Laika intervāls: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Šī apmācība parādīs, kā izveidot Raspberry Pi iestatījumu, lai uzņemtu laika intervālus!

Iestatījumu veido kastīte, kurā ir gaismas avots un kamera (PiCamera), ko kontrolē Raspberry Pi, lai uzņemtu attēlus un augšupielādētu tos Google diskā.

Es izmantoju savu gaismas lodziņu, lai novecotu baktēriju koloniju augšana uz Petri trauku virsmas. Tomēr šo iestatījumu var viegli pielāgot timelapse vai vizuāli uzraudzīt visu, ko vēlaties!

Es sniegšu jums visas darbības, kuras es veicu, lai sistēma darbotos:

1. darbība. Jūs sagatavosit savu Google kontu, lai jūsu Raspberry Pi varētu autonomi nosūtīt attēlus uz Google disku

2. darbība. Jūs iestatīsit savu Raspberry Pi, lai kontrolētu gaismas avotu un kameru, lai tā varētu piekļūt jūsu GoogleDrive

3. solis: jūs izveidosit kastīti un uzstādīsit Picamera

4. darbība. Jūs vadīsit Raspberry Pi GPIO un gaismas avotu caur releju

5. solis: sāciet fotografēt!

Ņemiet vērā, ka šīs apmācības sadaļu secībai nav nozīmes. Jūs varat sekot viņiem jebkurā vēlamajā secībā!

Saņemsim STAAAAAARTED

Piegādes

1) 1 Raspberry Pi (šeit Pi 3 versija B +) + 1 Picamera (šeit V2 modulis) + 1SD karte (no 8 līdz 32 GB)

2) 2 5 V barošanas avoti, tastatūra, pele, ekrāns un WIFI darbam ar Raspberry Pi

3) 5V relejs un ķekars elektrisko vadu.

3) Gaismas avots (šeit es izmantoju gaismas spilventiņu Gaomon GB4, lai apgaismotu Petri traukus no apakšas!)

4) Liela kaste (vai koka dēļi, lai to izveidotu)

7) Parastie instrumenti (kārtiņas, skrūvgriezis, lente, lodāmurs, urbji) + 3 daļēji vītņotas skrūves (diametrs no 2,2 līdz 2,5 mm)

1. darbība. Iestatiet savu Google kontu

Ievads šajā solī

Raspberry Pi uzņemtos attēlus mēs saglabājam Google diskā. Papildus tam, lai izvairītos no Pi atmiņas aizpildīšanas, tas ļaus jums pārbaudīt savu laika nobīdi no jebkuras vietas pasaulē!

Google ir izlaidis Python pakotni PyDrive, kas ļauj augšupielādēt un lejupielādēt failus, izmantojot… Python!

Google piedāvā daudz dokumentācijas, lai saprastu, kā rīkoties ar PyDrive. Man arī ļoti noderēja Anņa apmācība. Tomēr, ja jūs esat biologs kā es, viss šis programmēšanas žargons (API, darbības jomas, plūsma, marķieris …) varētu būt nedaudz satriecošs. Tātad šeit ir stāsts, kā es to saprotu:

Jūs izveidojat projektu savā Google kontā un iespējojat programmētāja opciju šim projektam. Google piešķirs jums vārdu un piekļuves kodu, ko jūsu python skripts izmanto, lai izveidotu savienojumu ar jūsu Google kontu. Pirmo reizi izveidojot savienojumu, Python izmanto autorizācijas "plūsmu", kur tā informē Google, kādam pakalpojumam tā vēlas piekļūt (to pakalpojumu sarakstu, kuriem Python vēlas piekļūt, sauc par "darbības jomu"). Kad Google saņems plūsmas pieprasījumu no python, tas lūgs jūsu atļauju. Kad esat manuāli pieņēmis, Python saņem akreditācijas datus un pilnvaru, lai nākotnē bez jūsu atļaujas izveidotu savienojumu ar Google.

1) Dodieties uz Google Cloud Plateform un noklikšķiniet uz Atlasīt projektu zilajā lentē. Uznirstošā loga augšējā labajā stūrī noklikšķiniet uz Jauns projekts. Nosauciet savu projektu un noklikšķiniet uz Izveidot. Tas jūs atgriezīs sveiciena lapā. Vēlreiz noklikšķiniet uz Atlasīt projektu zilajā lentē. Tagad noklikšķiniet uz tikko izveidotā jaunā projekta.

2) Noklikšķiniet uz izvēlnes Burger ekrāna augšējā kreisajā stūrī. Ekrāna kreisajā kolonnā atlasiet API un pakalpojumi >> Informācijas panelis. Pēc tam zem zilās lentes atlasiet + IESPĒJOT APIS un PAKALPOJUMI. Pēc tam meklēšanas joslā meklējiet Disku un atlasiet Google disks. Pēc tam noklikšķiniet uz pogas Iespējot.

3) Atgriezieties Burger izvēlnē >> API un pakalpojumi un šoreiz atlasiet Akreditācijas dati. Nākamajā lapā dodieties uz OAuth piekrišanas ekrānu un piešķiriet savai lietojumprogrammai nosaukumu un saglabājiet. Tagad noklikšķiniet uz zilās pogas Izveidot akreditācijas datus, atlasot opciju OAuth klienta ID. Tagad atzīmējiet opciju Cits un Izveidot.

4) Tagad jūs varēsit lejupielādēt failu ar nosaukumu client_secret.json. Šajā failā tiek glabāti jūsu akreditācijas dati un pilnvara. To izmantos jūsu python skripts jūsu Raspberry Pi, lai mijiedarbotos ar jūsu Google kontu. Pagaidām saglabājiet to zibatmiņas diskā kā “credentials.json”, pēc iestatīšanas jūs to pārsūtīsit uz savu Raspberry Pi.

2. darbība: iestatiet Raspberry Pi

Ievads šajā solī:

Šeit jūs instalēsit pakotnes un python skriptu, lai jūsu Raspberry Pi darbotos. Pitona skripts lapser.py ir smadzenes, kas pārvalda mūsu noilguma ierīci. Tam ir trīs galvenās funkcijas:

1) Tas attiecas uz Google disku. Kā paskaidrots 1. sadaļā, ja vēlaties uzzināt vairāk par šo daļu, meklējiet šeit, šeit un šeit). 2) Tas iedarbina GPIO, lai ieslēgtu gaismas avotu. 3) Tas iedarbina PiCamera, lai uzņemtu attēlus.

Ja vēlaties saprast, kā darbojas skripts, esmu ļoti komentējis katru soli un iekļāvis saites uz tiešsaistes apmācībām, kuras esmu izmantojis tā rakstīšanai.

Labi, sāksim:

1) Sagatavojiet SD karti

Formatējiet SD karti, lai formatētu FAT. Lejupielādējiet NOOBS no Raspberry Pi vietnes. Kopējiet un ielīmējiet visus failus no tikko lejupielādētās mapes tieši savā SD kartē. Ja iestrēdzis, detalizētas instrukcijas var atrast šeit.

2) Palaidiet Raspberry Pi

Vienkārši ievietojiet SD karti Pi pagriezienā, ieslēdziet to un izpildiet sāknēšanas norādījumus.

3) Pārliecinieties, vai Raspberry Pi ir iestatīts pareizajā laikā:

> komandu logā ievadiet šādu komandu:

sudo date -s "Pirmdien, 30. aug. 15:27:30 UTC 2019"

4) Pārliecinieties, vai izmantojat python 3

> komandu logā ievadiet šādu komandu:

python -versija

> ja python versija nav 3, rediģējiet.bashrc failu, ievadot šādu komandu:

sudo nano ~/.bashrc

Ritiniet uz leju dokumenta beigās un faila beigās pievienojiet šādu rindu:

alias python = ‘usr/bin/python3.5’

saglabājiet un pārstartējiet

5) Instalējiet nepieciešamās paketes:

> komandu logā ievadiet šādas komandas:

pip instalēt pydrive

sudo apt-get install libatlas-base-dev

pip instalēt google-auth-oauthlib

python -m pip instalēt -U matplotlib

python -m pip instalēt -U

sudo apt-get instalēt python-gi-cairo

6] Iespējot PiCamera:

> ierakstiet terminālī: sudo raspi-config

> Noklikšķiniet uz 5 saskarnes opcija, pēc tam uz P1 kamera, pēc tam iespējojiet kameras saskarni un atsāknējiet

7) Saglabājiet Python Script lapser.py un failu credentials.json savā Raspberry Pi:

Lejupielādējiet šajā Instructable.lapser.py sniegto python skriptu lapser.py, kas tiks izpildīts, lai uzņemtu laika nobīdi. Esmu to salicis, nokopējot dažus tiešsaistē atrastus kodu bitus (es sniedzu skriptā izmantoto tīmekļa lapu adreses). credentials.json ir fails, kuru ieguvāt 1. sadaļas pēdējā solī, saglabājiet to ar laper.py mapē Raspberry Pi dokumenti.

8) Izveidojiet autentifikācijas plūsmu, izmantojot savu Google disku:

Lapas.py satur visus norādījumus, lai izveidotu pirmo autentifikācijas plūsmu ar jūsu Google kontu, izmantojot 1. sadaļā izveidoto lietojumprogrammu. Tas pārsūta uzņēmumam credentials.json saglabātos akreditācijas datus Google un atver jūsu tīmekļa pārlūkprogrammu, lai jūs varētu manuāli pieteikties savā Google kontā un piešķiriet savai lietotnei atļauju piekļūt jūsu Google diskam. Kad tas ir izdarīts, Google mums piešķir marķieri, kuru Lapser.py saglabā jūsu dokumentos kā failu ar nosaukumu token.pickles, kas turpmāk tiks izmantots, lai izveidotu savienojumus bez jūsu ievades.

Izpildiet lapser.py, ierakstiet terminālī:

> cd dokumenti

un tad:

> python lapser.py

Piesakieties savā Google kontā un ļaujiet savai lietojumprogrammai piekļūt Google diskam.

Pēc šīs darbības pārbaudiet, vai jūsu Raspberry Pi uzņem attēlus un saglabā tos jūsu diskā.

9) Pārliecinieties, vai jūsu Raspberry Pi palaišanas laikā izpilda lapser.py bez lietotāja ievades:

Lai ļautu jūsu Raspberry Pi palaišanas laikā palaist lapser.py, mēs iesakām atvērt termināli, kad tas tiek palaists, un palaist lapser.py, kad tiek atvērts terminālis:

Lai pateiktu Pi, lai sāknēšanas laikā atver termināli, mēs modificējam faila automātisko palaišanu. Komandu logā ierakstiet:

> sudo nano/etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart

Pēc tam ierakstiet @lxterminal tieši virs rindiņas “@xscreensaver”. Saglabājiet un aizveriet, ierakstot ctrl+x, pēc tam y un pēc tam ievadiet.

Lai palaistu lapser.py, kad tiek atvērts terminālis, mēs rediģējam.bashrc failu. Komandu logā ierakstiet:

> sudo nano /home/pi/.bashrc

Ritiniet uz leju līdz faila beigām un ierakstiet:

atbalss Skrienot pie boot

sudo python /home/pi/Documents/lapser.py

Saglabājiet un aizveriet, ierakstot: ctrl+x, pēc tam ievadiet.

10) Pārvietojiet dažus iepakojumus:

Tagad lapser.py darbosies sāknēšanas laikā. Tomēr nepieciešamās paketes tagad tiek saglabātas vietā, kurai tā nevar piekļūt (/home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages). Tāpēc mums ir jāpārvieto šīs paketes uz vietu, kurai tā var piekļūt (/usr/lib/python3.5/dist-packages). Lai pārvietotu šīs paketes, Raspberry Pi terminālī ierakstiet šādu komandu:

> sudo cp -a /home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages/. /usr/lib/python3.5/dist-packages/

Jūs varat pārbaudīt, vai šīs paketes ir pārvietotas, dodoties uz šīm vietām ar failu pārvaldnieku. Jums būs jānoklikšķina ar peles labo pogu un jāizvēlas Rādīt slēpto, lai failu pārvaldniekā parādītos.local.

Šīs ir šīs sadaļas beigas! Nākamās sadaļas būs nedaudz viltīgākas: mēs uzbūvēsim kastīti un savienosim Raspberry Pi, lai sāktu fotografēt mūsu laika intervālus!

3. darbība: izveidojiet kasti

Ievads šajā solī:

Labākie laika posmi tiek uzņemti nemainīgā gaismas vidē, kur nekas neatkāpjas no tā, ko filmējat. Jūs varat izmantot jebkuru vietu, kur apgaismojums pārāk nemainās, piemēram, lielu karšu kastīti, skapi, uzglabāšanas telpu, kamēr jūsu iestatīšana netiks traucēta ierakstīšanas laikā.

Lāzera griezējs ļaus jums izveidot glītu kastīti ar perfektiem izmēriem jūsu iestatīšanai. Tomēr jums nav nepieciešams kaut kas tik izsmalcināts, lai uzņemtu lieliskus laika nobīdes. Varat arī izmantot jebkuru vietu, kur apgaismojums pārāk nemainās, piemēram, lielu karšu kastīti, skapi, uzglabāšanas telpu…

1) Izstrādājiet savu kastīti.

Es izmantoju lāzera griezēju (Trotec Speedy 360), lai izveidotu kārbu (no 6 mm MDF koka), kurai ir ne tikai pareizie izmēri, bet arī lielisks dizains.

Paturiet prātā, ka lodziņam jābūt pietiekami augstam, lai kamera varētu uzņemt visu jūsu ainu. Izmantojiet picamera horizontālos un vertikālos skata laukus, lai novērtētu kameras augstumu, lai uzņemtu filmējamo.

Lai iegūtu rasējumus, es izmantoju Izveidojiet kasti ar šādiem izmēriem (platums: 303 mm, garums: 453 mm, dziļums (= augstums): 350 mm, dēļa platums: 6 mm). Es pievienoju dažus caurumus Picamera un vadiem, kā arī iegravēju dažus brīnišķīgus trippy zīmējumus, kas atrodami Freepik.

2) Salieciet kastīti

3) Uzstādiet Picamera

Lai iegūtu labu izskatu, ir ļoti svarīgi, lai fotografēšanas laikā nekustīga kamera neizkustētos. Izmēģinājis lentu, 3D drukātos PiCamera korpusus un citus, es izdomāju jauku triku, lai gan iestatītu kameras orientāciju, gan stingri turētu to kastes augšpusē. Es izmantoju 3 skrūves, kuras ir vītņotas tikai to galos. Nevītņotā daļa ir tā, kas iet caur koka dziļumu, kamēr vītņotais gals iet pikameras caurumā. Griežot skrūvi, vītņotais uzgalis pārvietos PiCamera stūri tuvāk vai tālāk no kastes virsmas. Tas ļauj precīzi un stingri iestatīt kameras leņķi, lai uzņemtu ainu.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka šī ir šīs instrukcijas visgudrākā daļa, jo caurumu izvietojumam un leņķim ir precīzi jāsakrīt ar Picamera. Iespējams, vislabāk ir vispirms praktizēt uz rezerves koka gabala, pirms sākat izbāzt caurumus visā skaistajā kastē!

4. solis: Gaismas avota pievienošana RaspberryPi

Ievads šajā solī:

Šī sadaļa rūpējas par gaismas avota, 5 V releja un Raspberry Pi vadu pieslēgšanu, izmantojot GPIO.

Svarīgi: es daudz nezinu par darbu ar elektrību un augstu spriegumu (galu galā esmu tikai biologs). Es nevaru garantēt šīs apmācības un galīgās iestatīšanas drošību. Esiet īpaši piesardzīgs pret ugunsbīstamību un strādājot ar augstspriegumu!

Jūs varat apskatīt šeit, lai uzzinātu vairāk par 5V releja darbību, un šeit, lai iegūtu pilnu apmācību par RaspberryPi GPIO vadību.

Jūs varētu pamanīt, ka ķēdē neesmu iekļāvis nevienu rezistoru, kas darbina gaismas spilventiņu. Tas ir tāpēc, ka ir aizdomas, ka tajā esošajai LED virknei tie jau ir.

Turklāt tas viss ir redzams videoklipā!

5. darbība: uzņemiet laika nobīdi

Un jūs esat pabeidzis!

Izklaidējieties un dalieties ar savu mākslu komentāros!