IR термокамера: 16 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Гледали ли сте някога научнофантастичен или екшън филм, където героите се преместват в мрачна черна стая и включват „термичната визия“? Или някога сте играли Metroid Prime и си спомняте термичната козирка, която главният герой има?

Е, направих и двете неща и мисля, че е доста добре. Видимата светлина е отличен начин да използваме очите си, за да видим света около нас, но има някои недостатъци на сегашната ни еволюционна итерация на очната ябълка на обектива, а именно, че тя не работи без видима светлина да е била въведена в нашата система. Той също така може да отразява странно и да изкривява изображението, заснето от него.

Термичните камери нямат тези проблеми, те откриват инфрачервените дължини на вълната на светлината, които естествено се излъчват от всяко топло тяло. Това означава, че те работят на тъмно и всъщност не се отразяват толкова от повърхностите, колкото видимите дължини на вълната на светлината. Това ги прави удобни за използване при липса на видим източник на светлина за откриване на топли тела, както и може да се използва за по -точно проследяване на кинематиката на топло тяло в движение по -точно от конвенционалната камера.

Решихме да направим термична камера, защото мислехме, че това ще бъде чиста експанзия при превръщането на IR входа във визуално представяне. В крайна сметка използвахме малък набор от IR сензори, наречени Grid Eye AMG8833 и малък компютър, наречен Raspberry Pi, който е в състояние да разшири единствения 8x8 вход на AMG8833 до изход от 32x32, което осигурява прилична разделителна способност на изображението. екранът произвежда.

Това е нашата инструкция да направим малко термокамера, използвайте това, за да впечатлите приятелите си или да доминирате в някаква игра на закрито, играна на тъмно, въпреки че ще трябва да намерите преносимо захранване, достатъчно за стартиране на Pi.

Стъпка 1: Подготовка и безопасност

Преди да започнете, трябва да знаете:

Инфрачервеното излъчване или IR е вид светлина, която излъчва от обект поради неговата топлинна енергия. Инфрачервеният сензор може да открие това излъчване и след това се нуждае от програми за обработка на сигнала и показване на изображението.

Този уебсайт предоставя софтуера за форматиране на SD карта:

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

Този уебсайт предоставя операционната система NOOBS за стартиране на Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Допълнителна информация за AMG8833 IR сензора можете да намерите тук:

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

Безопасност: Препоръчва се да свържете електрическата верига, преди да включите Raspberry Pi. Съветваме ви също да държите монтажа затворен в кутия, за да предпазите хардуера от разсеяни течения, удари и течности. И накрая, не изключвайте USB, за да изключите Raspberry Pi, тъй като това може да повреди устройството. Вместо това използвайте командата "изключване сега".

Стъпка 2: Съберете всички необходими компоненти и инструменти

Уверете се, че имате всички от следните компоненти:

-2.8 PiTFT сензорен екран (https://www.adafruit.com/product/1983)

-Adafruit AMG8833 8x8 сензор за термична камера (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler+ и 40-пинов лентов кабел (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 женски/женски джъмперни проводници

-MicroSD карта и адаптер (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Също така се уверете, че имате всички от следните инструменти за сглобяване и форматиране:

-Компютър с достъп до интернет

-Мини USB кабел

-Клавиатура

-Мишка

Стъпка 3: Прикрепете PiTFT към обущар

Използвайте 40 -пинов лентов кабел, за да свържете PiTFT мъжки 40 -пинов монтаж към 40 -пинов монтаж на Cobbler. Забележка: бялата жица на 40 -пиновата лента трябва да бъде позиционирана според снимката.

Стъпка 4: Прикрепете PiTFT дисплея към Raspberry Pi

Прикрепете PiTFT дисплея директно към Raspberry Pi, като подредите 40 -пиновия женски конектор на PiTFT с мъжкия монтаж на Raspberry Pi.

Стъпка 5: Прикрепете сензора за топлинна камера 8x8 към обущаря

Използвайте четирите женски/женски джъмпера, за да прикрепите сензора за топлинна камера 8x8 към обущаря.

Vin се свързва към 5V на Cobbler, а останалите щифтове съвпадат със същите етикети между всеки щифт на термокамерата и на Cobbler. Щифтовете "3Vo" и "INT" на термокамерата остават необвързани.

Готовата верига е показана по -горе.

Стъпка 6: Изтеглете SD Memory Card Formatter

Отворете сайта https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html и изтеглете SD Card Formatter, като използвате съответния файл за вашия компютър.

Стъпка 7: Форматирайте SD картата

Отворете програмата за изтегляне на SD карти на вашия компютър и изберете картата, след това изберете „Презаписване на формат“и стартирайте програмата. Това ще раздели SD картата на нещо, наречено Fat32, което е необходимо, за да поставите операционна система на картата.

Стъпка 8: Изтеглете Noobs

Отидете на https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ и изтеглете zip файла за софтуера Noobs.

Отворете папката zip от изтеглянията си и щракнете върху извличане. Добавете името „Noobs“в края на името на местоназначението, за да създадете нова папка, съдържаща извлечените файлове.

Стъпка 9: Прехвърляне на операционната система към Raspberry Pi

Копирайте извлечените файлове от папката Noobs във форматираната SD карта. Извадете SD картата и я поставете в Raspberry Pi. Включете Pi в монитор чрез HDMI и след това включете Pi, като го включите в компютъра чрез USB. Ще искате да го свържете и с мишка и клавиатура. Следвайте инструкциите за стартиране и инсталирайте „Raspbian OS“Не забравяйте да изберете езика на клавиатурата „American English“. Това ще постави операционната система върху Raspberry Pi и ще отвори екрана на работния плот.

Стъпка 10: Настройте PiTFT

Отворете интернет връзките и се уверете, че Pi има достъп до интернет.

Отворете бутона Терминал в горната лента на работния плот и въведете следния код:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

След това, когато програмата работи, за това, което искаме, въведете 1, след това въведете за първата заявка, 1 и въведете отново за втората.

Съвет за отстраняване на проблеми: ако получите грешка, че липсват файлове, вижте следващата стъпка и след това се върнете към тази, като започнете отначало със „sudo./adafruit-pitft.sh“

Когато бъдете попитани дали искате конзолата да се показва на дисплея на pitft, въведете „y“и след това натиснете enter.

След това напишете „y“, когато бъдете помолени да рестартирате сега.

Стъпка 11: Ако получавате грешка при настройването на PiTFT …

В NOOBS вероятно липсват няколко системни файла, необходими за стартиране на софтуера pitft, ако получите грешка в даден момент по време на последната стъпка, това са инструкциите за коригиране на грешката. Проблемът е, че трябва да има допълнителни файлове в определено хранилище, отворете хранилището, като въведете следната команда:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Това ще отвори терминален редактор за това хранилище и можете да добавяте файлове тук, като вмъкнете допълнителни редове. Допълнителните редове всъщност ви се дават от съобщението за грешка, включително източника на файловете, това беше редът, който трябваше да въведа, за да получа липсващите си файлове:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian простира основния принос несвободен рип фърмуер

За да запишете тази промяна, командата ключ е ctrl+O за „Записване“, след това ctrl+T, след това въведете, за да намерите файла, след което презапишете оригиналния файл в правилната папка. Обърнете внимание, че "подходящият файл" е името на файла, който сте отворили, известен още като "/etc/apt/sources.list" Не забравяйте да не изберете.d версията на файла. След това затворете прозореца, след като бъде запазен.

Върнете се към предишната стъпка, за да завършите процеса на настройка на pitft.

Стъпка 12: Актуализирайте Pi и вземете необходимия софтуер

В този момент PiTFT ще бъде вашата конзола.

Съвет за отстраняване на проблеми: ако имате проблеми с работата само с конзолата PiTFT, можете да въведете командата startx, за да отворите отново пълния работен плот отново.

За да актуализирате Pi, въведете тази команда:

sudo apt-get update

След като Pi се актуализира, ще инсталираме софтуера за използване на AMG8833. Въведете следните команди:

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

git клонинг

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py install

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

sudo pip инсталирайте цвят Adafruit_AMG88xx

Стъпка 13: Активирайте I2C шината, за да разрешите комуникация с AMG8833

За да активираме I2C шината, трябва да променим конфигурацията на Pi.

Тип:

sudo raspi-config

След това използвайте клавишите със стрелки, за да се придвижите надолу до петата опция, като прочетете „Опция за интерфейс“и натиснете enter.

Придвижете се до P5 „I2C“и натиснете enter.

Активирайте I2C, като натиснете Enter в опцията „Да“на заявката за активиране.

Натиснете enter, когато пише, че е активиран.

Използвайте клавишите със стрелки надясно и наляво, за да преминете към „завършване“, след което натиснете enter, за да излезете от конфигурацията. прозорец.

Стъпка 14: Проверете дали сензорът е прикрепен и открит от I2C

За да проверите това, преди да продължите, въведете командата:

sudo i2cdetect -y 1

Ако се появи масив само с тирета, с изключение на 69 в долния ред на 9 -та колона, значи системата ви работи правилно.

Стъпка 15: Използвайте камерата

За да стартирате камерата, въведете командите:

Съвет за отстраняване на неизправности: За тази стъпка Pi използва английска клавиатура, която използва Shift+\ за въвеждане на "~" (предната черта е клавишът между backspace и enter на клавиатурата)

cd ~/

git клонинг

cd Adafruit_AMG88xx_python/примери

sudo python thermo_cam.py

Това ще отвори прозореца на камерата. Вече имате функционална термокамера, не се колебайте да я насочите към нещата.

Също така, тъй като използваме само pitft като дисплей, ще трябва физически да изключите захранването на AMG8833, за да се върнете към прозореца на командния терминал. След като се върнете в командния прозорец, ако искате да изключите Pi, въведете:

изключване сега

Съвет за безопасност: Не изключвайте Pi от захранването, преди да завърши процеса на изключване, това може да повреди SD картата.

Стъпка 16: Допълнителна идея: Редактиране на кода за промяна на диапазона на показваните температури

Ако искате да регулирате диапазона, който първоначално е имал примерен код, изключете захранването на термичния сензор и въведете тази команда:

sudo nano thermo_cam.py

Това ще отвори редактора на кода. Превъртете надолу до температурния диапазон и регулирайте по желание. Обърнете внимание, че те са в Целзий.

Изпишете редактирания код и запишете като нов файл или презапишете оригиналния пример.

Друг (вероятно по -лесен начин) да направите това би било просто да включите Pi обратно в монитор с HDMI и команда:

startx

Това ще стартира началната страница и след това можете просто да влезете във файловете и да отворите thermo_cam.py в редактора на python и да го промените и запишете там.