IR termalna kamera: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Jeste li ikada gledali znanstvenofantastični ili akcijski film, gdje 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?

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

Termalne kamere nemaju ove probleme, one detektiraju infracrvene talasne dužine svjetlosti koje prirodno emitira svako toplo tijelo. To znači da rade u mraku i da se zapravo ne reflektiraju od površina toliko kao talasne dužine 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 koristili mali niz IR senzora nazvanih Grid Eye AMG8833 i mali računar zvan Raspberry Pi koji može proširiti jedini 8x8 ulaz AMG8833 na izlaz od 32x32, što daje pristojnu rezoluciju slici. ekran proizvodi.

Ovo je naše uputstvo da napravimo malu termalnu kameru, iskoristite ovo da impresionirate svoje prijatelje ili dominirate 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 otkriti 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. Konačno, nemojte isključivati USB da biste isključili Raspberry Pi jer to može oštetiti uređaj. Umjesto toga, koristite naredbu "shutdown now".

Korak 2: Prikupite sve potrebne komponente i alate

Provjerite imate li sve sljedeće komponente:

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

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

-Pi T-Cobbler+ i 40-polni ribbon 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 sa pristupom internetu

-Mini USB kabl

-Typboard

-Miš

Korak 3: Priključite PiTFT na Cobbler

Upotrijebite 40 -polni ribbon kabel za spajanje PiTFT muškog 40 -pinskog nosača na 40 -pinski nosač Cobbler. Napomena: bijela žica na 40 -polnoj vrpci treba biti postavljena prema fotografiji.

Korak 4: Priključite PiTFT ekran na Raspberry Pi

Priključite PiTFT ekran direktno na Raspberry Pi postavljanjem 40 -polnog ženskog konektora na PiTFT -u sa muškim nosačem na Raspberry Pi -u.

Korak 5: Priključite senzor toplinske kamere 8x8 na Poklopac

Pomoću četiri žice ženskog/ženskog kratkospojnika pričvrstite senzor toplinske kamere 8x8 na Poklopac.

Vin se spaja na 5V na Cobbler -u, a ostali pinovi odgovaraju istim oznakama između svakog pina na termalnoj kameri i na Cobbler -u. Igle "3Vo" i "INT" na termalnoj kameri nisu povezane.

Gotov krug je prikazan gore.

Korak 6: Preuzmite SD memorijsku karticu

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 za preuzimanje SD kartica na računaru i odaberite karticu, a zatim odaberite "Prepiši format" i pokrenite program. Ovo će podijeliti SD karticu na 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 folder 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. Uključite Pi u monitor putem HDMI -a, a zatim uključite Pi tako što ćete ga priključiti u računar putem USB -a. Morat ćete ga spojiti i na miš i tastaturu. Slijedite upute za pokretanje i instalirajte "Raspbian OS". Odaberite jezik tipkovnice "američki engleski". Ovo će staviti OS na Raspberry Pi i otvoriti ekran radne površine.

Korak 10: Postavite PiTFT

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

Otvorite dugme Terminal na gornjoj traci radne površine i upišite sljedeći kod:

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 ponovo unesite za drugi.

Savjet za rješavanje problema: ako dobijete grešku koja kaže 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 ekranu, upišite "y" i pritisnite enter.

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

Korak 11: Ako dobijate grešku pri postavljanju PiTFT -a …

NOOBS -u vjerovatno nedostaje nekoliko sistemskih datoteka neophodnih za pokretanje pitft softvera, ako ste u nekom trenutku tokom zadnjeg koraka dobili grešku, ovo su upute za ispravljanje greške. 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 vam zapravo daje poruka o grešci, uključujući izvor datoteka, ovo je bila linija koju sam morao unijeti da dobijem 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 prepišite originalnu datoteku u odgovarajuću mapu. Imajte na umu da je "odgovarajuća datoteka" naziv datoteke koju ste otvorili, aka "/etc/apt/sources.list" Budite sigurni da niste odabrali.d verziju datoteke. Zatim zatvorite prozor kada se sačuva.

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

Korak 12: Ažurirajte Pi i nabavite potreban softver

U ovom trenutku, PiTFT će biti vaša konzola.

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

Da biste ažurirali Pi, upišite ovu naredbu:

sudo apt-get update

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 install color Adafruit_AMG88xx

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

Da bismo omogućili I2C sabirnicu, moramo promijeniti Pi konfiguraciju.

Tip:

sudo raspi-config

Zatim pomoću tipki sa strelicama dođite 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.

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

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

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

sudo i2cdetect -y 1

Ako se niz prikazuje samo sa crticama, osim 69 u donjem redu 9. kolone, vaš sistem radi ispravno.

Korak 15: Koristite kameru

Za pokretanje kamere unesite naredbe:

Savjet za rješavanje problema: Za ovaj korak, Pi koristi englesku tastaturu koja koristi Shift+\ za upisivanje "~" (kosa crta je ključ između backspace -a i enter na tastaturi)

cd ~/

git clone

cd Adafruit_AMG88xx_python/examples

sudo python thermo_cam.py

Ovo će otvoriti prozor kamere. Sada imate funkcionalnu termalnu 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 komandnog terminala. Ako se vratite u komandni prozor, ako želite isključiti Pi, upišite:

isključivanje sada

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

Korak 16: Dodatna ideja: Uređivanje koda radi promjene raspona prikazanih temperatura

Ako želite prilagoditi raspon koji je izvorni kôd izvorno imao, isključite napajanje termalnog senzora 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 originalni primjer.

Drugi (vjerovatno lakši način) da to učinite bio bi samo ponovno spojiti Pi na monitor s HDMI -om i naredbom:

startx

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