IR -termokaamera: 16 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kas olete kunagi vaadanud ulmet või märulifilmi, kus tegelased kolivad kottpimedasse ruumi ja lülitavad sisse oma “termilise nägemise”? Või olete kunagi mänginud Metroid Prime'i ja mäletate termilist visiiri, mille peategelane sai?

Noh, ma olen mõlemat asja teinud ja arvan, et see on üsna kena. Nähtav valgus on suurepärane viis meie silmade kasutamiseks ümbritseva maailma nägemiseks, kuid meie läätse silmamuna praegusel evolutsioonilisel iteratsioonil on mõned puudused, nimelt see, et see ei tööta ilma nähtava valguse sisestamiseta meie süsteemi. See võib peegeldada ka imelikku ja moonutada sellega jäädvustatud pilti.

Termokaameratel neid probleeme pole, nad tuvastavad infrapuna lainepikkusi, mida iga soe keha loomulikult kiirgab. See tähendab, et nad töötavad pimedas ega peegeldu pindadelt nii palju kui nähtava valguse lainepikkused. See muudab need käepäraseks kasutamiseks nähtava valgusallika puudumisel soojade kehade tuvastamiseks, samuti saab seda kasutada liikuva sooja keha kinemaatika täpsemaks jälgimiseks kui tavalise kaamera puhul.

Otsustasime teha termokaamera, sest arvasime, et see oleks ilus laiendus IR -sisendi visuaalseks esituseks muutmisel. Lõpuks kasutasime väikest IR -andurite massiivi, mida nimetatakse Grid Eye AMG8833 -ks, ja väikest arvutit nimega Raspberry Pi, mis on võimeline laiendama AMG8833 ainukest 8x8 sisendit 32x32 väljundini, mis tagab pildile korraliku eraldusvõime. ekraan toodab.

See on meie juhend, et teha väike termokaamera, kasutada seda oma sõpradele muljet avaldamiseks või mingis pimedas mängitavas sisemängus domineerimiseks, kuigi peate Pi -ga töötamiseks leidma piisava kaasaskantava toiteallika.

Samm: Ettevalmistus ja ohutus

Enne alustamist peaksite teadma järgmist:

Infrapunakiirgus või IR on valgus, mis kiirgab objektilt oma soojusenergia tõttu. IR -andur suudab seda kiirgust tuvastada ja vajab seejärel programme signaali töötlemiseks ja pildi kuvamiseks.

See veebisait pakub tarkvara SD -kaardi vormindamiseks:

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

See veebisait pakub NOOBS OS -i Raspberry Pi käitamiseks:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Lisateavet AMG8833 IR -anduri kohta leiate siit:

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

Ohutus: enne Raspberry Pi ühendamist on soovitatav vooluring ühendada. Samuti soovitame hoida sõlme suletud ümbrises, et kaitsta riistvara hulkuvate voolude, löökide ja vedelike eest. Lõpuks ärge lahutage USB -d, et Raspberry Pi välja lülitada, kuna see võib seadet kahjustada. Selle asemel kasutage käsku "shutdown now".

Samm: koguge kõik vajalikud komponendid ja tööriistad

Veenduge, et teil on kõik järgmised komponendid:

-2,8 -tolline puutetundlik ekraan (PiTFT) (https://www.adafruit.com/product/1983)

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

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

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

-4 naissoost/naissoost hüppajajuhet

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

Veenduge ka, et teil oleks kokkupanekuks ja vormindamiseks kõik järgmised tööriistad:

-Interneti -ühendusega arvuti

-Mini USB -kaabel

-Klaviatuur

-Hiir

Samm: kinnitage PiTFT Cobbleri külge

Kasutage 40 -kontaktilist lintkaablit, et ühendada 40 -pin PiTFT isane kinnitus Cobbleri 40 tihvtiga kinnitusega. Märkus: 40 tihvti lindil olev valge traat tuleks paigutada vastavalt fotole.

Samm: kinnitage PiTFT -ekraan Raspberry Pi külge

Kinnitage PiTFT -ekraan otse Raspberry Pi külge, joondades PiTFT -i 40 -kontaktilise naissoost pistiku Raspberry Pi -i isakinnitusega.

Samm 5: kinnitage 8x8 termokaamera andur pudelile

Kasutage nelja naissoost/naissoost hüppajatraati, et kinnitada 8x8 termokaamera andur kinga külge.

Vin ühendab Cobbleri toiteallikaga 5 V ja ülejäänud nööpnõelad sobivad kokku samade siltidega iga termokaamera ja Cobbleri tihvti vahel. Termokaamera nööpnõelad "3Vo" ja "INT" jäetakse kinnitamata.

Valmis ahel on näidatud ülal.

Samm: laadige alla SD -mälukaardi vormindaja

Avage sait https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html ja laadige SD -kaardi vormindaja alla, kasutades oma arvutile sobivat faili.

Samm: vormindage SD -kaart

Avage oma arvutis SD -kaardi allalaadija programm ja valige kaart, seejärel valige "Ülekirjutamise vorming" ja käivitage programm. See jagab SD -kaardi Fat32 -ks, mida on vaja OS -i kaardile paigutamiseks.

Samm: laadige alla Noobs

Minge aadressile https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ ja laadige Noobsi tarkvara jaoks alla zip -fail.

Avage allalaaditud failide kaust ja klõpsake ekstrakti. Lisage nimi "Noobs" sihtkoha nime lõppu, et luua uus kaust, mis sisaldab ekstraheeritud faile.

Samm: OS -i lisamine Raspberry Pi -le

Kopeerige väljavõetud failid kaustast Noobs vormindatud SD -kaardile. Eemaldage SD -kaart ja sisestage see Raspberry Pi -sse. Ühendage Pi HDMI kaudu monitoriga ja seejärel toite Pi, ühendades selle arvutiga USB kaudu. Samuti soovite selle ühendada hiire ja klaviatuuriga. Järgige alglaadimisjuhiseid ja installige "Raspbian OS" Valige kindlasti klaviatuuri keel "Ameerika inglise keel". See paneb OS -i Raspberry Pi -le ja avab töölaua ekraani.

Samm: seadistage PiTFT

Avage Interneti -ühendused ja veenduge, et Pi -l oleks juurdepääs Internetile.

Avage töölaua ülemisel ribal nupp Terminal ja sisestage järgmine kood:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Kui programm töötab, sisestage soovitud jaoks tüüp 1, seejärel sisestage esimese päringu jaoks 1 ja sisestage uuesti teise jaoks.

Tõrkeotsingu näpunäide. Kui saate vea, milles öeldakse, et puuduvad failid, vaadake järgmist sammu ja naaske selle juurde, alustades otsast "sudo./adafruit-pitft.sh"

Kui teilt küsitakse, kas soovite, et konsool ilmuks ekraanile, tippige "y" ja vajutage sisestusklahvi.

Seejärel tippige "y", kui teil palutakse kohe taaskäivitada.

Samm: kui teil tekib viga PiTFT seadistamisel …

NOOBS -il on tõenäoliselt puudu mõned süsteemifailid, mis on vajalikud pitfti tarkvara käivitamiseks. Kui saite viimase sammu ajal mingil hetkel vea, on need juhised vea parandamiseks. Probleem on selles, et konkreetses hoidlas peab olema täiendavaid faile, avage hoidla, sisestades järgmise käsu:

sudo nano /etc/apt/sources.list

See avab selle hoidla terminaliredaktori ja saate siia lisada faile, lisades täiendavaid ridu. Täiendavaid ridu annab teile tõrketeade, sealhulgas failide allikas, see oli rida, mille ma pidin oma puuduvate failide saamiseks sisestama:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch peamine kaas mittevaba rip-püsivara

Selle muudatuse salvestamiseks on võtmekäsk "Ctrl+O" väljakirjutamiseks, seejärel klahvikombinatsioon Ctrl+T, seejärel leidke fail, seejärel kirjutage algne fail õigesse kausta üle. Pange tähele, et "õige fail" on teie avatud faili nimi, ehk "/etc/apt/sources.list" Ärge valige faili.d versiooni. Seejärel sulgege aken, kui see on salvestatud.

Naasmise seadistamise lõpetamiseks naaske eelmise sammu juurde.

Samm: värskendage Pi ja hankige vajalik tarkvara

Sel hetkel on teie konsooliks PiTFT.

Tõrkeotsingu näpunäide. Kui teil on probleeme ainult PiTFT -konsooli kasutamisel, võite täislaua uuesti avamiseks tippida käsu startx.

Pi värskendamiseks tippige see käsk:

sudo apt-get update

Seejärel, kui Pi on värskendatud, installime tarkvara AMG8833 kasutamiseks. Sisestage järgmised käsud:

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

git kloon

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py install

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

sudo pip install värvi Adafruit_AMG88xx

Samm 13: lubage I2C siinil lubada sidet AMG8833 -ga

I2C siini lubamiseks peame muutma Pi konfiguratsiooni.

Tüüp:

sudo raspi-config

Seejärel navigeerige nooleklahvide abil viienda valiku juurde, mis loeb "Liidese valik", ja vajutage sisestusklahvi.

Liikuge alla P5 "I2C" ja vajutage sisestusklahvi.

Luba I2C, klõpsates lubamispäringu suvandil „Jah” sisestusklahvi.

Vajutage sisestusklahvi, kui see ütleb, et see on lubatud.

Kasutage paremale ja vasakule nooleklahve, et navigeerida lõpuni, seejärel klõpsake konfiguratsioonist väljumiseks sisestusklahvi. aken.

Samm: kontrollige, kas I2C on anduri kinnitanud ja tuvastanud

Selle kontrollimiseks enne jätkamist sisestage käsk:

sudo i2cdetect -y 1

Kui massiiv kuvatakse ainult kriipsudega, välja arvatud 9. veeru alumisel real olev 69, siis töötab süsteem korralikult.

Samm: kasutage kaamerat

Kaamera käivitamiseks sisestage käsud:

Tõrkeotsingu näpunäide. Selle sammu jaoks kasutab Pi ingliskeelset klaviatuuri, mis kasutab klahvikombinatsiooni Shift+\, et sisestada "~" (ettepoole kaldkriips on klahv tagasilükkeklahvi ja klaviatuuri sisestamise vahel)

cd ~/

git kloon

cd Adafruit_AMG88xx_python/näited

sudo python thermal_cam.py

See avab kaamera akna. Teil on nüüd funktsionaalne termokaamera, osutage sellele vabalt asjadele.

Kuna me kasutame kuvarit ainult ekraanina, peate käsuterminali aknasse naasmiseks AMG8833 toite füüsiliselt lahti ühendama. Kui soovite käsuaknasse tagasi pöörduda, kui soovite Pi välja lülitada, tippige:

sulge nüüd

Ohutusnõuanne. Ärge ühendage Pi enne vooluvõrku väljalülitamist lõpule, sest see võib SD -kaarti kahjustada.

16. samm: täiendav idee: koodi muutmine kuvatud temperatuurivahemiku muutmiseks

Kui soovite kohandada näidiskoodi algset vahemikku, lülitage termoandur toide välja ja tippige see käsk:

sudo nano thermal_cam.py

See avab koodiredaktori. Kerige allapoole temperatuurivahemikku ja reguleerige vastavalt soovile. Pange tähele, et need on Celsiuse järgi.

Kirjutage muudetud kood välja ja salvestage see uue failina või kirjutage algne näide üle.

Teine (väidetavalt lihtsam viis) seda teha oleks lihtsalt ühendada Pi HDMI -ga ja käsuga monitoriga:

startx

See käivitab kodulehe ja seejärel võite lihtsalt minna failidesse ja avada pythoniredaktoris therm_cam.py ning seda seal muuta ja salvestada.