IR termalna kamera: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Jeste li ikada gledali znanstvenofantastični ili akcijski film u kojem se likovi useljavaju u mračnu prostoriju i uključuju svoj "termalni vid"? Ili ste ikada igrali Metroid Prime i sjećate li se termalnog vizira koji je glavni lik dobio?

Pa učinio sam obje stvari i mislim da je to prilično uredno. Vidljivo svjetlo odličan je način da iskoristimo oči da vidimo svijet oko sebe, ali postoje neki nedostaci naše trenutne evolucijske iteracije očne jabučice, naime da ne radi bez vidljive svjetlosti koja je uvedena u naš sustav. Također može odražavati čudno i iskriviti sliku koju je snimila.

Toplinske kamere nemaju tih problema, detektiraju infracrvene valne duljine svjetlosti koje prirodno emitira svako toplo tijelo. To znači da rade u mraku i da se zapravo ne reflektiraju od površina toliko kao valne duljine vidljive svjetlosti. To ih čini zgodnima za upotrebu u nedostatku vidljivog izvora svjetlosti za otkrivanje toplih tijela, kao i za preciznije praćenje kinematike toplog tijela u pokretu točnije od konvencionalne kamere.

Odlučili smo napraviti termalnu kameru jer smo mislili da bi to bilo lijepo proširenje pretvaranja IC ulaza u vizualni prikaz. Na kraju smo upotrijebili mali niz IR senzora nazvanih Grid Eye AMG8833 i malo računalo nazvano Raspberry Pi koje je sposobno proširiti jedini 8x8 ulaz AMG8833 na izlaz od 32x32, što daje pristojnu rezoluciju slici. ekran proizvodi.

Ovo je naše uputstvo za izradu male toplinske kamere, upotrijebite je za impresioniranje prijatelja ili dominirajte u nekoj vrsti igre u zatvorenom prostoru koja se igra u mraku, iako ćete morati pronaći prijenosno napajanje dovoljno za pokretanje Pi -a.

Korak 1: Priprema i sigurnost

Prije nego počnete, trebali biste znati:

Infracrveno zračenje ili IR je vrsta svjetlosti koja zrači iz objekta zbog njegove toplinske energije. IC senzor može detektirati ovo zračenje, a zatim su mu potrebni programi za obradu signala i prikaz slike.

Ova web stranica nudi softver za formatiranje SD kartice:

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

Ova web stranica nudi NOOBS OS za pokretanje Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Dodatne informacije o AMG8833 IC senzoru možete pronaći ovdje:

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

Sigurnost: Preporučuje se da spojite strujna kola prije nego što priključite Raspberry Pi. Također savjetujemo da sklop držite zatvorenim u kutiji kako biste zaštitili hardver od zalutalih struja, udara i tekućina. Na kraju, nemojte isključivati USB kako biste isključili Raspberry Pi jer biste mogli oštetiti uređaj. Umjesto toga upotrijebite naredbu "shutdown now".

Korak 2: Prikupite sve potrebne komponente i alate

Provjerite imate li sve sljedeće komponente:

-2.8 PiTFT zaslon osjetljiv na dodir (https://www.adafruit.com/product/1983)

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

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

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

-4 žice kratkospojnika za žene/žene

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

Također provjerite imate li sve sljedeće alate za sastavljanje i oblikovanje:

-Kompjuter s pristupom internetu

-Mini USB kabel

-Tipkovnica

-Miš

Korak 3: Priključite PiTFT na postolara

Pomoću 40 -polnog vrpčnog kabela spojite PiTFT muški 40 -pinski nosač na 40 -polni nosač Cobbler. Napomena: bijela žica na 40 -polnoj vrpci treba biti postavljena prema fotografiji.

Korak 4: Priključite PiTFT zaslon na Raspberry Pi

Priključite PiTFT zaslon izravno na Raspberry Pi postavljanjem 40 -polnog ženskog konektora na PiTFT -u s muškim nosačem na Raspberry Pi.

Korak 5: Priključite senzor toplinske kamere 8x8 na Poklopac

Upotrijebite četiri žice ženskog/ženskog kratkospojnika za pričvršćivanje osjetnika toplinske kamere 8x8 na Poklopac.

Vin se spaja na 5V na Cobbler -u, a ostatak pinova podudara se s istim oznakama između svakog pina na termalnoj kameri i na Cobbler -u. Igle "3Vo" i "INT" na termalnoj kameri ostaju neprikvačene.

Gotov krug prikazan je gore.

Korak 6: Preuzmite format SD memorijske kartice

Otvorite web lokaciju https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html i preuzmite SD Card Formatter koristeći odgovarajuću datoteku za svoje računalo.

Korak 7: Formatirajte SD karticu

Otvorite program SD Card Downloader na svom računalu i odaberite karticu, a zatim odaberite "Overwrite format" i pokrenite program. Ovo će pregraditi SD karticu u nešto što se zove Fat32, što je potrebno za postavljanje OS -a na karticu.

Korak 8: Preuzmite Noobs

Idite na https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ i preuzmite zip datoteku za softver Noobs.

Otvorite zip mapu iz preuzimanja i kliknite ekstrakt. Dodajte naziv "Noobs" na kraj naziva odredišta da biste stvorili novu mapu koja sadrži izdvojene datoteke.

Korak 9: Prebacivanje OS -a na Raspberry Pi

Kopirajte izdvojene datoteke iz mape Noobs na formatiranu SD karticu. Izbacite SD karticu i umetnite je u Raspberry Pi. Priključite Pi u monitor putem HDMI -a, a zatim uključite Pi priključivanjem u računalo putem USB -a. Morat ćete ga spojiti i na miš i tipkovnicu. Slijedite upute za pokretanje i instalirajte "Raspbian OS" Svakako odaberite jezik tipkovnice "American English". Ovo će staviti OS na Raspberry Pi i otvoriti zaslon radne površine.

Korak 10: Postavite PiTFT

Otvorite internetske veze i pobrinite se da Pi ima pristup internetu.

Otvorite gumb Terminal na gornjoj traci radne površine i upišite sljedeći kôd:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Zatim, kada se program pokrene, za ono što želimo upišite 1, zatim unesite za prvi upit, 1 i ponovno unesite za drugi.

Savjet za rješavanje problema: ako dobijete pogrešku govoreći da nedostaju datoteke, pogledajte sljedeći korak, a zatim se vratite na ovaj, počevši od "sudo./adafruit-pitft.sh"

Na pitanje želite li da se konzola pojavi na pitft zaslonu, upišite "y", a zatim pritisnite enter.

Zatim upišite "y" kada se od vas zatraži ponovno pokretanje.

Korak 11: Ako grešite pri postavljanju PiTFT -a …

NOOBS -u vjerojatno nedostaje nekoliko sistemskih datoteka potrebnih za pokretanje pitft softvera, ako ste u nekom trenutku tijekom zadnjeg koraka dobili pogrešku, ovo su upute za ispravljanje pogreške. Problem je u tome što u određenom spremištu trebaju biti dodatne datoteke, otvorite spremište upisivanjem sljedeće naredbe:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Ovo će otvoriti uređivač terminala za ovo spremište i ovdje možete dodati datoteke umetanjem dodatnih redaka. Dodatne retke zapravo vam daje poruka o pogrešci uključujući izvor datoteka, ovo je redak koji sam morao unijeti da bih dobio datoteke koje nedostaju:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch glavni doprinos neslobodan softver za kopiranje

Da biste spremili ovu promjenu, naredba key je ctrl+O za "Write Out", zatim ctrl+T, zatim unesite kako biste pronašli datoteku, a zatim prebrišite izvornu datoteku u odgovarajuću mapu. Imajte na umu da je "odgovarajuća datoteka" naziv datoteke koju ste otvorili, aka "/etc/apt/sources.list" Pazite da ne odaberete.d verziju datoteke. Zatim zatvorite prozor nakon što je spremljen.

Vratite se na prethodni korak kako biste dovršili postupak postavljanja pitfta.

Korak 12: Ažurirajte Pi i nabavite potreban softver

U ovom će trenutku PiTFT biti vaša konzola.

Savjet za rješavanje problema: ako imate problema s radom samo pomoću konzole PiTFT, možete upisati naredbu startx da biste ponovno otvorili punu radnu površinu.

Da biste ažurirali Pi, upišite ovu naredbu:

sudo apt-get ažuriranje

Nakon što se Pi ažurira, instalirat ćemo softver za korištenje AMG8833. Upišite sljedeće naredbe:

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

git klon

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py install

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

sudo pip instaliraj boju Adafruit_AMG88xx

Korak 13: Omogućite sabirnicu I2C da biste omogućili komunikaciju s AMG8833

Da bismo omogućili sabirnicu I2C, moramo promijeniti konfiguraciju Pi.

Tip:

sudo raspi-config

Zatim se pomoću tipki sa strelicama pomaknite do pete opcije koja glasi "Opcija sučelja" i pritisnite enter.

Idite dolje na P5 "I2C" i pritisnite enter.

Omogućite I2C pritiskom na enter na "Yes" opciji za omogućavanje upita.

Pritisnite enter kada kaže da je omogućen.

Upotrijebite tipke sa strelicama desno i lijevo za navigaciju do "završetka", a zatim pritisnite enter za izlaz iz konfiguracije. prozor.

Korak 14: Provjerite je li senzor pričvršćen i otkriven od strane I2C

Da biste to samo provjerili prije nego nastavite, unesite naredbu:

sudo i2cdetect -y 1

Ako se niz prikazuje samo s crticama, osim 69 u donjem retku 9. stupca, vaš sustav radi ispravno.

Korak 15: Upotrijebite kameru

Za pokretanje kamere unesite naredbe:

Savjet za rješavanje problema: U ovom koraku Pi koristi englesku tipkovnicu koja koristi Shift+\ za upisivanje "~" (kosa crta je tipka između povratnog prostora i unosa na tipkovnici)

cd ~/

git klon

cd Adafruit_AMG88xx_python/primjeri

sudo python thermo_cam.py

Ovo će otvoriti prozor kamere. Sada imate funkcionalnu toplinsku kameru, slobodno je usmjerite na stvari.

Također budući da pitft koristimo samo kao zaslon, morat ćete fizički isključiti napajanje AMG8833 da biste se vratili u prozor naredbenog terminala. Ako se želite vratiti u naredbeni prozor, želite li isključiti Pi, upišite:

isključivanje sada

Sigurnosni savjet: Ne isključujte Pi iz napajanja prije nego što dovrši postupak gašenja, to može oštetiti SD karticu.

Korak 16: Daljnja ideja: Uređivanje koda za promjenu prikazanog raspona temperatura

Ako želite prilagoditi raspon koji je izvorni kôd izvorno imao, isključite napajanje toplinskog osjetnika i upišite ovu naredbu:

sudo nano thermo_cam.py

Ovo će otvoriti uređivač koda. Pomaknite se dolje do raspona temperature i podesite po želji. Imajte na umu da su u Celzijusu.

Ispišite uređeni kôd i spremite ga kao novu datoteku ili prepišite izvorni primjer.

Drugi (vjerojatno lakši način) za to bio bi samo ponovno spojiti Pi na monitor s HDMI priključkom i naredbom:

startx

Ovo će pokrenuti početnu stranicu, a zatim možete jednostavno otići u datoteke i otvoriti thermo_cam.py u uređivaču pythona te je tamo promijeniti i spremiti.