1979. gada Apollo Pi termokamera: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šim vintage Apollo mikroviļņu detektoram tagad ir jauns spīdīgs termokameras mērķis, ko darbina Raspberry Pi Zero ar Adafruit termokameras sensoru, kas nosaka temperatūru, reāllaikā parādot rezultātus spilgtā 1,3 collu TFT displejā.

Tam ir iepriekš iestatīts un dinamisks režīms - pirmajā ekrānā redzamās krāsas ir balstītas uz stingri kodētiem temperatūras sliekšņiem, bet otrajā krāsu diapazonu var pielāgot, izmantojot temperatūras slīdņus Adafruit.io informācijas panelī. Arī informācijas panelis uzreiz parāda visus ierīces augšupielādētos momentuzņēmumus, kas tiek uzņemti, izmantojot oriģinālo īkšķa pogu uz roktura.

Visu sistēmu darbina plāns, cilindrisks USB akumulators, kas ir paslēpts rokas rokturī, un to var viegli uzlādēt, nolaižot deguna konusu un pievienojot USB vadu.

Tikai trīs Python skripti kontrolē izvēlnes loģiku, sensoru un Adafruit.io integrāciju, un displeju apstrādā PyGame.

Darbs pie šī projekta patiešām ir palīdzējis man būt pozitīvam bloķēšanas laikā, un, ņemot vērā papildu laiku, bērni un es esam atraduši daudz interesantu lietu visā mājā, uz ko to norādīt!

Apskatiet Apollo Pi darbībā YouTube videoklipā.

Piegādes

Apollo mikroviļņu monitors

Raspberry Pi Zero W

Adafruit AMG8833 termokameras izlaušanās

Adafruit Mini PiTFT 1,3 collu ekrāns

Jumper kabeļi

3v vibrācijas disks

USB barošanas banka

1. darbība: noārdīšana

Pagājušajā vasarā es paņēmu Apollo monitoru lietotā pārdošanā, tā unikālā izskata dēļ, nevis par kaut ko citu - kas ir tikpat labi, kā tas noteikti bija redzējis labākas dienas! Ķēdes iekšpusē bija nepilnīgas, un viss bija pārklāts ar līmes putru, vēsturisks mēģinājums to labot.

Sākotnēji tas būtu izmantots, lai pārbaudītu mikroviļņu starojuma klātbūtni, iespējams, kādā rūpnieciskā vidē, ņemot vērā tā dizainu un mikroviļņu krāsniņu retumu tajā laikā, lai gan es nevarēju uzzināt daudz vairāk par to. Vienu lietu es zināju, ka tā būtu ideāla mājvieta termokamerai.

Tiklīdz es atrāvos no koniskā "deguna", pārējais burtiski sabruka, un pielīmētais analogs skaitītājs un taisnstūra poga tika viegli noņemti. Es tomēr paturēju pogu, tā bija perfekti funkcionāla un patiešām nepāra forma, tāpēc es būtu cīnījies, lai tajā pašā caurumā ievietotu nomaiņu.

2. solis: elektroinstalācija

Pirms korpusa apgriešanas, lai viss būtu kārtībā, es vispirms vēlējos pārliecināties, vai es zinu, kā detaļas iet kopā, tāpēc es sāku savienot sensoru un ekrānu. Pats sensors bija kārtībā, lai to savienotu ar Raspberry Pi, bija nepieciešami tikai četri džemperi.

Ekrāns bija nedaudz sarežģītāks, pinout diagramma parādīja, ka man ir jāpievieno 13 džemperu vadi - acīmredzot tas ir paredzēts, lai sēdētu tieši virs Pi, tāpēc es patiešām biju vainīgs tikai pats. Es nolēmu starp ekrānu un Pi savienojumiem pievienot sieviešu galvenes gabalu, lai es varētu noņemt ekrānu un viegli to savienot. Šī bija lieliska ideja, un es ļoti uzmanīgi sekoju pinout diagrammai, lai savienotu galveni ar Pi.

Tālāk es lodēju dažus svaigus džemperu kabeļus pie sākotnējās pogas, lai to varētu savienot ar GPIO un izmantot, lai uzņemtu termisko attēlu momentuzņēmumus. Visbeidzot, es lodēju nelielu vibrējošu disku tieši pie GPIO tapām, lai sniegtu dažas haptiskas atsauksmes par pogu nospiešanu.

3. darbība: lietu modifikācijas

Viena no lietām, kas atdzīvināja Apollo monitoru no manas kastes “darīt”, bija displeja caurums augšpusē - tas bija aptuveni tāds izmērs, kāds man bija vajadzīgs nelielajam Adafruit ekrānam. Apmēram. Pagāja apmēram stunda ar failu, lai caurumu paplašinātu līdz vajadzīgajam izmēram, bet man, par laimi, izdevās neiznīcināt lietu.

Izmantojot rotējošu instrumentu, es arī sasmalcināju daļas no iekšpuses, kurās sākotnēji bija PP3 akumulators, un izgriezu dažas starpsienas roktura iekšpusē.

Visbeidzot es izurbju dažus lielus caurumus, lai sensora un uzlādes kabeļa kabeļi varētu nokļūt no "deguna", lai savienotos ar pārējām ķēdēm.

4. solis: jauda

Šim projektam es nolēmu neizmantot LiPo akumulatoru un adapteri/lādētāju, jo korpusā bija vairāk vietas. Tā vietā es nolēmu izmantot standarta USB barošanas banku. Es gribēju iegūt plānu cilindrisku, lai ietilptu roktura iekšpusē, tāpēc meklēju lētāko un plānāko, ko varēju atrast Amazon. Tas, kas ieradās, ar sieraino LED lukturīti un mākslīgo akumulatoru stilu bija plānākais, ko varēju atrast, taču, izpakojot to, es sapratu, ka tas joprojām ir pārāk biezs, lai ietilptu rokturī. Tad es sapratu, ka tas izjuka - augšpuse atskrūvēta un plikā baterija iekšā izbīdījās ārā, glīti ietaupot man vajadzīgos 3 mm, lai to ievietotu roktura iekšpusē, kāds rezultāts!

Tālāk es paņēmu īsu Micro USB kabeli, noņemu daļu izolācijas, izgriezu pozitīvo kabeli un pielodēju jaukā kvadrātveida fiksējošā pogā, lai varētu kontrolēt jaudu, neatvienojot akumulatoru. Šī poga lieliski iederējās akumulatora vāciņā un bija diezgan tuvu oriģinālajam korpusa augšpusē. Tagad, kad zināju, ka viss derēs, bija pienācis laiks to visu nostrādāt!

5. darbība. Termokameras programmatūras iestatīšana

Pats termiskais sensors ir Adafruit AMG8833IR termokameras izlaušanās, kas izmanto 8x8 sensoru masīvu, lai izveidotu siltuma attēlu. Tas darbojas ar Arduino un Raspberry Pi, taču lielākā Pi lietošanas priekšrocība ir tā, ka programmatūra var izmantot scipy python moduli, lai veiktu divkubisko interpolāciju uzņemtajos datos, padarot to par 32x32 attēlu, glīti!

Sensora iestatīšana ir diezgan vienkārša, taču ir daži stīpiņi, kas jāpārvar, tas man noderēja:

Iespējot I2C un SPI Raspberry Pi (Raspberry Pi konfigurācija> saskarnes)

Instalējiet Blinka CircuitPython bibliotēku:

pip3 instalēt adafruit-blinka

Tālāk instalējiet AMG8XX sensoru bibliotēku:

sudo pip3 instalēt adafruit-circuitpython-amg88xx#

Izslēdziet Pi un pievienojiet sensoru - par laimi, tikai 4 vadi!

Tālāk instalējiet scipy, pygame un krāsu moduļus:

sudo apt-get install -y python-scipy python-pygamesudo pip3 instalēt krāsu

Šajā brīdī mans kods iemeta kļūdu, tāpēc es to pārinstalēju ar:

Sudo Pip3 instalēt scipy

Tad es saņēmu kļūdu: ImportError: libf77blas.so.3: nevar atvērt koplietotā objekta failu: nav šāda faila vai direktorija

Tas tika atrisināts, instalējot:

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

Kopš tā laika piemēra kods darbojās labi, skriptu palaižot no konsoles, nevis no Thonny:

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

Tas lika sensora displejam parādīties ekrānā pigame logā, un pēc dažiem pielāgojumiem krāsu/temperatūras sliekšņos mani hipnotizēja sejas siltuma attēls.

6. darbība: LCD ekrāna programmatūras iestatīšana

Bija patiešām labi, lai sensors darbotos, bet tagad man vajadzēja to parādīt mazajā ekrānā. Ekrāns, kuru izmantoju, ir Adafruit Mini PiTFT 1.3 240x240 - galvenokārt tāpēc, ka tā izšķirtspēja un forma bija tieši piemērota termokamerai, turklāt tas bija pareizā izmēra, lai ietilptu korpusā, un piedāvāja divas man nepieciešamās ar GPIO savienotās pogas.

Adafruit instrukcijas šeit piedāvāja divas iespējas: vienkāršs un grūts veids - pēc eksperimenta es sapratu, ka man jāizmanto cietais ceļš, jo sensoram bija nepieciešama tieša piekļuve kadru buferim. Izpildot soli pa solim sniegtos norādījumus, man viss bija kārtībā, līdz nokļuvu pie jautājuma "Vai vēlaties, lai konsole parādās" - sākotnēji es izvēlējos Nē, bet vajadzēja teikt Jā. Tas bija mazliet sāpīgi, jo tas nozīmēja, ka man bija jāveic process no jauna, taču tas man lika saprast, ka pēc tam, kad Pi ir iestatīts, lai parādītu konsoli TFT, tas vairs nerādīs darbvirsmu, izmantojot HDMI (vismaz tā bija mana pieredze).

Tomēr, kad iestatīšana bija pabeigta, atsāknējot, mazais ekrāns parādīja parastā Pi palaišanas procesa miniatūru versiju, un, kad es izpildīju termokameras skripta piemēru, pigame logs parādīja siltuma attēlu mazajā ekrānā - ļoti apmierinoši!

7. darbība: koda pielāgošana

Parauga kods strādāja labi, bet es gribēju, lai tas darītu nedaudz vairāk, tāpēc sāciet pielāgot skriptus pēc savas gaumes. Es sāku, izveidojot izvēlnes skriptu, kas tiktu ielādēts palaišanas laikā un labi izmantotu abas displeja panelī integrētās pogas.

menu.py

Pirmkārt, tiešsaistē es atradu kādu Python, kas parādītu jauku animētas izvēlnes efektu uz mazā ekrāna, izmantojot PyGame. Šī skripta skaistums ir tas, ka tas animē visus attēlus noteiktā mapē, tāpēc vēlāk būtu viegli mainīt animāciju (piemēram, saskaņot animācijas krāsas ar lietu). Es iestatīju izvēlnes skriptu tā, lai, nospiežot kādu no pogām, tiktu pārtraukta animācija un atvērtos vai nu fever.py vai chill.py, skripti, lai parādītu sensora displeju. Ar šo darbu es iestatīju skriptu, lai tas tiktu palaists startēšanas laikā - parasti es to daru, rediģējot/etc/xdg/lxsession/LXDE -pi/autostart, bet, tā kā šī metode balstās uz darbvirsmas ielādi, šoreiz man bija nepieciešama cita opcija.

Tāpēc vispirms rediģēju rc.local failu …

sudo nano /etc/rc.local

… Pēc tam pievienots tieši virs izejas līnijas…

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

… Vispirms pārliecinoties, ka skripta menu.py augšpusē ir šāds…

#!/usr/bin/env python3

… un arī pēc menu.py iestatīšanas kā izpildāmu skriptu, ierakstot:

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

terminālī.

fever.py (iepriekš iestatīts)

Iepriekš iestatītajam skriptam es vispirms iestatīju krāsu / temperatūras sliekšņus, iestatot apakšējo (zilo) uz 16 un augšējo (sarkano) uz 37,8. Tas teorētiski joprojām parādītu cilvēka seju zaļā krāsā, bet spīdētu sarkanā krāsā, ja temperatūra būtu 37,8 grādi vai augstāka. Tiešsaistē ir daudz pētījumu par ķermeņa temperatūras paraugu ņemšanu, izmantojot dažādas metodes, taču, tā kā sensora dispersija ir +/- 2,5 grādi, es nolēmu pieturēties pie visplašāk pieņemtā "drudža" diapazona - to ir pietiekami viegli mainīt, izmantojot ssh vēlāk.

Tālāk es iestatīju abas ekrāna pogas, lai aizvērtu pašreizējo skriptu un atvērtu menu.py. Es arī gribēju atrast veidu, kā uzņemt un eksportēt kameras attēlu, un atradu pareizo PyGame komandu

pygame.image.save (LCD, "thermal.jpg")

Es iestatīju, lai tas darbotos, kad tika nospiesta poga “īkšķis” - tā, kuru sākotnēji izmantojāt, lai nolasītu mikroviļņu krāsni. Tas rūpējās par attēla uzņemšanu, pēc tam es pievienoju dažas Python rindas, lai attēls pēc uzņemšanas nekavējoties tiktu augšupielādēts Adafruit IO informācijas panelī, lai to varētu apskatīt citās ierīcēs un viegli lejupielādēt. Ar ātru "saglabāšanu kā" tika pabeigts iepriekš iestatītais skripts.

chill.py (dinamisks)

Termokamera ir kas vairāk par konkrētas temperatūras meklēšanu, un es vēlējos, lai Dynamic skripts būtu elastīgs, lai augšējo un apakšējo krāsu sliekšņus varētu viegli pielāgot. Es negribēju pievienot ierīcei papildu pogas un sarežģīt navigāciju, tāpēc izvēlējos izmantot slīdņus Adafruit.io informācijas panelī.

Man jau bija lielākā daļa Adafruit koda iepriekš iestatītajā skriptā, tāpēc man vienkārši bija jāpievieno dažas papildu rindas, lai palaišanas laikā tiktu izgūtas pašreizējās slīdņa vērtības no paneļa un iestatītas kā displeja noklusējuma vērtības.

Viss kods, ko izmantoju, ir pieejams vietnē GitHub, lai to izmantotu atkārtoti, jums vienkārši jālejupielādē mape FeverChill / Pi / mapē / Pi un skriptos jāievada Adafruit.io akreditācijas dati un plūsmas nosaukumi. sensors ir uzstādīts.

Kad skripti darbojās labi, bija pienācis laiks pāriet uz kaut ko nekārtīgāku!

8. darbība. Pieskārienu pabeigšana

Sākotnēji šis projekts bija paredzēts, lai ātri novērstu uzmanību no termiskā sensora izmantošanas kaut kam citam, taču, ņemot vērā pašreizējos notikumus, es arvien vairāk ievilku sevi tajā un sīkās papildu detaļas, kas to izstieptu un padarītu to par lielāku izaicinājumu.

Ar Apollo monitora korpusu bija diezgan jauki strādāt, to bija viegli sagriezt un noslīpēt, bet, lai to kārtīgi pabeigtu, es gribēju dažus redzamos shēmas plates aizvilkt aiz krāsotām "maskām". Tas prasīja ilgu laiku, izgriežot tos no plastmasas atkritumiem ar rokām, bet tas bija apmierinošs darbs. Vispirms es izveidoju mazu, kas aizklātu ekrāna paneli, bet atstātu redzamus mikroslēdžus. Tālāk es izveidoju vienu termo sensoram, lai, ja paskatītos uz leju "biznesa galu", jūs neredzētu tukšu elektroniku.

Pāris dienas pirms Apvienotās Karalistes slēgšanas es nolēmu par krāsu shēmu, un man paveicās atrast tuvumā esošajā datortehnikas veikalā vēlamās krāsas. Tā kā korpuss tik labi sadalījās uz pusēm, tika ieteikta divu toņu krāsu shēma, un pēc tam es to attiecināju uz "deguna konusu" un sensora pārsegu. Glezna bija ļoti jautra, gada pirmā siltā diena, lai gan tas nozīmēja gleznot, kamēr šķūnī esošās lapsenes maisījās un frēzējās. Es iepriekš neesmu izmantojis maskēšanas lenti ar aerosola krāsu, bet esmu patiešām apmierināts ar to, kā iznāca divu toņu gabali.

Mācoties iepriekšējo būvju mācības, es atstāju krāsotās detaļas sacietēt labu nedēļu pirms salikšanas mēģinājuma un tikmēr sāku salikt video.

9. solis: montāža

Ikreiz, kad strādāju pie projekta, man patīk nokļūt stadijā, kur viss ir salikts gatavs montāžai kā paštaisīts modeļu komplekts. Nav garantiju, ka tas viss saderēs kopā, un instrukcijas pastāv tikai manā galvā, taču tā ir mana mīļākā jebkuras būves daļa.

Šoreiz viss noritēja ļoti gludi - galvenokārt tāpēc, ka man bija papildu laiks, ko veltīt sīkumiem un pārliecināties, ka viss ir tieši tā. Vispirms es karstā veidā pielīmēju ekrānu korpusā, pēc tam pievienoju pogu "uztveršana" - tās bija vienīgās detaļas, kas savienotas ar korpusa augšdaļu, lai tas būtu jauks sākums.

Tālāk es viegli karsti pielīmēju akumulatoru rokturī un ievietoju Pi ar kronšteinu korpusā. Pēc tam kameras sensors tika rūpīgi pielīmēts deguna konusā, strāvas slēdzis tika pieskrūvēts pie akumulatora vāka un viss tika pievienots.

Visiem savienojumiem es izmantoju džemperu kabeļus, bet, lai būtu īpaši piesardzīgs, es tos karsti pielīmēju vietā, ja abu pušu pēdējās saspiešanas laikā rodas kādas kustības. Tas bija tikai tas, ka patiesībā mazliet šķībi, bet ne plaisājošas skaņas, tāpēc, tiklīdz abas puses bija cieši kopā, es piespiedu deguna konusu un nostiprināju skrūvi caur rokturi - vienīgās divas lietas, kas tur visu komplektu kopā.

Pirmo reizi tas nedarbojās, pirmā skvizatona laikā man izdevās atvienot ekrānu, bet ar dažiem stratēģiskiem kabeļa līkumiem viss beidzās laimīgi otro reizi. Laiks to norādīt uz lietām!

10. solis: temperatūras pārbaudes laiki

Papildu laika pavadīšana mājās patiešām palīdzēja man vairāk nekā parasti koncentrēties uz šī projekta sīkajām detaļām, un tas noteikti radīja tīrāku apdari un mazāk pārsteigumu montāžas laikā, kā arī palīdzēja saglabāt manu garīgo labklājību taisni un šauri. Sākotnējais sensora plāns bija kaut kas pavisam cits, tāpēc esmu ļoti apmierināts ar gala rezultātu-lēnu un apmierinošu uzbūvi.

Apollo Pi lieliski izskatās arī projektu plauktā, un tas noteikti ir jautrs un noderīgs rīks, kas ir pieejams, mēs nevaram pārtraukt to norādīt uz lietām! Ideālā pasaulē tā būtu nedaudz augstāka izšķirtspēja, un man ir jāatrod veids, kā "pārvērst" displeju tā, kā tas šobrīd ir atspoguļots, taču tie ir mazi nigli.

Paldies, ka lasījāt un esiet drošībā visiem.

Mani citi Old Tech, New Spec projekti ir pieejami vietnē Instructables vietnē

Sīkāka informācija atrodama vietnē https://bit.ly/OldTechNewSpec. un es esmu vietnē Twitter @OldTechNewSpec.