1979 Apollo Pi termokaamera: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Sellel vintage Apollo mikrolaineanduril on nüüd uus läikiv otstarve termokaamerana, mida toidab Raspberry Pi Zero koos Adafruit termokaamera anduriga, mis mõõdab temperatuure, näidates tulemusi reaalajas heledal 1,3-tollisel TFT-ekraanil.

Sellel on eelseadistus ja dünaamiline režiim - esimeses põhinevad ekraanil kuvatavad värvid rangelt kodeeritud temperatuurilävedel ja teisel saab värvivahemikku reguleerida Adafruit.io armatuurlaua temperatuuri liugurite abil. Armatuurlaud ka koheselt kuvab kõik seadme üles laaditud hetktõmmised, mis on jäädvustatud käepidemel oleva algse pöidlanupu abil.

Kogu süsteemi toiteallikaks on käepidemesse peidetud õhuke silindrikujuline USB -aku, mida saab hõlpsasti laadida, kui ninakoonus maha tõmmata ja USB -juhe ühendada.

Vaid kolm Pythoni skripti juhivad menüüloogikat, sensorit ja Adafruit.io integratsiooni, kusjuures ekraani haldab PyGame.

Selle projekti kallal töötamine on aidanud mind lukustuse ajal positiivsena hoida ning lisaaega meie kätes leidsid lapsed ja ma majast palju huvitavat, millele osutada!

Vaadake YouTube'i videost toimivat Apollo Pi, kui te ei näe ülaltoodud manustatud versiooni aadressil

Tarvikud

Apollo mikrolaine monitor

Vaarika Pi Zero W

Adafruit AMG8833 termokaamera purunemine

Adafruit Mini PiTFT 1,3 ekraan

Jumper kaablid

3v vibreeriv ketas

USB toitepank

Samm: mahavõtmine

Võtsin Apollo monitori eelmisel suvel kasutatud müügilt, selle ainulaadse välimuse, mitte millegi muu pärast - mis on sama hästi, kui ta oli kindlasti paremaid päevi näinud! Sees olevad ahelad olid puudulikud ja kogu asi kaeti liimipudruga, ajalooline katse seda parandada.

Seda oleks algselt kasutatud mikrolainekiirguse olemasolu kontrollimiseks, eeldatavasti mingis tööstuslikus keskkonnas, arvestades selle disaini ja mikrolaineahjude haruldust tol ajal, kuigi ma ei saanud selle kohta palju rohkem teada. Ühte asja teadsin, see oleks ideaalne kodu soojuskaamera jaoks.

Niipea kui ma koonilise "nina" pealt ära hüppasin, kukkus see ülejäänud sõna otseses mõttes laiali ning liimitud analoogmõõtur ja ristkülikukujuline nupp olid kergesti eemaldatavad. Hoidsin nuppu siiski alles, see oli täiesti funktsionaalne ja tõesti veidra kujuga, nii et oleksin näinud vaeva, et asendada samasse auku.

2. samm: juhtmestik

Enne korpuse kärpimist, et kõik sobiks, tahtsin kõigepealt veenduda, et tean, kuidas osad kokku lähevad, nii et asusin andurit ja ekraani kaabeldama. Andur ise oli korras, selle ühendamiseks Raspberry Pi -ga oli vaja vaid nelja hüppajakaablit.

Ekraan oli natuke keerulisem, pinout -diagramm näitas, et pean ühendama 13 hüppajajuhtme - ilmselgelt on see mõeldud istuma otse Pi peal, nii et ma võin süüdistada ainult ennast. Otsustasin lisada ekraani ja Pi -ühenduste vahele tüki naispäist, et saaksin ekraani maha võtta ja hõlpsalt ühendada. See oli suurepärane idee ja ma järgisin pinout -skeemi väga hoolikalt, et juhtida päis Pi külge.

Järgmiseks jootsin mõned värsked hüppajakaablid algsele nupule, nii et seda saaks ühendada GPIO -ga ja kasutada termopildi hetktõmmiste tegemiseks. Lõpuks jootsin väikese vibreeriva plaadi otse GPIO tihvtide juurde, et anda nupuvajutustele mingit haptilist tagasisidet.

3. samm: juhtumi modifikatsioonid

Üks asi, mis äratas Apollo monitori minu "to do" kastist üles, oli ekraani auk ülaosas - see oli umbes selline suurus, mida vajasin väikese Adafruit ekraani jaoks. Ligikaudu. Failiga kulus umbes tund aega, et auk täpselt õigesse suurusesse laiendada, kuid õnneks õnnestus mul juhtumit mitte hävitada.

Lõikasin pöörleva tööriista abil ära ka osad sisekülgedest, millel oli algselt PP3 aku, ja lõikasin käepideme seest välja mõned vaheseinad, et akupaketi jaoks ruumi teha.

Lõpuks puurisin mõned suured augud, nii et anduri ja laadimiskaabli kaablid saaksid ninast välja minna, et ülejäänud vooluahelatega ühineda.

4. samm: toide

Selle projekti puhul otsustasin mitte kasutada LiPo akut ja adapterit/laadijat, kuna korpuses oli rohkem ruumi. Otsustasin selle asemel kasutada tavalist USB -toitepanka. Tahtsin saada õhukese silindrikujulise käepideme sisse, nii et otsisin kõige odavama ja õhema, mida Amazonist leida sain. See, mis saabus, oli oma juustulise LED-taskulambi ja faux-aku stiiliga kõige õhem, mida ma suutsin leida, kuid seda lahti pakkides sain aru, et see on ikka liiga paks, et seda käepidemesse mahutada. Siis mõistsin, et see läks lahti - ülemine osa keerati lahti ja paljas aku sees libises välja, säästes kenasti 3 mm, mida mul oli vaja, et see käepideme sisse mahutada, milline tulemus!

Järgmisena võtsin lühikese mikro -USB -kaabli, eemaldasin osa isolatsioonist, lõikasin positiivse kaabli ja jootsin armsa ruudukujulise lukustusnupuga, nii et voolu saaks juhtida ilma aku lahti ühendamata. See nupp sobis kenasti algselt patareikaasesse ja sobis korpuse ülaosas olevale päris hästi. Nüüd, kui teadsin, et kõik sobib, oli aeg see kõik tööle saada!

Samm: termokaamera tarkvara seadistamine

Termoandur ise on Adafruit AMG8833IR termokaamera Breakout, mis kasutab soojuspildi loomiseks 8x8 andurite massiivi. See töötab koos Arduino ja Raspberry Pi -ga, kuid Pi kasutamise suurim eelis on see, et tarkvara saab kasutada scipy python moodulit, et teostada jäädvustatud andmetele kahekuubiline interpoleerimine, muutes selle 32x32 kujutisena, korralikult!

Anduri seadistamine on üsna lihtne, kuid seal on mõned rõngad, millest läbi hüpata, see töötas minu jaoks:

Luba I2C ja SPI Raspberry Pi -s (Raspberry Pi konfiguratsioon> liidesed)

Installige Blinka CircuitPythoni teek:

pip3 installige adafruit-blinka

Järgmisena installige AMG8XX andurite kogu:

sudo pip3 installige adafruit-circuitpython-amg88xx#

Lülitage Pi välja ja ühendage andur - õnneks ainult 4 juhet!

Järgmisena installige Scipy, Pygame ja värvimoodulid:

sudo apt-get install -y python-scipy python-pygamesudo pip3 installivärv

Sel hetkel andis minu kood skipy vea, nii et installisin selle uuesti:

Sudo Pip3 installimine scipy

Siis sain tõrke: ImportError: libf77blas.so.3: ei saa avada jagatud objekti faili: sellist faili või kataloogi pole

See lahendati installimisega:

sudo apt-get install python-dev libatlas-base-dev

Sellest ajast alates töötas näidiskood hästi, käivitades skripti pigem konsoolilt kui Thonnylt:

sudo python3 /home/pi/FeverChill/cam.py

See pani anduriekraani ekraanile pügameaknas ja pärast mõningaid värvi-/temperatuurilävede muutmist hüpnoosis mind näo kuumusepilt.

6. samm: LCD -ekraani tarkvara seadistamine

See oli tõesti hea, et andur tööle saada, kuid nüüd oli mul vaja see väikesele ekraanile kuvada. Ekraan, mida ma kasutasin, on Adafruit Mini PiTFT 1.3 240x240 - peamiselt seetõttu, et selle eraldusvõime ja kuju olid just soojuskaamera jaoks sobivad, samuti oli see korpuses sobiva suurusega ja pakkus kahte GPIO -ga ühendatud nuppu, mida ma vajasin.

Adafruuti juhised pakkusid siin kahte võimalust: lihtne ja raske - pärast katsetamist mõistsin, et pean kasutama kõva viisi, sest andur nõudis otsest juurdepääsu raampuhvrile. Järgides samm -sammult juhiseid, oli mul kõik korras, kuni tabasin küsimuse „Kas soovite, et konsool ilmuks“- valisin esialgu valiku Ei, kuid oleksin pidanud ütlema Jah. See oli natuke valus, kuna see tähendas, et pidin protsessi uuesti tegema, kuid see tegi mind teadlikuks, et kui Pi on seadistatud kuvama konsooli TFT-l, ei näita see enam töölauda HDMI kaudu (vähemalt see oli minu kogemus).

Sellegipoolest, kui seadistus oli lõpule jõudnud, näitas pisike ekraan taaskäivitamisel miniatuurset versiooni tavalisest Pi käivitusprotsessist ja kui ma soojuskaamera näidisskripti käivitasin, näitas pygame -aken kuumuse pilti väikesel ekraanil - väga rahuldust pakkuv!

7. samm: koodi muutmine

Näidiskood töötas hästi, kuid tahtsin, et see teeks natuke rohkem, nii et asuge skripte oma maitse järgi muutma. Alustasin menüüskripti loomisega, mis laaditaks käivitamisel üles ja kasutaks hästi ära kahte ekraaniplaadile integreeritud nuppu.

menu.py

Esiteks leidsin Internetist mõne Pythoni, mis kuvaks PyGame'i abil väikesel ekraanil kena animeeritud menüüefekti. Selle skripti ilu seisneb selles, et see animeerib kõiki määratud kausta pilte, seega oleks animatsiooni hilisemas etapis lihtne muuta (näiteks sobitada animatsioonivärvid ümbrisega). Seadistasin menüü skripti nii, et ühe nupu vajutamine peataks animatsiooni ja avaks anduri kuva kuvamiseks skriptid fever.py või chill.py. Selle tööga määrasin skripti käivitamisel käima - tavaliselt teen seda, redigeerides/etc/xdg/lxsession/LXDE -pi/autostart, kuid kuna see meetod põhineb töölaua laadimisel, vajasin seekord teistsugust valikut.

Nii et kõigepealt redigeerisin rc.local faili …

sudo nano /etc/rc.local

… Seejärel lisatakse järgmiselt otse väljumisjoone kohale…

sudo /home/pi/FeverChill/menu.py &

… Olles kõigepealt veendunud, et skripti menu.py ülaosas on järgmine…

#!/usr/bin/env python3

… Ja ka pärast menüü.py määramist käivitatavaks skriptiks, tippides:

chmod +x /home/pi/FeverChill/menu.py

terminali.

palavik.py (eelseadistatud)

Eelseadistatud skripti jaoks määrasin kõigepealt värvi / temperatuuri künnised, määrates alumise (sinine) väärtuseks 16 ja ülemise (punane) 37,8. See teoreetiliselt näitaks inimese nägu endiselt roheliselt, kuid helendaks punaselt, kui temperatuur oli 37,8 kraadi või üle selle. Internetis on palju uuringuid kehatemperatuuri proovide võtmise kohta erinevate meetodite abil, kuid kuna anduri dispersioon on +/- 2,5 kraadi, otsustasin jääda kõige laiemalt aktsepteeritud "palaviku" vahemikku - seda on ssh kaudu lihtne muuta hilisemal kuupäeval.

Järgmisena seadsin kaks ekraaninuppu praeguse skripti sulgemiseks ja menu.py avamiseks. Samuti tahtsin leida viisi kaamera pildi jäädvustamiseks ja eksportimiseks ning olles leidnud õige PyGame käsu

pygame.image.save (lcd, "termiline.jpg")

Panin selle tööle, kui vajutati "pöidla" nuppu - seda, mida algselt kasutasite mikrolaine lugemiseks. See hoolitses pildi jäädvustamise eest, seejärel lisasin mõned Pythoni read, et pilt laaditaks kohe pärast pildistamist üles Adafruit IO armatuurlauale, nii et seda saaks vaadata teistes seadmetes ja hõlpsasti alla laadida. Kiire "salvesta nimega" abil valmis eelseadistatud skript.

chill.py (dünaamiline)

Termokaameras on midagi enamat kui konkreetsete temperatuuride otsimine ja ma tahtsin, et dünaamiline skript oleks paindlik, nii et ülemist ja alumist värviläve oleks lihtne reguleerida. Ma ei tahtnud seadmesse lisanuppe lisada ja navigeerimist keerulisemaks muuta, seega otsustasin Adafruit.io armatuurlaual liugureid kasutada.

Suurem osa Adafruit'i koodist oli mul juba eelseadistatud skriptis olemas, nii et pidin lihtsalt lisama mõned lisaridad, et armatuurlaua praegused liuguri väärtused saaksid käivitamisel kätte ja seataks ekraani vaikeseadeteks.

Kõik koodid, mida ma kasutasin, on GitHubis saadaval, selle uuesti kasutamiseks peate lihtsalt alla laadima FeverChilli kausta oma Pi-kausta / pi / ja sisestama skriptidesse oma Adafruit.io mandaadi ja voo nimed, kui teie ekraan ja andur on seadistatud.

Kui skriptid töötasid kenasti, oli aeg liikuda millegi hullemini!

8. samm: puudutuste lõpetamine

Algselt oli see projekt mõeldud kiireks segajaks soojusanduri kasutamiseks millekski muuks, kuid praeguste sündmuste puhul leidsin end üha enam sellesse tõmbunud ning pisikesed lisadetailid, mis seda venitaksid ja muudaksid selle suuremaks väljakutseks.

Apollo Monitori ümbrisega oli päris tore töötada, seda oli lihtne lõigata ja lihvida, kuid ilusti lõpetuseks tahtsin mõned nähtavad trükkplaadid värvitud "maskide" taha toppida. Need võtsid aega, nikerdades need käsitsi plastikijäätmetest, kuid see oli rahuldust pakkuv töö. Kõigepealt tegin väikese, mis kataks ekraaniplaadi, kuid jätaks mikrolülitid nähtavaks. Järgmisena tegin ühe termoanduri jaoks, et te ei näeks tühja elektroonikat, kui vaatate allapoole "äriotsa".

Otsustasin värviskeemi üle paar päeva enne Ühendkuningriigi sulgemist ja mul oli õnn leida lähedal asuvast ehituspoest soovitud värvid. Kuna korpus oli nii kenasti pooleks jagatud, soovitati kahevärvilist värviskeemi ja seejärel laiendasin seda "nina koonusele" ja anduri kattele. Maal oli väga lõbus, aasta esimene soe päev, kuigi see tähendas maalimist, kui herilased kuuris segasid ja jahvatasid. Ma pole varem pihustusvärviga maskeerivat linti kasutanud, kuid olen väga rahul sellega, kuidas saadud kahevärvilised tükid välja tulid.

Eelmiste ehituste õppetunde õppides jätsin maalitud osad enne kokkupanekut hea nädal aega tahenema ja hakkasin vahepeal videot kokku panema.

9. samm: kokkupanek

Kui töötan projekti kallal, meeldib mulle jõuda etappi, kus kõik on kokkupanemiseks valmis nagu isetehtud mudelikomplekt. Pole garantiid, et see kõik kokku sobib ja juhised on ainult minu peas olemas, kuid see on minu lemmik osa igast ehitamisest.

Seekord läks see väga ladusalt - enamasti seetõttu, et mul oli lisaaega, et kulutada pisidetailidele ja veenduda, et kõik oleks just nii. Ma liimisin ekraani esmalt korpuse sisse kuumliimiga, seejärel lisasin nupu "püüdmine" - need olid ainsad korpuse ülaosaga ühendatud osad, nii et see oli kena lihtne algus.

Järgmisena liimisin aku kuumalt kergelt käepidemesse ja paigaldasin Pi koos klambriga korpusesse. Pärast seda liimiti kaamera andur ettevaatlikult ninakoonusesse, toitelüliti keerati akukaanele ja kõik ühendati.

Ma kasutasin kõikide ühenduste jaoks hüppajakaableid, kuid lihtsalt eriti ettevaatlikuks liimisin need kuumalt liimiga kohale, kui kahe poole lõplikul kokkusurumisel oleks liikumisi. See oli lihtsalt see, et tegelikult oli see natuke krigisev, kuid kriimustavaid helisid ei tulnud, nii et kui mõlemad pooled olid tihedalt koos, lükkasin ninakoonuse ja kinnitasin poldi läbi käepideme - ainult kaks asja hoidsid kogu sõlme koos.

See ei õnnestunud esimest korda, mul õnnestus esimese squishatoni ajal ekraan lahti ühendada, kuid mõne strateegilise kaablikõverdusega lõppes see kõik teist korda õnnelikult. Aeg asjadele tähelepanu juhtida!

10. samm: temperatuuri testimise ajad

Kodune lisaaeg aitas mul tõesti keskenduda (kinnisideeks?) Tavapärasest rohkem selle projekti pisiasjadele ja see aitas kindlasti puhtama viimistluse ja vähem üllatusi kokkupaneku ajal - samuti aitas hoida vaimset heaolu sirge ja kitsas. Anduri esialgne plaan oli midagi täiesti teistsugust, seega olen lõpptulemusega väga rahul, aeglase tempoga ja rahuldust pakkuv ehitus.

Apollo Pi näeb ka projektiriiulil hea välja ja on kindlasti lõbus ja kasulik tööriist, mida me saame kasutada, me ei saa lõpetada sellele asjadele suunamist! Ideaalses maailmas oleks see pisut kõrgema eraldusvõimega ja ma pean leidma viisi, kuidas ekraani praegusel peegeldusel "ümber pöörata", kuid need on väikesed nipid.

Täname lugemise eest ja olge kõik turvalised.

Minu teised vana tehnika, uute spetsifikatsioonide projektid on kõik Instructables'is saidil

Lisateavet leiate veebisaidilt aadressil https://bit.ly/OldTechNewSpec. ja ma olen Twitteris @OldTechNewSpec.