, joka pystyy laajentamaan AMG8833: n ainoan 8x8 -tulon 32x32 ulostuloon, mikä tarjoaa kunnollisen resoluution kuvaan näyttö tuottaa.

Tämä on ohjeemme tehdä pieni lämpökamera, käyttää tätä tehdäksesi vaikutuksen ystäviisi tai hallitaksesi jotain sisäpeliä, jota pelataan pimeässä, vaikka sinun on löydettävä kannettava virtalähde, joka riittää Pi: n käyttämiseen.

Vaihe 1: Valmistelu ja turvallisuus

Ennen kuin aloitat, sinun tulee tietää:

Infrapunasäteily tai IR on valon tyyppi, joka säteilee kohteesta lämpöenergiansa vuoksi. IR -anturi voi havaita tämän säteilyn ja tarvitsee sitten ohjelmia signaalin käsittelemiseksi ja kuvan näyttämiseksi.

Tämä sivusto tarjoaa ohjelmiston SD -kortin alustamiseen:

www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index…

Tämä sivusto tarjoaa NOOBS -käyttöjärjestelmän Raspberry Pi: n suorittamiseen:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Lisätietoja AMG8833 -IR -anturista löytyy täältä:

learn.adafruit.com/adafruit-amg8833-8x8-thermal-camera-sensor

Turvallisuus: On suositeltavaa kytkeä piiri ennen Raspberry Pi -laitteen liittämistä. Suosittelemme myös, että pidät kokoonpanon koteloituna laitteiston suojaamiseksi hajavirtoilta, iskuilta ja nesteiltä. Lopuksi, älä irrota USB -pistoketta sammuttaaksesi Raspberry Pi, koska se voi vahingoittaa laitetta. Käytä sen sijaan "sammuta nyt" -komentoa.

Vaihe 2: Kerää kaikki tarvittavat komponentit ja työkalut

Varmista, että sinulla on kaikki seuraavat osat:

-2,8 tuuman PiTFT -kosketusnäyttö (https://www.adafruit.com/product/1983)

-Adafruit AMG8833 8x8 lämpökamera -anturi (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler+ ja 40-nastainen nauhakaapeli (https://www.adafruit.com/product/2028)

-Raspberry Pi 3 B+ (https://www.adafruit.com/product/3775)

-4 naaras/naarashyppyjohtoa

-MicroSD-kortti ja sovitin (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Varmista myös, että sinulla on kaikki seuraavat työkalut kokoonpanoon ja muotoiluun:

-Tietokone, jossa on internetyhteys

-Mini USB -kaapeli

-Näppäimistö

-Hiiri

Vaihe 3: Kiinnitä PiTFT Cobbleriin

Liitä 40 -napainen PiTFT -uroskiinnike 40 -nastaisella nauhakaapelilla Cobbler 40 -nastaiseen kiinnikkeeseen. Huomautus: 40 -napaisen nauhan valkoinen lanka tulee sijoittaa kuvan mukaisesti.

Vaihe 4: Kiinnitä PiTFT -näyttö Raspberry Pi: hen

Kiinnitä PiTFT -näyttö suoraan Raspberry Pi -laitteeseen sijoittamalla PiTFT: n 40 -napainen naarasliitin Raspberry Pi: n uroskiinnikkeeseen.

Vaihe 5: Kiinnitä 8x8 lämpökamera -anturi suuttimeen

Kiinnitä 8x8 -lämpökamera -anturi suuttimeen neljällä naaras-/naarashyppyjohdolla.

Vin kytketään 5 V: iin Cobblerissa, ja loput nastat sopivat samoilla tarroilla lämpökameran ja Cobblerin jokaisen tapin väliin. Lämpökameran "3Vo" ja "INT" nastat jätetään kiinnittämättä.

Valmis piiri on esitetty yllä.

Vaihe 6: Lataa SD -muistikortin muotoilija

Avaa sivusto https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html ja lataa SD -kortinmuotoilija tietokoneellesi sopivalla tiedostolla.

Vaihe 7: Alusta SD -kortti

Avaa SD -kortin latausohjelma tietokoneellasi ja valitse kortti, valitse "Korvaa muoto" ja suorita ohjelma. Tämä jakaa SD -kortin osaksi, jota kutsutaan Fat32: ksi, jota tarvitaan käyttöjärjestelmän asettamiseen kortille.

Vaihe 8: Lataa Noobs

Siirry osoitteeseen https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ ja lataa Noobs -ohjelmiston zip -tiedosto.

Avaa zip -kansio latauksistasi ja napsauta poimi. Lisää nimi "Noobs" kohteen nimen loppuun ja luo uusi kansio, joka sisältää poimitut tiedostot.

Vaihe 9: Käyttöjärjestelmän saaminen Raspberry Pi -laitteeseen

Kopioi puretut tiedostot Noobs -kansiosta alustetulle SD -kortille. Poista SD -kortti ja aseta se Raspberry Pi -laitteeseen. Liitä Pi näyttöön HDMI: n kautta ja kytke sitten virta Pi: hen liittämällä se tietokoneeseen USB: n kautta. Haluat kytkeä sen myös hiireen ja näppäimistöön. Noudata käynnistysohjeita ja asenna "Raspbian OS". Valitse näppäimistön kieli "American English". Tämä asettaa käyttöjärjestelmän Raspberry Pi: lle ja avaa työpöydän näytön.

Vaihe 10: Määritä PiTFT

Avaa Internet -yhteydet ja varmista, että Pi: llä on pääsy Internetiin.

Avaa Terminal -painike työpöydän yläpalkista ja kirjoita seuraava koodi:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Kun ohjelma suoritetaan, kirjoita haluamallesi tyypille 1 ja kirjoita ensimmäiselle kyselylle 1 ja kirjoita uudelleen toiselle.

Vianmääritysvinkki: jos saat virheilmoituksen, jossa sanotaan, että tiedostoja puuttuu, katso seuraava vaihe ja palaa sitten tähän aloittaen alusta "sudo./adafruit-pitft.sh"

Kun sinulta kysytään, haluatko konsolin näkyvän pitft -näytössä, kirjoita "y" ja paina sitten enter.

Kirjoita sitten "y", kun sinua pyydetään käynnistämään nyt uudelleen.

Vaihe 11: Jos saat virheen PiTFT: n määrittämisessä …

NOOBS puuttuu todennäköisesti muutamia järjestelmätiedostoja, jotka ovat välttämättömiä pitft -ohjelmiston suorittamiseksi. Jos saat virheen jossain vaiheessa viimeisen vaiheen aikana, nämä ovat ohjeet virheen korjaamiseksi. Ongelmana on, että tietyssä arkistossa on oltava muita tiedostoja, avaa arkisto kirjoittamalla seuraava komento:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Tämä avaa tämän arkiston pääteeditorin ja voit lisätä tiedostoja tähän lisäämällä lisää rivejä. Lisärivit annetaan sinulle virheilmoituksella, mukaan lukien tiedostojen lähde, tämä oli rivi, joka minun oli kirjoitettava saadakseni puuttuvat tiedostot:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch tärkein ei-vapaa rip-laiteohjelmisto

Tämän muutoksen tallentamiseksi näppäinkomento on "Ctrl+O" "Kirjoita ulos", sitten ctrl+T ja Enter löytääksesi tiedoston ja korvaa sitten alkuperäinen tiedosto oikeaan kansioon. Huomaa, että "oikea tiedosto" on avaamasi tiedoston nimi, eli "/etc/apt/sources.list" Älä valitse tiedoston.d -versiota. Sulje sitten ikkuna, kun se on tallennettu.

Palaa edelliseen vaiheeseen lopettaaksesi kaivon asettamisen.

Vaihe 12: Päivitä Pi ja hanki tarvittava ohjelmisto

Tässä vaiheessa PiTFT on konsolisi.

Vianmääritysvinkki: Jos sinulla on ongelmia vain PiTFT -konsolin käytössä, voit avata koko työpöydän kirjoittamalla komennon startx.

Päivitä Pi kirjoittamalla tämä komento:

sudo apt-get päivitys

Sitten kun Pi on päivitetty, asennamme ohjelmiston AMG8833: n käyttöä varten. Kirjoita seuraavat komennot:

sudo apt-get install -y build-essential python-pip python-dev python-smbus git

git -klooni

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py install

sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame

sudo pip asennusväri Adafruit_AMG88xx

Vaihe 13: Ota I2C -väylä käyttöön kommunikoimaan AMG8833: n kanssa

Jotta voimme ottaa I2C -väylän käyttöön, meidän on muutettava Pi: n kokoonpanoa.

Tyyppi:

sudo raspi-config

Siirry sitten nuolinäppäimillä alas viidenteen vaihtoehtoon, jossa lukee "Liitäntävaihtoehto", ja paina Enter.

Siirry alas kohtaan P5 "I2C" ja paina Enter.

Ota I2C käyttöön painamalla Enter -näppäintä sallivan kyselyn "Kyllä" -vaihtoehdossa.

Paina Enter, kun se sanoo, että se on otettu käyttöön.

Käytä oikeaa ja vasenta nuolinäppäintä navigoidaksesi "loppuun" ja paina Enter -näppäintä poistuaksesi asetuksista. ikkuna.

Vaihe 14: Varmista, että I2C on kiinnittänyt anturin ja havainnut sen

Vahvista tämä vain ennen kuin jatkat, kirjoita komento:

sudo i2cdetect -y 1

Jos taulukko näyttää vain yhdysviivoja lukuun ottamatta yhdeksännen sarakkeen alarivillä olevaa 69, järjestelmä toimii oikein.

Vaihe 15: Käytä kameraa

Käynnistä kamera antamalla seuraavat komennot:

Vianmääritysvinkki: Tässä vaiheessa Pi käyttää englanninkielistä näppäimistöä, joka käyttää Shift+\ -näppäintä kirjoittaakseen "~" (eteenviiva on näppäin askelpalautimen ja näppäimistön välillä)

cd ~/

git -klooni

cd Adafruit_AMG88xx_python/esimerkkejä

sudo python thermal_cam.py

Tämä avaa kameraikkunan. Sinulla on nyt toimiva lämpökamera, voit vapaasti osoittaa sille asioita.

Koska käytämme kuoppaa vain näyttönä, sinun on fyysisesti katkaistava virta AMG8833: sta palataksesi komentopääteikkunaan. Palaa komentoikkunaan, jos haluat sulkea Pi: n, kirjoita:

sammuta nyt

Turvallisuusvinkki: Älä irrota Pi -laitetta virtalähteestä ennen kuin se on sammuttanut, sillä se voi vahingoittaa SD -korttia.

Vaihe 16: Lisäidea: Koodin muokkaaminen näytettävän lämpötila -alueen muuttamiseksi

Jos haluat säätää esimerkkikoodin aluetta, irrota lämpöanturin virta ja kirjoita tämä komento:

sudo nano thermal_cam.py

Tämä avaa koodieditorin. Vieritä alas lämpötila -alueelle ja säädä halutulla tavalla. Huomaa, että ne ovat celsiusasteita.

Kirjoita muokattu koodi ulos ja tallenna joko uutena tiedostona tai korvaa alkuperäinen esimerkki.

Toinen (luultavasti helpompi tapa) tehdä tämä olisi liittää Pi takaisin näyttöön HDMI -liitännällä ja komennolla:

startx

Tämä käynnistää kotisivun, ja sitten voit vain mennä tiedostoihin ja avata thermal_cam.py python -editorissa ja muuttaa ja tallentaa sen sinne.