IR termisk kamera: 16 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Har du noen gang sett en sci-fi eller actionfilm, hvor karakterene beveger seg inn i et mørkt rom og slår på sitt "termiske syn"? Eller har du noen gang spilt Metroid Prime og husker det termiske visiret som hovedpersonen fikk?

Vel, jeg har gjort begge tingene og synes det er ganske pent. Synlig lys er en utmerket måte for oss å bruke øynene våre til å se verden rundt oss, men det er noen mangler ved vår nåværende evolusjonære iterasjon av en linseøye, nemlig at det ikke fungerer uten at synlig lys har blitt introdusert i systemet vårt. Det kan også gjenspeile merkelig og forvride bildet tatt av det.

Termiske kameraer har ikke disse problemene, de oppdager de infrarøde bølgelengdene til lys som naturlig sendes ut av en varm kropp. Dette betyr at de jobber i mørket, og de reflekterer egentlig ikke så mye fra overflater som synlige lysbølgelengder gjør. Dette gjør dem praktiske å bruke i fravær av en synlig lyskilde for å oppdage varme kropper, så vel som den kan brukes til mer nøyaktig å spore kinematikken til en varm kropp i bevegelse mer nøyaktig enn et konvensjonelt kamera.

Vi bestemte oss for å lage et termisk kamera fordi vi trodde det ville være en fin utvidelse når det gjelder å gjøre IR -inngang til en visuell representasjon. Vi endte opp med å bruke et lite utvalg av IR -sensorer kalt et Grid Eye AMG8833 og en liten datamaskin kalt en Raspberry Pi som er i stand til å utvide den eneste 8x8 -inngangen til AMG8833 til en utgang på 32x32, noe som gir en anstendig oppløsning til bildet skjermen produserer.

Dette er vår instruksjon for å lage et lite termisk kamera, bruk dette til å imponere vennene dine eller dominere i et slags innendørs spill som spilles i mørket, selv om du må finne en bærbar strømforsyning som er tilstrekkelig til å kjøre Pi på.

Trinn 1: Forberedelse og sikkerhet

Før du begynner, bør du vite:

Infrarød stråling, eller IR, er en type lys som utstråler fra et objekt på grunn av dens termiske energi. IR -sensoren kan oppdage denne strålingen, og trenger deretter programmer for å behandle signalet og vise bildet.

Dette nettstedet gir programvaren for å formatere et SD -kort:

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

Dette nettstedet gir NOOBS OS for å kjøre Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Mer informasjon om AMG8833 IR -sensoren finner du her:

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

Sikkerhet: Det anbefales at du kobler til kretsen før du kobler til Raspberry Pi. Vi anbefaler også at du oppbevarer enheten i et kabinett for å beskytte maskinvaren mot villstrømmer, støt og væsker. Til slutt må du ikke koble fra USB -en for å slå av Raspberry Pi, da dette kan skade enheten. Bruk i stedet kommandoen "shutdown now".

Trinn 2: Samle alle nødvendige komponenter og verktøy

Sørg for at du har alle følgende komponenter:

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

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

-Pi T-skomaker+ og 40-pins båndkabel (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 hun-/hunnkabel

-MicroSD-kort og adapter (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Sørg også for at du har alle følgende verktøy for montering og formatering:

-Datamaskin med internettilgang

-Mini USB -kabel

-Tastatur

-Mus

Trinn 3: Fest PiTFT til skomaker

Bruk 40 -pinners båndkabelen til å koble 40 -pinners feste av PiTFT -mann til Cobbler 40 -pinners feste. Merk: den hvite ledningen på 40 -pinners båndet bør plasseres i henhold til bildet.

Trinn 4: Fest PiTFT -skjermen til Raspberry Pi

Fest PiTFT -skjermen direkte til Raspberry Pi ved å stille den 40 -pinners hunnkontakten på PiTFT sammen med hanfeste på Raspberry Pi.

Trinn 5: Fest 8x8 termisk kamerasensor til skomakeren

Bruk de fire hun/hun -hoppertrådene til å feste 8x8 termisk kamerasensor til skomakeren.

Vin kobles til 5V på Cobbler, og resten av pinnene stemmer overens med de samme etikettene mellom hver pinne på termokameraet og på Cobbler. "3Vo" - og "INT" -pinnene på termokameraet er ikke festet.

Den ferdige kretsen er vist ovenfor.

Trinn 6: Last ned SD -minnekortformatering

Åpne nettstedet https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html og last ned SD -kortformatereren med riktig fil for datamaskinen din.

Trinn 7: Formater SD -kortet

Åpne SD Card Downloader -programmet på datamaskinen din, velg kortet, velg deretter "Overskriv format" og kjør programmet. Dette vil dele SD -kortet i noe som kalles en Fat32, som er det som trengs for å plassere et operativsystem på kortet.

Trinn 8: Last ned Noobs

Gå til https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ og last ned zip -filen for Noobs -programvaren.

Åpne zip -mappen fra nedlastingene og klikk på pakke ut. Legg til navnet "Noobs" på slutten av destinasjonsnavnet for å opprette en ny mappe som inneholder de utpakkede filene.

Trinn 9: Få operativsystemet til Raspberry Pi

Kopier de ekstraherte filene fra Noobs -mappen til det formaterte SD -kortet. Ta ut SD -kortet og sett det inn i Raspberry Pi. Koble Pi til en skjerm via HDMI, og slå deretter på Pi ved å koble den til datamaskinen via USB. Du vil også koble den til en mus og et tastatur. Følg oppstartsinstruksjonene og installer "Raspbian OS" Sørg for å velge tastaturspråk "Amerikansk engelsk". Dette vil sette OS på Raspberry Pi og åpne skrivebordet.

Trinn 10: Sett opp PiTFT

Åpne internettforbindelsene og sørg for at Pi har tilgang til internett.

Åpne Terminal -knappen på den øverste linjen på skrivebordet og skriv inn følgende kode:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Så når programmet kjører, for det vi vil ha type 1, skriv inn for den første spørringen, 1 og skriv inn igjen for den andre.

Feilsøkingstips: hvis du får en feilmelding om at det mangler filer, kan du se neste trinn og deretter gå tilbake til dette, begynne på nytt med "sudo./adafruit-pitft.sh"

Når du blir spurt om du vil at konsollen skal vises på pitft -skjermen, skriver du "y" og trykker deretter enter.

Skriv deretter "y" når du blir spurt omstart nå.

Trinn 11: Hvis du får en feil under konfigurering av PiTFT …

NOOBS mangler sannsynligvis noen få systemfiler som er nødvendige for å kjøre pitft -programvaren. Hvis du fikk en feil på et tidspunkt under det siste trinnet, er dette instruksjonene for å rette feilen. Problemet er at det må være flere filer i et bestemt depot, åpne depotet ved å skrive inn følgende kommando:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Dette åpner et terminalredigeringsprogram for dette depotet, og du kan legge til filer her ved å sette inn flere linjer. De ekstra linjene blir faktisk gitt deg av feilmeldingen inkludert kilden til filene, dette var linjen jeg måtte skrive inn for å få mine manglende filer:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch viktigste bidrag ikke-gratis rip firmware

For å lagre denne endringen er nøkkelkommandoen ctrl+O for "Skriv ut", deretter ctrl+T og deretter enter for å finne filen, og deretter overskrive den originale filen i den riktige mappen. Vær oppmerksom på at den "riktige filen" er navnet på filen du åpnet, aka "/etc/apt/sources.list" Pass på at du ikke velger.d -versjonen av filen. Lukk deretter vinduet når det er lagret.

Gå tilbake til forrige trinn for å fullføre prosessen med å sette opp pitft.

Trinn 12: Oppdater Pi og få nødvendig programvare

På dette tidspunktet vil PiTFT være konsollen din.

Feilsøkingstips: hvis du har problemer med å bruke bare å bruke PiTFT -konsollen, kan du skrive inn kommandoen startx for å åpne hele skrivebordet igjen.

For å oppdatere Pi, skriv inn denne kommandoen:

sudo apt-get oppdatering

Så når Pi er oppdatert, installerer vi programvaren for bruk av AMG8833. Skriv inn følgende kommandoer:

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

git -klon

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py installere

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

sudo pip installer farge Adafruit_AMG88xx

Trinn 13: Aktiver I2C -bussen for å tillate kommunikasjon med AMG8833

For å aktivere I2C -bussen må vi endre Pi -konfigurasjonen.

Type:

sudo raspi-config

Bruk deretter piltastene til å navigere ned til det femte alternativet som leser "Grensesnittalternativ" og trykk enter.

Naviger ned til P5 "I2C" og trykk enter.

Aktiver I2C ved å trykke enter på "Ja" -alternativet i aktiveringsforespørselen.

Trykk enter når det står at den er aktivert.

Bruk høyre og venstre piltast for å navigere til "fullfør", og trykk deretter enter for å gå ut av konfigurasjonen. vindu.

Trinn 14: Kontroller at sensoren er festet og oppdaget av I2C

For å bare bekrefte dette før du fortsetter, skriver du inn kommandoen:

sudo i2cdetect -y 1

Hvis en matrise vises med bare bindestreker bortsett fra en 69 i nederste rad i den 9. kolonnen, fungerer systemet ditt som det skal.

Trinn 15: Bruk kameraet

For å starte kameraet, skriv inn kommandoene:

Feilsøkingstips: For dette trinnet bruker Pi et engelsk tastatur som bruker Shift+\ til å skrive "~" (fremoverstrek er nøkkelen mellom bakover og enter på tastaturet)

cd ~/

git -klon

cd Adafruit_AMG88xx_python/eksempler

sudo python thermal_cam.py

Dette åpner kameravinduet. Du har nå et funksjonelt termisk kamera, pek det gjerne på ting.

Siden vi bare bruker pitft som skjerm, må du fysisk koble strømmen til AMG8833 for å gå tilbake til kommandoterminalvinduet. Når du er tilbake til kommandovinduet, skriver du inn:

nedleggelse nå

Sikkerhetstips: Ikke koble Pi fra strømmen før den er ferdig med å slå av, dette kan skade SD -kortet.

Trinn 16: Ytterligere idé: Redigering av koden for å endre temperaturområdet som vises

Hvis du vil justere området som eksempelkoden opprinnelig hadde, kobler du fra strømmen til termosensoren og skriver inn denne kommandoen:

sudo nano thermal_cam.py

Dette åpner kodeeditoren. Rull ned til temperaturområdet og juster etter ønske. Vær oppmerksom på at de er i Celsius.

Skriv ut den redigerte koden og lagre den som en ny fil, eller skriv over det originale eksemplet.

En annen (uten tvil enklere måte) å gjøre dette på er å bare koble Pi tilbake til en skjerm med en HDMI og kommando:

startx

Dette vil starte hjemmesiden, og så kan du bare gå inn i filene og åpne thermal_cam.py i python -editoren og endre og lagre den der.