IR termalna kamera: 16 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Ste že kdaj gledali znanstvenofantastični ali akcijski film, kjer se junaki preselijo v črno črno sobo in vklopijo svoj "toplotni vid"? Ali ste kdaj igrali Metroid Prime in se spomnite toplotnega vizirja, ki ga je dobil glavni lik?

No, naredil sem obe stvari in mislim, da je precej čedno. Vidna svetloba je odličen način, da z očmi vidimo svet okoli sebe, vendar obstajajo nekatere pomanjkljivosti naše trenutne evolucijske ponovitve očesnega zrkla leče, in sicer da ne deluje brez vidne svetlobe, ki smo jo vnesli v naš sistem. Lahko tudi odseva čudno in izkrivlja podobo, ki jo zajame.

Toplotne kamere nimajo teh težav, zaznavajo infrardeče valovne dolžine svetlobe, ki jih naravno oddaja katero koli toplo telo. To pomeni, da delujejo v temi in se v resnici ne odbijajo od površin tako kot valovne dolžine vidne svetlobe. Zaradi tega so priročne za uporabo v odsotnosti vidnega vira svetlobe za zaznavanje toplih teles, prav tako pa jih je mogoče uporabiti za natančnejše sledenje kinematiki toplega telesa v gibanju natančneje kot običajna kamera.

Odločili smo se, da naredimo toplotno kamero, ker smo mislili, da bo to čedna razširitev pri pretvorbi IR vhoda v vizualni prikaz. Na koncu smo uporabili majhno paleto IR senzorjev, imenovanih Grid Eye AMG8833, in majhen računalnik, imenovan Raspberry Pi, ki lahko razširi edini 8x8 vhod AMG8833 na izhod 32x32, kar zagotavlja dostojno ločljivost slike. zaslon proizvaja.

To je naše navodilo, da naredimo malo toplotno kamero, uporabite to, da naredite vtis na prijatelje ali prevladujete v kakšni igri v zaprtih prostorih, ki se igra v temi, čeprav boste morali poiskati prenosni napajalnik, ki zadostuje za zagon Pi.

1. korak: Priprava in varnost

Preden začnete, morate vedeti:

Infrardeče sevanje ali IR je vrsta svetlobe, ki zaradi svoje toplotne energije seva iz predmeta. IR senzor lahko zazna to sevanje in potrebuje programe za obdelavo signala in prikaz slike.

To spletno mesto ponuja programsko opremo za formatiranje kartice SD:

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

To spletno mesto ponuja operacijski sistem NOOBS za izvajanje Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Dodatne informacije o senzorju AMG8833 IR najdete tukaj:

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

Varnost: Priporočljivo je, da pred priključitvijo Raspberry Pi priključite vezje. Svetujemo tudi, da sklop shranite v ohišju, da zaščitite strojno opremo pred razpršenimi tokovi, udarci in tekočinami. Nazadnje, ne izključite USB -ja, da izklopite Raspberry Pi, saj lahko s tem poškodujete napravo. Namesto tega uporabite ukaz "shutdown now".

2. korak: Zberite vse potrebne komponente in orodja

Prepričajte se, da imate vse naslednje komponente:

-2,8 -palčni zaslon na dotik PiTFT (https://www.adafruit.com/product/1983)

-Adafruit AMG8833 8x8 senzor toplotne kamere (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler+ in 40-polni tračni kabel (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 žice za moške/ženske

-MicroSD kartica in adapter (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Poskrbite tudi, da imate vsa naslednja orodja za sestavljanje in oblikovanje:

-računalnik z dostopom do interneta

-mini kabel USB

-Tipkovnica

-Miško

Korak: Priključite PiTFT na Čevljarja

S 40 -polnim trakovnim kablom priključite moški 40 -polni nosilec PiTFT na 40 -polni nosilec Cobbler. Opomba: bela žica na 40 -polnem traku mora biti nameščena v skladu s fotografijo.

4. korak: Priključite zaslon PiTFT na Raspberry Pi

Pritrdite zaslon PiTFT neposredno na Raspberry Pi tako, da položite 40 -polni ženski konektor na PiTFT z moškim nosilcem na Raspberry Pi.

5. korak: Na čevljar pritrdite senzor toplotne kamere 8x8

S štirimi ženskimi/ženskimi mostičnimi žicami pritrdite senzor toplotne kamere 8x8 na Čevljarja.

Vin se priključi na 5V na Cobblerju, preostali zatiči pa se ujemajo z istimi oznakami med vsakim zatičem na termični kameri in na Čevljarju. Zatiči "3Vo" in "INT" na termični kameri ostanejo nedotaknjeni.

Končano vezje je prikazano zgoraj.

6. korak: Prenesite oblikovalnik pomnilniških kartic SD

Odprite spletno mesto https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html in prenesite obliko SD kartice z ustrezno datoteko za vaš računalnik.

7. korak: Formatirajte kartico SD

V računalniku odprite program SD Card Downloader in izberite kartico, nato izberite "Overwrite format" in zaženite program. To bo razdelilo kartico SD v nekaj, kar se imenuje Fat32, kar je potrebno za namestitev operacijskega sistema na kartico.

8. korak: Prenesite Noobs

Pojdite na https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ in prenesite datoteko zip za programsko opremo Noobs.

Odprite mapo zip med prenosi in kliknite izvleček. Dodajte ime "Noobs" na konec imena cilja, da ustvarite novo mapo z izvlečenimi datotekami.

9. korak: Prenesite OS v Raspberry Pi

Kopirajte izvlečene datoteke iz mape Noobs na formatirano kartico SD. Odstranite kartico SD in jo vstavite v Raspberry Pi. Priključite Pi v monitor prek HDMI -ja in nato vklopite Pi tako, da ga priključite v računalnik prek USB -ja. Priključiti ga boste morali tudi na miško in tipkovnico. Sledite navodilom za zagon in namestite "Raspbian OS". Izberite jezik tipkovnice "American English". S tem boste operacijski sistem postavili na Raspberry Pi in odprli zaslon namizja.

10. korak: Nastavite PiTFT

Odprite internetne povezave in zagotovite, da ima Pi dostop do interneta.

Odprite gumb Terminal na zgornji vrstici namizja in vnesite naslednjo kodo:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Ko se program zažene, za tisto, kar želimo, vnesite 1 za prvo poizvedbo, 1 in znova vnesite za drugo.

Nasvet za odpravljanje težav: če se prikaže napaka, da manjkajo datoteke, si oglejte naslednji korak in se nato vrnite na tega, začenši z "sudo./adafruit-pitft.sh"

Ko vas vprašajo, ali želite, da se konzola prikaže na zaslonu pitft, vnesite "y" in nato pritisnite enter.

Nato vnesite "y", ko boste pozvani, da znova zaženete zdaj.

11. korak: Če pri nastavitvi PiTFT pride do napake …

NOOBS verjetno manjka nekaj sistemskih datotek, ki so potrebne za zagon programske opreme pitft. Če ste v zadnjem koraku na neki točki dobili napako, so to navodila za odpravo napake. Težava je v tem, da morajo biti v določenem skladišču dodatne datoteke, odprite skladišče tako, da vnesete naslednji ukaz:

sudo nano /etc/apt/sources.list

S tem se odpre terminalski urejevalnik za to skladišče in tukaj lahko dodate datoteke tako, da vstavite dodatne vrstice. Dodatne vrstice vam dejansko sporoči sporočilo o napaki, vključno z virom datotek, to je bila vrstica, ki sem jo moral vnesti, da sem dobil manjkajoče datoteke:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch glavna prispevka nesvobodna programska oprema za kopiranje

Če želite shraniti to spremembo, je ukaz key ctrl+O za "Write Out", nato ctrl+T, nato vnesite, da poiščete datoteko, nato prepišite prvotno datoteko v ustrezno mapo. Upoštevajte, da je "ustrezna datoteka" ime datoteke, ki ste jo odprli, aka "/etc/apt/sources.list" Pazite, da ne izberete.d različice datoteke. Potem, ko je shranjeno, zaprite okno.

Vrnite se na prejšnji korak, da dokončate postopek nastavitve pitfta.

12. korak: Posodobite Pi in pridobite potrebno programsko opremo

Na tej točki bo PiTFT vaša konzola.

Nasvet za odpravljanje težav: če imate težave pri delovanju samo s konzolo PiTFT, lahko vnesete ukaz startx, da znova odprete celotno namizje.

Če želite posodobiti Pi, vnesite ta ukaz:

sudo apt-get posodobitev

Ko bomo Pi posodobili, bomo namestili programsko opremo za uporabo AMG8833. Vnesite naslednje ukaze:

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

git clone

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py install

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

sudo pip namestite barvo Adafruit_AMG88xx

Korak: Omogočite vodilo I2C, da omogočite komunikacijo z AMG8833

Če želimo omogočiti vodilo I2C, moramo spremeniti konfiguracijo Pi.

Vrsta:

sudo raspi-config

Nato se s puščičnimi tipkami pomaknite navzdol do 5. možnosti, ki glasi "Možnost vmesnika", in pritisnite enter.

Pomaknite se navzdol do P5 "I2C" in pritisnite enter.

Omogočite I2C tako, da pritisnete enter pri možnosti "Da" v poizvedbi za omogočanje.

Pritisnite enter, ko piše, da je omogočeno.

S puščičnima tipkama desno in levo se pomaknite do »dokončaj«, nato pritisnite enter za izhod iz konfiguracije. okno.

14. korak: Preverite, ali je senzor pritrjen in zaznan s strani I2C

Če želite to preveriti, preden nadaljujete, vnesite ukaz:

sudo i2cdetect -y 1

Če se matrika prikaže samo s pomišljaji, razen 69 v spodnji vrstici 9. stolpca, potem sistem deluje pravilno.

Korak 15: Uporabite kamero

Če želite zagnati kamero, vnesite ukaze:

Nasvet za odpravljanje težav: Za ta korak Pi uporablja angleško tipkovnico, ki uporablja Shift+\ za vnos "~" (poševnica naprej je tipka med tipko backspace in enter na tipkovnici)

cd ~/

git clone

cd Adafruit_AMG88xx_python/primeri

sudo python thermo_cam.py

S tem se odpre okno kamere. Zdaj imate funkcionalno toplotno kamero in jo lahko usmerite na stvari.

Ker tudi pitft uporabljamo samo kot zaslon, boste morali fizično izklopiti napajanje AMG8833, da se vrnete v okno ukaznega terminala. Ko se vrnete v ukazno okno, če želite zapreti Pi, vnesite:

zaustavitev zdaj

Varnostni nasvet: Ne odklopite Pi iz napajanja, preden zaključi postopek zaustavitve, saj lahko s tem poškodujete kartico SD.

Korak 16: Nadaljnja ideja: Urejanje kode za spremembo prikazanega območja temperatur

Če želite prilagoditi obseg, ki ga je prvotna koda imela, odklopite napajanje termičnega senzorja in vnesite ta ukaz:

sudo nano thermo_cam.py

S tem se odpre urejevalnik kode. Pomaknite se navzdol do temperaturnega območja in ga po želji prilagodite. Upoštevajte, da so v Celziju.

Uredite kodo in jo shranite kot novo datoteko ali prepišite prvotni primer.

Drug (verjetno lažji način) bi to bil, če bi Pi znova priključili na monitor z vmesnikom HDMI in ukazom:

startx

S tem se bo zagnala domača stran, nato pa lahko preprosto odprete datoteke in odprete thermo_cam.py v urejevalniku python ter jih tam spremenite in shranite.