Cameră termică IR: 16 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Ați vizionat vreodată un film SF sau de acțiune, în care personajele se mută într-o cameră neagră și își pornesc „viziunea termică”? Sau ați jucat vreodată Metroid Prime și vă amintiți vizorul termic pe care l-a obținut personajul principal?

Ei bine, am făcut ambele lucruri și cred că este destul de îngrijit. Lumina vizibilă este o modalitate excelentă de a ne folosi ochii pentru a vedea lumea din jurul nostru, dar există unele neajunsuri ale iterației noastre evolutive actuale a unui glob ocular al obiectivului, și anume că nu funcționează fără ca lumina vizibilă să fi fost introdusă în sistemul nostru. De asemenea, poate reflecta ciudat și distorsiona imaginea capturată de acesta.

Camerele termice nu au aceste probleme, detectează lungimile de undă în infraroșu ale luminii care sunt emise în mod natural de orice corp cald. Aceasta înseamnă că funcționează în întuneric și nu se reflectă cu adevărat pe suprafețe la fel de mult ca lungimile de undă ale luminii vizibile. Acest lucru le face la îndemână în absența unei surse de lumină vizibile pentru a detecta corpurile calde, precum și pentru a putea urmări mai precis cinematica unui corp cald în mișcare mai precis decât o cameră convențională.

Am decis să facem o cameră termică, deoarece ne-am gândit că ar fi o extindere îngrijită pentru transformarea intrării IR într-o reprezentare vizuală. Am ajuns să folosim o mică serie de senzori IR numiți Grid Eye AMG8833 și un computer mic numit Raspberry Pi, care este capabil să extindă singura intrare 8x8 a AMG8833 la o ieșire de 32x32, care oferă o rezoluție decentă pentru imaginea ecranul produce.

Acesta este instrucțiunile noastre pentru a crea o mică cameră termică, pentru a vă impresiona prietenii sau pentru a domina într-un fel de joc de interior jucat în întuneric, deși va trebui să găsiți o sursă de alimentare portabilă suficientă pentru a rula Pi.

Pasul 1: Pregătire și siguranță

Înainte de a începe, trebuie să știți:

Radiația infraroșie sau IR este un tip de lumină care radiază de la un obiect datorită energiei sale termice. Senzorul IR poate detecta această radiație și apoi are nevoie de programe pentru a procesa semnalul și a afișa imaginea.

Acest site web oferă software-ul pentru formatarea unui card SD:

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

Acest site web oferă sistemul de operare NOOBS pentru a rula Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Informații suplimentare despre senzorul IR AMG8833 pot fi găsite aici:

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

Siguranță: Vă recomandăm să conectați circuitele înainte de a conecta Raspberry Pi. De asemenea, vă sfătuim să păstrați ansamblul închis într-o carcasă pentru a proteja hardware-ul de curenți vagabonzi, impacturi și lichide. În cele din urmă, nu deconectați USB-ul pentru a opri Raspberry Pi, deoarece acest lucru ar putea deteriora dispozitivul. În schimb, utilizați comanda „închidere acum”.

Pasul 2: Adunați toate componentele și instrumentele necesare

Asigurați-vă că aveți toate următoarele componente:

Afișaj cu ecran tactil PiTFT de -2,8 (https://www.adafruit.com/product/1983)

-Adafruit AMG8833 8x8 senzor termic pentru cameră (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler + și cablu panglică cu 40 de pini (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 fire jumper feminin / feminin

-Card și adaptor MicroSD (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

De asemenea, asigurați-vă că aveți toate următoarele instrumente pentru asamblare și formatare:

-Calculator cu acces la internet

-Cablu mini USB

-Tastatură

-Șoarece

Pasul 3: Atașați PiTFT la Cobbler

Utilizați cablul panglică cu 40 de pini pentru a conecta suportul PiTFT tată 40 pini la suportul Cobbler 40 pini. Notă: firul alb de pe panglica cu 40 de pini trebuie poziționat conform fotografiei.

Pasul 4: Atașați afișajul PiTFT la Raspberry Pi

Atașați afișajul PiTFT direct la Raspberry Pi prin alinierea conectorului feminin de 40 pini de pe PiTFT cu suportul tată de pe Raspberry Pi.

Pasul 5: Atașați senzorul camerei termice 8x8 la Cobbler

Utilizați cele patru fire jumper feminin / feminin pentru a atașa senzorul termic al camerei 8x8 la Cobbler.

Vin se conectează la 5V pe Cobbler, iar restul pinilor se potrivesc cu aceleași etichete între fiecare pin de pe camera termică și pe Cobbler. Pinii „3Vo” și „INT” de pe camera termică sunt lăsați neatașați.

Circuitul terminat este prezentat mai sus.

Pasul 6: Descărcați formatatorul cardului de memorie SD

Deschideți site-ul https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html și descărcați formatatorul cardului SD folosind fișierul corespunzător pentru computerul dvs.

Pasul 7: Formatați cardul SD

Deschideți programul SD Card Downloader de pe computer și selectați cardul, apoi selectați „Suprascrie formatul” și rulați programul. Aceasta va partiționa cardul SD într-un element numit Fat32, care este ceea ce este necesar pentru a plasa un sistem de operare pe card.

Pasul 8: Descărcați Noobs

Accesați https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ și descărcați fișierul zip pentru software-ul Noobs.

Deschideți folderul zip din descărcări și faceți clic pe extrageți. Adăugați numele „Noobs” la sfârșitul numelui destinației pentru a crea un folder nou care să conțină fișierele extrase.

Pasul 9: Obținerea sistemului de operare pe Raspberry Pi

Copiați fișierele extrase din folderul Noobs pe cardul SD formatat. Scoateți cardul SD și introduceți-l în Raspberry Pi. Conectați Pi la un monitor prin HDMI și apoi alimentați Pi conectându-l la computer prin USB. Veți dori să îl conectați și la mouse și tastatură. Urmați instrucțiunile de pornire și instalați „Raspbian OS” Asigurați-vă că selectați limba tastaturii „engleză americană”. Acest lucru va pune sistemul de operare pe Raspberry Pi și va deschide ecranul desktopului.

Pasul 10: Configurați PiTFT

Deschideți conexiunile la internet și asigurați-vă că Pi are acces la internet.

Deschideți butonul Terminal din bara de sus a desktopului și introduceți următorul cod:

cd ~

wget

chmod + x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Apoi, când programul rulează, pentru ceea ce dorim, tastați 1 apoi introduceți pentru prima interogare, 1 și introduceți din nou pentru a doua.

Sfat pentru depanare: dacă apare o eroare care spune că lipsesc fișiere, consultați pasul următor și reveniți la acesta, începând din nou cu „sudo./adafruit-pitft.sh”

Când sunteți întrebat dacă doriți ca consola să apară pe afișajul pitft, tastați „y” și apoi apăsați Enter.

Apoi tastați „y” când vi se cere să reporniți acum.

Pasul 11: Dacă primiți o eroare la configurarea PiTFT …

Este posibil ca NOOBS să lipsească câteva fișiere de sistem care sunt necesare pentru a rula software-ul pitft, dacă ați primit o eroare la un moment dat în ultimul pas, acestea sunt instrucțiunile pentru a corecta eroarea. Problema este că trebuie să existe fișiere suplimentare într-un anumit depozit, deschideți depozitul tastând următoarea comandă:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Aceasta va deschide un editor terminal pentru acest depozit și puteți adăuga fișiere aici prin inserarea de linii suplimentare. Liniile suplimentare vă sunt date de fapt de mesajul de eroare, inclusiv sursa fișierelor, aceasta a fost linia pe care a trebuit să o introduc pentru a obține fișierele care lipsesc:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch main contrib non-free rip firmware

Pentru a salva această modificare, comanda cheie este ctrl + O pentru „Write Out”, apoi ctrl + T apoi introduceți pentru a găsi fișierul, apoi suprascrieți fișierul original în folderul corespunzător. Rețineți că „fișierul corect” este numele fișierului pe care l-ați deschis, denumit „/etc/apt/sources.list” Asigurați-vă că nu selectați versiunea.d a fișierului. Apoi închideți fereastra odată ce este salvată.

Reveniți la pasul anterior pentru a finaliza procesul de configurare a groapei.

Pasul 12: Actualizați Pi și obțineți software-ul necesar

În acest moment, PiTFT va fi consola dvs.

Sfat pentru depanare: dacă aveți probleme de operare doar folosind consola PiTFT, puteți tasta comanda startx pentru a deschide din nou desktopul complet.

Pentru a actualiza Pi, tastați această comandă:

sudo apt-get update

Apoi, odată ce Pi este actualizat, vom instala software-ul pentru utilizarea AMG8833. Tastați următoarele comenzi:

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

git clone

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py instalare

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

sudo pip instalați culoarea Adafruit_AMG88xx

Pasul 13: Activați magistrala I2C pentru a permite comunicarea cu AMG8833

Pentru a activa magistrala I2C, trebuie să schimbăm configurația Pi.

Tip:

sudo raspi-config

Apoi utilizați tastele săgeată pentru a naviga în jos până la opțiunea a 5-a citind „Opțiunea de interfață” și apăsați Enter.

Navigați în jos la P5 „I2C” și apăsați Enter.

Activați I2C apăsând Enter pe opțiunea „Da” a interogării de activare.

Apăsați tasta Enter când scrie că a fost activată.

Utilizați tastele săgeată dreapta și stânga pentru a naviga până la „terminare”, apoi apăsați Enter pentru a ieși din configurare. fereastră.

Pasul 14: Verificați dacă senzorul este atașat și detectat de I2C

Pentru a verifica acest lucru înainte de a continua, introduceți comanda:

sudo i2cdetect -y 1

Dacă un tablou apare doar cu liniuțe, cu excepția unui 69 din rândul de jos al celei de-a 9-a coloane, atunci sistemul dvs. funcționează corect.

Pasul 15: utilizați camera

Pentru a porni camera, introduceți comenzile:

Sfat pentru depanare: Pentru acest pas, Pi utilizează o tastatură engleză care folosește Shift + / pentru a tasta "~" (forwardslash este cheia dintre backspace și introduceți pe tastatură)

cd ~ /

git clone

cd Adafruit_AMG88xx_python / exemple

sudo python thermal_cam.py

Aceasta va deschide fereastra camerei. Acum aveți o cameră termică funcțională, nu ezitați să o îndreptați spre lucruri.

De asemenea, deoarece folosim doar pitft-ul ca afișaj, va trebui să deconectați fizic alimentarea de la AMG8833 pentru a reveni la fereastra terminalului de comandă. Înapoi la fereastra de comandă, dacă doriți să închideți Pi, tastați:

oprire acum

Sfat de siguranță: Nu deconectați Pi de la alimentare înainte ca acesta să finalizeze procesul de oprire, deoarece acest lucru poate deteriora cardul SD.

Pasul 16: Idei suplimentare: Editarea codului pentru a modifica gama de temperaturi afișate

Dacă doriți să reglați intervalul pe care îl avea inițial exemplul de cod, deconectați alimentarea de la senzorul termic și introduceți această comandă:

sudo nano thermal_cam.py

Aceasta va deschide editorul de cod. Derulați în jos până la intervalul de temperatură și reglați după cum doriți. Rețineți că sunt în Celsius.

Scrieți codul editat și salvați fie ca fișier nou, fie suprascrieți exemplul original.

O altă modalitate (probabil mai ușoară) de a face acest lucru ar fi doar să conectați Pi înapoi la un monitor cu un HDMI și comanda:

startx

Acest lucru va porni pagina de pornire și apoi puteți accesa fișierele și puteți deschide thermal_cam.py în editorul Python și o puteți schimba și salva acolo.