IR termokamera: 16 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Vai esat kādreiz skatījies zinātnisku fantastiku vai asa sižeta filmu, kurā varoņi pāriet piķa melnā telpā un ieslēdz savu “termisko redzi”? Vai arī jūs kādreiz esat spēlējis Metroid Prime un atceraties termisko aizsargu, ko ieguva galvenais varonis?

Nu, es esmu darījis abas šīs lietas un domāju, ka tas ir diezgan kārtīgi. Redzamā gaisma ir lielisks veids, kā mēs varam izmantot acis, lai redzētu apkārtējo pasauli, taču ir daži trūkumi mūsu pašreizējā evolūcijas lēcas acs ābola atkārtojumā, proti, ka tā nedarbojas, ja mūsu sistēmā nav ieviesta redzamā gaisma.. Tas var arī atspoguļot dīvaini un izkropļot tā uzņemto attēlu.

Termokamerām nav šo problēmu, tās nosaka infrasarkanos gaismas viļņu garumus, ko dabiski izstaro jebkurš silts ķermenis. Tas nozīmē, ka viņi strādā tumsā, un tie patiesībā neatspoguļo virsmu tik daudz kā redzamās gaismas viļņu garumi. Tas padara tos ērti lietojamus, ja nav redzama gaismas avota, lai noteiktu siltus ķermeņus, kā arī to var izmantot, lai precīzāk izsekotu kustīgā siltā ķermeņa kinemātiku nekā parastā kamera.

Mēs nolēmām izveidot termokameru, jo domājām, ka tā būtu veikls paplašinājums, pārvēršot IR ievadi vizuālā attēlojumā. Mēs izmantojām nelielu IR sensoru klāstu, ko sauc par Grid Eye AMG8833, un mazu datoru ar nosaukumu Raspberry Pi, kas spēj paplašināt vienīgo 8x8 AMG8833 ieeju līdz 32x32 izejai, kas nodrošina pienācīgu attēla izšķirtspēju. ekrāns ražo.

Tas ir mūsu pamācība izveidot nelielu termokameru, izmantot to, lai iespaidotu savus draugus vai dominētu kādā iekštelpu spēlē, kas tiek spēlēta tumsā, lai gan jums būs jāatrod pārnēsājams barošanas avots, kas ir pietiekams, lai darbinātu Pi.

1. darbība. Sagatavošana un drošība

Pirms sākat, jums jāzina:

Infrasarkanais starojums jeb IR ir gaismas veids, kas siltumenerģijas dēļ izstaro no objekta. IR sensors var noteikt šo starojumu, un pēc tam ir nepieciešamas programmas signāla apstrādei un attēla parādīšanai.

Šī vietne piedāvā programmatūru SD kartes formatēšanai:

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

Šī vietne nodrošina NOOBS OS, lai palaistu Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Plašāku informāciju par AMG8833 IR sensoru var atrast šeit:

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

Drošība: pirms Raspberry Pi pievienošanas ir ieteicams savienot ķēdi. Mēs arī iesakām turēt montāžu slēgtā korpusā, lai aizsargātu aparatūru no strāvas, triecieniem un šķidrumiem. Visbeidzot, neatvienojiet USB, lai izslēgtu Raspberry Pi, jo tas var sabojāt ierīci. Tā vietā izmantojiet komandu "shutdown now".

2. darbība: apkopojiet visus nepieciešamos komponentus un rīkus

Pārliecinieties, vai jums ir visas šīs sastāvdaļas:

-2,8 collu PiTFT skārienekrāna displejs (https://www.adafruit.com/product/1983)

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

-Pi T-Cobbler+ un 40 kontaktu lentes kabelis (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 sieviešu/sieviešu džemperu vadi

-MicroSD karte un adapteris (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Tāpat pārliecinieties, ka jums ir visi šie montāžas un formatēšanas rīki:

-Dators ar interneta pieslēgumu

-Mini USB kabelis

-Klaviatūra

-Pele

3. darbība: pievienojiet PiTFT kurpniekam

Izmantojiet 40 kontaktu lentes kabeli, lai savienotu PiTFT 40 kontaktu stiprinājumu ar 40 kontaktu stiprinājumu. Piezīme: baltā stieple uz 40 kontaktu lentes jānovieto atbilstoši fotoattēlam.

4. solis: pievienojiet PiTFT displeju Raspberry Pi

Pievienojiet PiTFT displeju tieši Raspberry Pi, savienojot PiTFT 40 kontaktu savienotāju ar Raspberry Pi vīriešu stiprinājumu.

5. solis: pievienojiet 8x8 termokameras sensoru kurpniekam

Izmantojiet četrus sieviešu/sieviešu džemperu vadus, lai piestiprinātu 8x8 termokameras sensoru pie kurpnieka.

Vin savienojas ar 5 V spriegumu uz Cobbler, un pārējās tapas sakrīt ar vienādām etiķetēm starp katru termokameras tapu un Cobbler. Termokameras tapas "3Vo" un "INT" netiek piestiprinātas.

Gatavā ķēde ir parādīta iepriekš.

6. darbība: lejupielādējiet SD atmiņas kartes formatētāju

Atveriet vietni https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html un lejupielādējiet SD kartes formatētāju, izmantojot datoram atbilstošu failu.

7. darbība: formatējiet SD karti

Datorā atveriet programmu SD Card Downloader un atlasiet karti, pēc tam atlasiet “Pārrakstīt formātu” un palaidiet programmu. Tādējādi SD karte tiks sadalīta kaut ko sauc par Fat32, kas ir nepieciešams, lai kartē ievietotu OS.

8. darbība: lejupielādējiet Noobs

Dodieties uz vietni https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ un lejupielādējiet Noobs programmatūras zip failu.

Atveriet lejupielāžu zip mapi un noklikšķiniet uz izvilkt. Galamērķa nosaukuma beigās pievienojiet nosaukumu "Noobs", lai izveidotu jaunu mapi, kurā glabājas iegūtie faili.

9. solis: OS pievienošana Raspberry Pi

Kopējiet iegūtos failus no mapes Noobs uz formatētu SD karti. Izņemiet SD karti un ievietojiet to Raspberry Pi. Pievienojiet Pi monitoram, izmantojot HDMI, un pēc tam barojiet Pi, pievienojot to datoram, izmantojot USB. Jūs vēlaties to savienot arī ar peli un tastatūru. Izpildiet sāknēšanas norādījumus un instalējiet "Raspbian OS" Noteikti izvēlieties tastatūras valodu "American English". Tādējādi OS tiks ievietots Raspberry Pi un tiks atvērts darbvirsmas ekrāns.

10. darbība: iestatiet PiTFT

Atveriet interneta savienojumus un pārliecinieties, ka Pi ir pieejams internets.

Darbvirsmas augšējā joslā atveriet pogu Terminal un ierakstiet šādu kodu:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Tad, kad programma tiek palaista, ievadiet 1. veidu, pēc tam ievadiet pirmo vaicājumu, 1 un vēlreiz ievadiet otro.

Padoms problēmu novēršanai: ja tiek parādīta kļūda, sakot, ka trūkst failu, skatiet nākamo soli un pēc tam atgriezieties pie šī, sākot ar "sudo./adafruit-pitft.sh"

Kad tiek jautāts, vai vēlaties, lai konsole tiktu parādīta displeja ekrānā, ierakstiet “y” un pēc tam nospiediet taustiņu Enter.

Pēc tam ierakstiet “y”, kad tiek prasīts restartēt tūlīt.

11. darbība. Ja, veidojot PiTFT, rodas kļūda …

NOOBS, iespējams, trūkst dažu sistēmas failu, kas nepieciešami, lai palaistu pitft programmatūru, ja pēdējā posmā esat saņēmis kļūdu, šie ir norādījumi kļūdas labošanai. Problēma ir tāda, ka konkrētā krātuvē jābūt papildu failiem, atveriet repozitoriju, ierakstot šādu komandu:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Tiks atvērts šīs krātuves termināla redaktors, un jūs varat šeit pievienot failus, ievietojot papildu rindas. Papildu rindas jums faktiski sniedz kļūdas ziņojums, ieskaitot failu avotu, šī bija rinda, kas man bija jāievada, lai iegūtu trūkstošos failus:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stiept galvenais ieguldījums bez brīvās rip programmaparatūras

Lai saglabātu šīs izmaiņas, atslēgas komanda ir “Ctrl+O”, lai atlasītu “Izrakstīt”, pēc tam nospiediet taustiņu kombināciju Ctrl+T, pēc tam ievadiet, lai atrastu failu, un pēc tam pārrakstiet sākotnējo failu atbilstošajā mapē. Ņemiet vērā, ka “pareizais fails” ir atvērtā faila nosaukums, jeb “/etc/apt/sources.list” Noteikti neizvēlieties faila.d versiju. Pēc tam aizveriet logu, kad tas ir saglabāts.

Lai pabeigtu bedres iestatīšanas procesu, atgriezieties iepriekšējā solī.

12. solis: atjauniniet Pi un iegūstiet nepieciešamo programmatūru

Šajā brīdī PiTFT būs jūsu konsole.

Padoms par problēmu novēršanu: ja jums rodas problēmas, izmantojot tikai PiTFT konsoli, varat ierakstīt komandu startx, lai vēlreiz atvērtu visu darbvirsmu.

Lai atjauninātu Pi, ierakstiet šo komandu:

sudo apt-get update

Pēc tam, kad Pi ir atjaunināts, mēs instalēsim programmatūru AMG8833 lietošanai. Ievadiet šādas komandas:

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

git klons

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py instalēt

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

sudo pip instalēt krāsu Adafruit_AMG88xx

13. darbība: iespējojiet I2C kopni, lai ļautu sazināties ar AMG8833

Lai iespējotu I2C kopni, mums ir jāmaina Pi konfigurācija.

Tips:

sudo raspi-config

Pēc tam izmantojiet bulttaustiņus, lai pārietu uz leju līdz piektajai opcijai “Saskarnes opcija” un nospiediet taustiņu Enter.

Virzieties uz leju līdz P5 "I2C" un nospiediet taustiņu Enter.

Iespējojiet I2C, iespiežot vaicājuma opciju "Jā", nospiežot taustiņu Enter.

Nospiediet Enter, kad tiek teikts, ka tas ir iespējots.

Izmantojiet labo un kreiso bulttaustiņu, lai pārietu uz "pabeigt", pēc tam nospiediet taustiņu Enter, lai izietu no konfigurācijas. logs.

14. darbība. Pārbaudiet, vai sensors ir pievienots un atklāts I2C

Lai to pārbaudītu, pirms turpināt, ievadiet komandu:

sudo i2cdetect -y 1

Ja masīvs parādās tikai ar svītrām, izņemot 69 9. slejas apakšējā rindā, tad sistēma darbojas pareizi.

15. darbība: izmantojiet kameru

Lai iedarbinātu kameru, ievadiet komandas:

Padoms par traucējummeklēšanu: šim solim Pi izmanto angļu valodas tastatūru, kas izmanto taustiņu kombināciju Shift+\, lai ievadītu "~" (slīpsvītra uz priekšu ir taustiņš starp atpakaļatkāpes taustiņu un tastatūras ievadīšanas taustiņu)

cd ~/

git klons

cd Adafruit_AMG88xx_python/piemēri

sudo python thermal_cam.py

Tas atvērs kameras logu. Tagad jums ir funkcionāla termokamera, nekautrējieties to norādīt uz lietām.

Tā kā mēs izmantojam tikai šahtas kā displeju, jums būs fiziski jāatvieno AMG8833 barošana, lai atgrieztos komandu termināļa logā. Atgriežoties komandu logā, ja vēlaties izslēgt Pi, ierakstiet:

slēdz tagad

Drošības padoms. Neatvienojiet Pi no strāvas, pirms tas ir beidzis izslēgšanas procesu, tas var sabojāt SD karti.

16. darbība. Papildu ideja: koda rediģēšana, lai mainītu parādīto temperatūru diapazonu

Ja vēlaties pielāgot parauga koda sākotnējo diapazonu, atvienojiet siltuma sensora barošanu un ierakstiet šo komandu:

sudo nano thermal_cam.py

Tas atvērs koda redaktoru. Ritiniet uz leju līdz temperatūras diapazonam un noregulējiet pēc vēlēšanās. Ņemiet vērā, ka tie ir pēc Celsija.

Izrakstiet rediģēto kodu un saglabājiet kā jaunu failu vai pārrakstiet sākotnējo piemēru.

Vēl viens (iespējams, vieglāks veids), kā to izdarīt, būtu vienkārši pievienojiet Pi atpakaļ monitoram ar HDMI un komandu:

startx

Tas palaidīs sākumlapu, un pēc tam jūs varat vienkārši iedziļināties failos un python redaktorā atvērt termisko_cam.py un mainīt un saglabāt to tur.