Mikroskop Pematerian Raspberry Pi Zero HDMI / WiFi: 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Memasukkan komponen SMD kadang-kadang boleh menjadi sedikit cabaran, terutamanya ketika berkaitan dengan perkara seperti cip pin TQFP 0,4 mm dengan pin 100 atau lebih. Dalam kes seperti itu, mempunyai akses ke beberapa jenis pembesaran dapat sangat membantu.

Dalam usaha mengatasi masalah ini, saya memutuskan untuk membina mikroskop pematerian saya sendiri berdasarkan pada Raspberry Pi Zero W dan modul kamera. Mikroskop mampu menstrim video Full HD terus ke monitor HDMI dengan praktikal tanpa latensi, yang sangat sesuai untuk pematerian. Tetapi juga melalui WiFi dengan kependaman kurang dari setengah saat, yang cukup bagus untuk pemeriksaan papan.

Secara pilihan, dengan sedikit kos tambahan mikroskop juga boleh dibuat mudah alih, yang digabungkan dengan kemampuan streaming video WiFinya membuka dimensi tambahan kes penggunaan yang berpotensi.

Sekiranya anda mempunyai pencetak 3D, pastikan juga untuk melihat projek luar biasa RichW36 di Thingiverse untuk mendapatkan versi mikroskop menggunakan bahagian bercetak 3D!

Langkah 1: Alat dan Bahagian

Untuk membina mikroskop, anda memerlukan bahagian berikut:

1 x Raspberry Pi Zero W [10 €]

1 x Modul Kamera Raspberry Pi [8 €] - Anda perlu menggodamnya untuk mengubah panjang fokusnya dan memungkinkan untuk fokus pada objek yang sangat dekat dengannya. Saya tidak tahu sama ada prosedur yang sama juga mungkin dilakukan dengan modul kamera 8MP yang baru, jadi saya cadangkan untuk mendapatkan yang 5MP yang asal.

1 x Kabel Kamera Raspberry Pi Zero [2 €] - Seperti yang telah anda ketahui, Raspberry Pi Zero mempunyai penyambung kamera yang lebih kecil daripada papan Raspberry Pi yang lain, jadi anda juga memerlukan kabel penyesuai khas untuk menyambungkan modul kamera dengannya..

1 x Mikrometer Caliper Plastik - Semakin murah anda dapat mencari yang lebih baik, saya hanya menggunakan analog plastik lama yang saya letak.

1 x Potongan Pembaris - Lebar pembaris harus lebih kecil daripada panjang rahang bergerak caliper. Untuk panjangnya, kira-kira 10cm hingga 15cm mestilah baik-baik saja.

Kotak Projek Aluminium 1x [4 €] - Ini akan digunakan sebagai dasar pemasangan dan ia perlu dibuat dari logam, jadi ia juga tahan panas. Sebab kotak diperlukan adalah supaya anda dapat meletakkan berat di dalamnya, agar lebih stabil semasa pematerian.

1 x Kabel HDMI dan Adaptor HDMI Perempuan untuk Lelaki Mini - Anda juga boleh membeli kabel HDMI ke Mini HDMI jika anda mahu, tetapi saya sudah mempunyai kabel HDMI biasa.

1 x Bekalan Kuasa USB Mikro - Menurut pengukuran saya, arus yang dikeluarkan oleh Pi tidak pernah melebihi 400mA walaupun semasa streaming video 1080p melalui WiFi dan HDMI pada masa yang sama. Oleh itu, bekalan elektrik 500mA juga mencukupi. Hanya untuk selamat walaupun saya cadangkan untuk mendapatkan 1A, terutamanya jika anda merancang untuk membina versi mudah alih yang juga akan mengalami kerugian pada penukar rangsangan.

1 x Kad MicroSD [5 €] - Walaupun kad 4GB akan mencukupi, pastikan bahawa ia adalah Kelas 10 berkualiti tinggi.

Skru dan Mur 4 x M2 [kurang dari 1 €] - Skru berdiameter lebih besar juga dapat digunakan. Walaupun, semakin besar sekrup yang lebih lebar perlu lubang, dan parut risiko plastik pecah.

1 x Hot Glue Stick [1 €]

Cable Zip Ties [kurang dari 1 €] - Yang akan digunakan untuk memasang Pi pada bahagian caliper yang bergerak.

Dan alat berikut:

Senapang Panas

Dremel - Dengan cakera yang dapat memotong plastik, ditambah bit gerudi untuk plastik dan aluminium pada ukuran skru.

Tang Hidung Panjang

Tang Pemotong Baut - Anda memerlukan cara memotong skru dengan panjang yang sesuai. Sepasang tang pemotong bolt adalah yang saya gunakan, walaupun saya yakin ada alat lain yang dapat melakukan tugas juga.

Pemutar Skru Philips

Sebagai pilihan, jika anda ingin menjadikannya mudah alih, anda memerlukan bahagian tambahan berikut:

1 x LiPo Battery [8 €] - Kapasitasnya bergantung pada jangka hayat bateri yang anda mahukan, kecekapan penukar rangsangan dan penggunaan kuasa purata.

1 x LiPo Battery Charger / 5V Boost Converter [20 €] - Untuk projek ini saya memilih PowerBoost 1000C dari Adafruit. Alternatif yang jauh lebih murah juga terdapat di eBay, walaupun saya memutuskan untuk memilih yang lain kerana ciri yang bagus, yang akan saya bicarakan lebih lanjut di kemudian hari.

Header Pin Lelaki 1 x Dual Baris Dwi-Pin [kurang dari 1 €]

1 x Header Pin Perempuan Dual Row 40-Pin [kurang dari 1 €]

Header Pin Lelaki 1 x 8-Pin [kurang dari 1 €]

1 x Header Pin Perempuan 8-Pin [kurang dari 1 €]

1 x Potongan Papan Prototaip [1 €] - Kerana anda harus menyolatkan header pin di kedua-dua sisi papan, saya cadangkan untuk mendapatkan satu sisi dua sisi. Sebagai alternatif, anda boleh mendapatkan papan prototaip yang direka khas untuk Pi Zero, seperti ini dari MakerSpot.

Perintang 1 x 1K [kurang dari 1 €]

Resistor 1 x 10K [kurang dari 1 €]

1 x BC547 [kurang dari 1 €] - Sebarang transistor NPN tujuan umum yang akan dilakukan, ini hanya yang saya gunakan.

1 x DPST Momentary Switch [1 €] - Sebaiknya, anda mahukan suis DPST, jadi anda boleh menghidupkan dan mematikan Pi menggunakan butang tekan yang sama. Malangnya, saya tidak mempunyai satu, jadi saya terpaksa menggunakan dua suis sesaat SPST yang berasingan.

Cable Zip Ties [kurang dari 1 €] - Satu lagi diperlukan untuk versi mudah alih, untuk memasang bateri di bahagian belakang papan prototaip.

Kawat Pateri

Dan alat tambahan berikut:

Besi Pematerian

Sepasang Pemotong Kawat

Jumlah kos untuk versi tidak mudah alih, tidak termasuk bekalan kuasa, kabel HDMI dan penyesuai ke mini HDMI, adalah sekitar 30 €. Dan kos tambahan untuk menjadikannya mudah alih juga sekitar 30 €. Sebilangan besar bahagian dibeli di eBay.

Langkah 2: Menyiapkan MicroSD

Membakar gambar ke kad microSD

Sebagai asas untuk sistem, saya memutuskan untuk menggunakan gambar Raspbian Lite rasmi dan memasang hanya dengan tepat apa yang saya perlukan. Untuk memulakan, muat turun dahulu gambar Raspbian Lite terkini dari laman web raspberrypi.org, dan bakar ke kad microSD anda.

Sekiranya anda menjalankan Linux, setelah melepaskannya, anda boleh membakarnya dengan menjalankan perintah berikut sebagai root, dd if = / path / to / -raspbian-jessie-lite.img of = / dev / sdX bs = 4M

Di mana X adalah huruf peranti yang sesuai dengan microSD anda, mis. c. Sebelum menjalankan perintah pastikan bahawa tidak ada partisi terpasang yang tergolong dalam kad microSD. Sekiranya terdapat arahan berikut untuk melepaskan masing-masing, umount / dev / sdXY

Tetapi berhati-hati di sini, menggunakan huruf yang salah sebagai pengganti X boleh menyebabkan kerosakan yang tidak dapat dipulihkan pada sistem anda dan merosakkan hari anda. Sebelum menjalankan perintah dd, periksa semula bahawa huruf yang anda taip di tempat X benar-benar huruf yang sesuai dengan peranti microSD.

Sekiranya anda menggunakan Windows, setelah memuat turun gambar Raspbian Lite dan melepaskannya, anda boleh menggunakan Win32DiskImager untuk membakarnya pada kad microSD. Lebih banyak maklumat boleh didapati di dokumentasi Raspberry Pi rasmi.

Di MacOS ada aplikasi grafik yang disebut Etcher tersedia, yang dapat digunakan untuk membakar gambar pada kad microSD. Sebagai alternatif, anda juga boleh menggunakan dd sama dengan Linux, tetapi prosesnya sedikit berbeza. Sekali lagi, anda boleh menyemak dokumentasi rasmi untuk maklumat lebih lanjut.

Mengkonfigurasi WiFi

Setelah membakar gambar ke kad microSD, anda perlu mengkonfigurasi WiFi sebelum boot pertama dan juga mengaktifkan SSH.

Perkara pertama yang perlu anda lakukan, adalah membuat fail kosong bernama SSH di dalam partition boot kad microSD. Sekiranya anda menggunakan Windows, partition boot kemungkinan besar adalah satu-satunya partisi yang dapat anda lihat, kerana Windows tidak dapat membaca atau menulis partisi ext4 secara asli. Sekiranya partition kad microSD tidak dipasang pada masa ini, cabut dan pasangkan semula kad ke komputer anda.

Kemudian, sekali lagi di dalam partition boot, buat fail bernama wpa_supplicant.conf dengan tetapan wayarles anda. Kandungan fail kelihatan seperti ini, negara =

rangkaian = {ssid = psk = proto = RSN key_mgmt = WPA-PSK berpasangan = CCMP auth_alg = BUKA}

proto boleh menjadi RSN untuk WPA2, atau WPA untuk WPA1.key_mgmt boleh menjadi WPA-PSK, atau WPA-EAP untuk rangkaian perusahaan. secara berpasangan boleh menjadi CCMP untuk WPA2, atau TKIP untuk WPA1.auth_alg kemungkinan akan DIBUKA, sementara LEAP dan DIKONGSI adalah pilihan lain. Bagi negara, ssid dan psk, mereka semestinya cukup jelas.

Itu sahaja, lepaskan kad microSD dari komputer anda dan masukkan ke Pi anda. Seterusnya, pasang Pi anda ke monitor HDMI, pasangkan modul kamera menggunakan kabel pita khas dan akhirnya letakkan kuasa. Setelah beberapa saat, Pi anda seharusnya dimuat dan disambungkan secara automatik ke rangkaian WiFi anda. Di layar, Anda juga harus dapat melihat alamat IP yang diperolehnya dari pelayan DHCP penghala anda.

Kemas kini 4/6/2018:

Sekiranya atas sebab tertentu Pi anda tidak dapat menyambung ke WiFi semasa boot, cuba wpa_supplicant.conf berikut sebagai gantinya, negara =

ctrl_interface = DIR = / var / run / wpa_supplicant GROUP = netdev update_config = 1 network = {ssid = "" psk = ""}

Saya baru-baru ini cuba menyediakan Pi Zero W tanpa kepala dengan versi terbaru Raspbian dan saya tidak dapat membuatnya berfungsi sehingga saya menggunakan wpa_supplicant.conf yang disediakan di atas. Oleh itu, jika anda juga mempunyai masalah yang sama, ini mungkin dapat membantu.

Langkah 3: Menjalin Sambungan SSH

Sekiranya anda belum menyambungkan monitor ke Pi anda dan anda tidak dapat melihat alamat IP apa yang ada, terdapat beberapa cara untuk mencarinya. Salah satu caranya adalah dengan memeriksa log pelayan DHCP penghala anda. Setiap penghala berbeza, jadi saya tidak akan menerangkan proses itu.

Di Linux cara lain yang mudah adalah dengan menjalankan perintah nmap berikut sebagai root, nmap -sn x.x.x.x / y

Di mana x.x.x.x adalah alamat IP rangkaian peribadi anda mis. 192.168.1.0 dan y adalah bilangan satu (dalam binari) topeng rangkaian mis. untuk topeng rangkaian 255.255.255.0 jumlahnya ialah 24. Jadi, untuk rangkaian tertentu yang anda jalankan, nmap -sn 192.168.1.0/24

Contoh output untuk arahan ini adalah berikut, Bermula Nmap 6.47 (https://nmap.org) pada 2017-04-16 12:34 EEST

Laporan imbasan Nmap untuk 192.168.1.1 Host meningkat (latensi 0.00044s). Alamat MAC: 12: 95: B9: 47: 25: 4B (Intracom S. A.) Laporan imbasan Nmap untuk 192.168.1.2 Host dinaikkan (latensi 0.0076s). Alamat MAC: 1D: B8: 77: A2: 58: 1F (HTC) Laporan imbasan Nmap untuk 192.168.1.4 Host habis (laten 0.00067s). Alamat MAC: 88: 27: F9: 43: 11: EF (Raspberry Pi Foundation) Laporan imbasan Nmap untuk 192.168.1.180 Host sudah habis. Nmap selesai: 256 alamat IP (4 hos ke atas) diimbas dalam 2.13 saat

Seperti yang anda lihat dalam kes saya, Pi mempunyai alamat IP 192.168.1.4.

Sekiranya anda menggunakan Windows, terdapat juga versi nmap yang boleh anda cuba, dan anda boleh mendapatkan lebih banyak maklumat di sini. Setelah mendapatkan alamat IP Pi, anda dapat SSH menggunakan perintah berikut di Linux dan juga MacOS, ssh pi @

Atau pada Windows dengan menggunakan PuTTY.

Kata laluan lalai untuk pengguna pi adalah raspberry.

Langkah 4: Mengkonfigurasi Sistem

Konfigurasi am

Pada but pertama, sistem hampir tidak dikonfigurasi sehingga terdapat beberapa tugas yang perlu anda lakukan terlebih dahulu.

Perkara pertama yang perlu anda lakukan, adalah menukar kata laluan lalai untuk pengguna pi, kata laluan

Kemudian, anda perlu mengkonfigurasi lokasi. Anda boleh melakukan ini dengan menjalankan perintah berikut, sudo dpkg-konfigurasikan semula lokasi

Teruskan dan pilih semua lokasi en_US dengan menggunakan bar ruang dan tempat lain yang anda mahukan. Apabila anda selesai tekan Enter. Terakhir, pilih en_US. UTF-8 sebagai tempat lalai dan tekan Enter.

Seterusnya anda perlu mengkonfigurasi zon waktu, sudo dpkg-konfigurasikan semula tzdata

Pada ketika ini mungkin idea yang baik untuk mengemas kini sistem, sudo apt-get kemas kini

sudo apt-get upgrade sudo apt-get dist-upgrade

Seterusnya, anda perlu mengaktifkan modul kamera dengan menggunakan perintah raspi-config, sudo raspi-config

Pilih Pilihan Antaramuka dari menu dan kemudian pilih pilihan Kamera. Jawab ya untuk soalan yang meminta anda mengaktifkan kamera dan kemudian pilih OK. Akhirnya, pilih selesai dan jawab ya untuk soalan mengenai jika anda mahu memulakan semula Raspberry Pi sekarang. Selepas reboot, sambungkan semula ke Pi anda melalui SSH dengan cara yang sama seperti sebelumnya.

Untuk menguji bahawa kamera berfungsi dengan betul, anda boleh menjalankan perintah berikut, raspivid -t 0

Anda seharusnya dapat melihat suapan video pada monitor HDMI anda, anda boleh menghentikannya bila-bila masa anda mahu dengan menekan Ctrl-C. Anda juga boleh menggunakan bendera -vf dan -hf untuk membalikkan gambar secara menegak dan / atau mendatar jika anda memerlukan.

Menetapkan alamat IP statik

Perkara seterusnya yang perlu anda lakukan, adalah menetapkan alamat IP statik untuk Pi anda. Untuk melakukannya menggunakan nano edit /etc/dhcpcd.conf anda, sudo nano /etc/dhcpcd.conf

dan tambahkan baris berikut pada akhir, antara muka wlan0

static ip_address = static router = static domain_name_servers =

Pada tetapan domain_name_servers anda boleh menambahkan beberapa server nama dibahagi dengan ruang jika anda mahu, mis. anda juga boleh menambah IP DNS Google yang 8.8.8.8 untuk digunakan sebagai pelayan sandaran. Tekan Ctrl-X untuk keluar, ketik y dan akhirnya tekan Enter untuk menyimpan perubahan.

Kemudian mulakan semula perkhidmatan dhcpcd dan rangkaian dengan menjalankan dua arahan berikut, sudo systemctl mulakan semula dhcpcd.service

sudo systemctl mulakan semula networking.service

Pada ketika ini sesi SSH harus digantung. Jangan bimbang walaupun itu diharapkan kerana anda baru saja menukar IP Pi, sambungkan semula melalui SSH tetapi kali ini menggunakan IP yang anda tetapkan.

Langkah 5: Memasang GStreamer

Terdapat beberapa cara untuk mengalirkan video dari Raspberry Pi melalui rangkaian, tetapi cara yang memberikan latensi paling sedikit adalah dengan menggunakan GStreamer. Untuk memasang GStreamer, anda hanya boleh menjalankan perintah berikut, sudo apt-get kemas kini

sudo apt-get install gstreamer1.0-tools gstreamer1.0-plugins-good gstreamer1.0-plugins-bad

GStreamer mempunyai beberapa kebergantungan, jadi ini akan memakan masa yang lama. Setelah pemasangan selesai, anda boleh mengalirkan suapan video kamera melalui rangkaian dan HDMI pada masa yang sama, menggunakan arahan berikut, raspivid -t 0 -w 1920 -h 1080 -fps 30 -b 2000000 -o - | gst-pelancaran-1.0 -v fdsrc! h264parse! rtph264pay config-interval = 1 pt = 96! gdppay! tcpserversink host = port = 5000

Ini akan membuat aliran RTP pada port 5000 yang dapat diterima oleh mana-mana mesin di rangkaian tempatan anda dengan menggunakan GStreamer, hos-pelancaran-1.0 -v tcpclientsrc host = port = 5000! gdpdepay! rtph264depay! avdec_h264! pertukaran video! autovideosink sync = salah

Memasang GStreamer pada mesin yang menjalankan distro Linux berasaskan Debian dilakukan dengan cara yang sama seperti pada Pi. Sebilangan besar distro bukan Debian utama juga harus mempunyai GStreamer di repositori mereka.

GStreamer juga tersedia di Windows dan MacOS, maklumat terperinci mengenai cara memasangnya boleh didapati di sini dan di sini.

Langkah 6: Konfigurasikan Streaming untuk Memulakan Boot secara Automatik

Sudah tentu dengan menggunakan arahan sebelumnya, anda boleh memulakan streaming pada bila-bila masa yang anda mahukan, walaupun memerlukan penyambungan terlebih dahulu ke Pi melalui SSH yang tidak begitu selesa. Apa yang ingin anda lakukan adalah membuat skrip yang akan berjalan secara automatik semasa boot sebagai perkhidmatan dan memulakan penstriman.

Oleh itu, buat pertama kali buat fail menggunakan nano, sudo nano /usr/local/bin/network-streaming.sh

dan sisipkan dua baris berikut, #! / bin / bash

raspivid -t 0 -w 1920 -h 1080 -fps 30 -vf -hf -b 2000000 -o - | gst-pelancaran-1.0 -v fdsrc! h264parse! rtph264pay config-interval = 1 pt = 96! gdppay! tcpserversink host = port = 5000

Bendera -vf dan -hf digunakan untuk membalikkan gambar secara menegak dan mendatar. Bergantung pada orientasi kamera setelah anda memasangnya, anda mungkin atau mungkin tidak memerlukannya.

Tekan Ctrl-X untuk keluar, ketik y dan akhirnya tekan Enter untuk menyimpan perubahan. Kemudian buat skrip boleh dilaksanakan dengan menjalankan, sudo chmod + x /usr/local/bin/network-streaming.sh

Seterusnya anda perlu membuat fail perkhidmatan systemd, sudo nano /etc/systemd/system/network-streaming.service

Dan tampal di baris berikut, [Unit]

Penerangan = Streaming Video Rangkaian Selepas = network-online.target Ingin = network-online.target [Service] ExecStart = / usr / local / bin / network-streaming.sh StandardOutput = jurnal + konsol Pengguna = pi Restart = on-kegagalan [Pasang] WantedBy = multi-user.target

Simpan fail dan keluar dari nano, dan jalankan arahan berikut untuk menguji perkhidmatan anda, sudo systemctl mulakan network-streaming.service

Sekiranya semuanya berfungsi seperti yang diharapkan, anda kemudian boleh menjalankan perintah berikut untuk menjadikan perkhidmatan bermula secara automatik semasa boot, sudo systemctl mengaktifkan rangkaian-streaming.service

Langkah 7: Menjadikan Sistem Fail Hanya Baca

Salah satu masalah besar kad SD dan penyimpanan kilat pada umumnya adalah kad kredit mereka sangat terdedah.

Kaedah terbaik untuk memerangi ini adalah dengan memasang semua partition kad microSD sebagai baca sahaja. Ini juga akan membolehkan anda mencabut kuasa dari Pi pada bila-bila masa yang anda mahukan tanpa perlu melakukan penutupan yang betul, yang sangat berguna terutama untuk aplikasi seperti itu.

Perkara pertama yang perlu anda lakukan, adalah membuang beberapa pakej dengan menjalankan perintah berikut, sudo apt-get purge triggerhappy logrotate dphys-swapfile

Seterusnya, anda perlu mengganti rsyslog dengan daemon syslogd busybox yang memungkinkan untuk menyimpan log sistem pada memori, sudo apt-get install busybox-syslogd

sudo apt-get purs rsyslog

dan lari, sudo apt-get autoremove

untuk membuang sebarang pakej yang tidak diperlukan lagi.

Selepas itu, anda akan dapat melihat log sistem pada bila-bila masa menggunakan arahan logread.

Seterusnya, anda perlu memindahkan /etc/resolv.conf ke / tmp, yang akan dipasang pada memori, kerana perlu tetap ditulis.

sudo rm /etc/resolv.conf

sudo touch /tmp/resolv.conf sudo ln -s /tmp/resolv.conf /etc/resolv.conf

Fail lain yang perlu ditulis ialah / var / lib / systemd / random-seed, begitu juga

sudo rm / var / lib / systemd / random-seed

sudo touch / tmp / random-seed sudo chmod 600 / tmp / random-seed sudo ln -s / tmp / random-seed / var / lib / systemd / random-seed

Kerana fail benih rawak biasanya tidak dibuat semasa boot dan kandungan / tmp tidak stabil, anda perlu mengubahnya dengan mengubah fail perkhidmatan fail perkhidmatan sistemd-rawak-benih. Oleh itu, dengan menggunakan nano, sudo nano /lib/systemd/system/systemd-random-seed.service

dan tambahkan baris di hujung bahagian perkhidmatan, ExecStartPre = / bin / echo ""> / tmp / rawak-benih

jadi ia akan kelihatan seperti ini, [Perkhidmatan]

Jenis = oneshot KekalAfterExit = ya ExecStart = / lib / systemd / systemd-random-seed load ExecStop = / lib / systemd / systemd-random-seed save ExecStartPre = / bin / echo ""> / tmp / random-seed

dan lari, sudo systemctl daemon-tambah nilai

untuk memuatkan semula fail perkhidmatan systemd anda.

Seterusnya anda perlu mengedit fail / etc / fstab, sudo nano / etc / fstab

Dan tambahkan pilihan ro pada partisi / dev / mmcblk0p1 dan / dev / mmcblk0p2 agar ia dipasang sebagai hanya baca pada but. Dan, tambahkan beberapa baris lagi sehingga / tmp, / var / log dan / var / tmp akan dipasang pada memori. Setelah membuat perubahan tersebut, fail / etc / fstab anda akan kelihatan serupa dengan ini, default / proc proc lalai 0 0

/ dev / mmcblk0p1 / boot vfat default, ro 0 2 / dev / mmcblk0p2 / ext4 default, noatime, ro 0 1 # a swapfile bukan partisi swap, tidak ada garis di sini # gunakan dphys-swapfile swap [on | off] untuk itu tmpfs / tmp tmpfs nosuid, nodev 0 0 tmpfs / var / log tmpfs nosuid, nodev 0 0 tmpfs / var / tmp tmpfs nosuid, nodev 0 0

Akhirnya, edit cmdline.txt anda, sudo nano /boot/cmdline.txt

dan di hujung baris tambahkan pilihan fastboot noswap ro untuk mematikan pemeriksaan sistem fail, mematikan pertukaran dan memaksa sistem fail dipasang sebagai baca sahaja. Selepas itu /boot/cmdline.txt anda akan kelihatan serupa dengan ini, dwc_otg.lpm_enable = 0 console = serial0, 115200 console = tty1 root = / dev / mmcblk0p2 rootfstype = ext4 elevator = deadline fsck.repair = yes rootwait fastboot noswap ro

Akhirnya, but semula sistem agar perubahan tersebut berlaku. Selepas reboot jika semuanya berjalan seperti yang diharapkan berjalan, sudo touch / boot / test

sudo touch / test

dalam kes kedua-dua kes ini memberikan kesalahan "Sistem fail baca sahaja". Sekarang anda boleh mencabut kuasa dari Pi anda pada bila-bila masa yang anda mahukan tanpa mempertaruhkan sistem fail pada kad microSD menjadi rosak.

Sekiranya anda memerlukan sebab tertentu untuk membuat sistem fail root membaca sementara, mis. untuk memasang beberapa pakej, anda boleh melakukannya dengan menggunakan arahan berikut, sudo mount -o remount, rw /

Dan setelah anda selesai, jalankan arahan berikut untuk membuatnya sekali lagi, sudo mount -o remount, ro /

Sekiranya anda ingin melakukan kemas kini, pastikan untuk memasang kedua / boot dan / sebagai baca-tulis, kerana kemas kini untuk kernel dan firmware juga menulis partisi / boot.

Pada ketika ini kami selesai dengan bahagian perisian, jadi saya sangat mengesyorkan mematikan Pi anda, mengeluarkan microSD dan mengambil sandaran gambar kad microSD.

Langkah 8: Meretas Modul Kamera

Agar modul kamera dapat memfokus pada objek pada jarak yang sangat dekat dan memberikan pembesaran kepada anda, anda perlu meretasnya untuk mengubah panjang fokusnya.

Lensa yang terpasang di atas sensor sebenarnya disekat di tempatnya, dan diikat dengan gam yang sangat kecil. Dengan menggunakan sepasang tang hidung rata panjang, perlahan-lahan putar lensa ke belakang untuk memecahkan ikatan gam, dan kemudian buka lensa dengan berhati-hati.

Selepas itu, pasangkan kembali lensa pada modul dan putar sedikit sehingga tidak akan jatuh semasa anda membalikkan papan. Seterusnya, pasangkan Pi anda ke monitor anda jika belum, pasang kuasa dan lihat aliran video.

Apa yang perlu anda lakukan ialah menyesuaikan seberapa banyak lensa diskrukan di dasar, agar kamera dapat memfokus pada objek sekitar 10cm dari lensa. Jangan sampai jauh lebih rendah daripada itu, kerana anda perlu mempunyai jarak kerja yang cukup baik untuk dapat menyolder di bawahnya. Jangan terlalu bimbang untuk menjadikannya sempurna, anda sentiasa dapat melakukan penyesuaian yang baik setelah selesai dengan pemasangan mikroskop.

Langkah 9: Menyusun Mikroskop

Sekarang masanya untuk bahagian yang menyeronokkan, yang tidak lain daripada memasang mikroskop.

Pertama, anda perlu membuat dua lubang diameter skru di rahang atas caliper dan dua di satu sisi aluminium case untuk memasangnya.

Seterusnya, anda perlu membuka slot dengan ukuran yang sesuai agar sesuai dengan bahagian pembaris. Luangkan masa anda dengan yang satu ini, kerana jika anda terlalu cepat anda mungkin memecahkan plastik atau membuat lubang terlalu besar. Setelah selesai, masukkan pembaris untuk memastikannya sesuai dengan baik.

Sekarang anda perlu membuat beberapa lubang di tepi untuk pembaris untuk memasang modul kamera. Setelah selesai, skru modul kamera di tempatnya dan potong bahagian skru yang tinggal.

Selepas itu, pasangkan caliper ke sisi aluminium case dengan skru, lalui pembaris dengan modul kamera yang terpasang padanya melalui lubang, dan pasangkannya di tempat dengan gam panas. Pastikan untuk menambah gam panas di kedua sisi dan dari bahagian atas dan bawah.

Akhirnya, pasangkan papan Raspberry Pi di bahagian caliper yang bergerak dengan menggunakan ikatan zip seperti yang anda lihat pada gambar dan sambungkan kabel kamera.

Oleh itu, anda kini dapat menyesuaikan fokus kamera dengan mudah dengan menggerakkan caliper ke atas dan ke bawah dan jika anda mahu juga menyesuaikan panjang fokus lensa, untuk mencapai jarak kerja yang optimum untuk anda.

Sekiranya anda juga ingin mengetahui bagaimana anda boleh menjadikannya mudah alih, anda boleh meneruskan langkah seterusnya.

Langkah 10: Menjadikannya Mudah Alih: Perisian

PowerBoost 1000C mempunyai ciri kecil yang sangat berguna. Ia memiliki pin pengaktifan yang ketika ditarik tinggi mengaktifkan penukar penguat dan mulai memberikan daya pada outputnya, dan sementara ditarik rendah, daya akan terputus.

Raspberry Pi juga mempunyai fitur yang bagus, yang membolehkan kita mengkonfigurasi pin GPIO sebagai output yang akan berada pada keadaan tinggi semasa Pi dihidupkan dan berada pada keadaan rendah setelah penutupan berjaya. Dengan menggabungkan kedua ciri tersebut, adalah mungkin untuk membuat suis hidup / mati perisian untuk mikroskop.

Mari kita mulakan dari bahagian perisian, perkara pertama yang perlu anda lakukan ialah mengaktifkan ciri Pi ini dan menjadikannya logik tinggi pada satu pin GPIO dari saat ia mula boot, dan logik rendah setelah penutupan berjaya.

Melakukannya sangat mudah, yang perlu anda lakukan ialah mengedit fail /etc/config.txt anda, sudo mount -o remount, rw / boot

sudo nano /boot/config.txt

dan tambahkan baris berikut di hujungnya, dtoverlay = gpio-poweroff, gpiopin = 26, aktif_lambat

Sekarang, jika anda menghidupkan semula Raspberry anda dan mengukur voltan pada pin GPIO26 (pin 37 pada tajuk GPIO) sehubungan dengan tanah, anda akan melihat 3.3V dari saat Pi mula boot. Dan setelah melakukan penutupan lengkap yang seharusnya menjadi 0V.

Setelah ini selesai, anda perlu menulis skrip mudah yang akan memantau status pin GPIO kedua dan ketika menjadi rendah akan memicu penutupan. Untuk tujuan ini, anda perlu memasang pakej wiringpi, yang disertakan dengan perintah gpio.

sudo mount -o remount, rw /

sudo apt-get update sudo apt-get install wiringpi

Sekarang menggunakan nano buat skrip, sudo nano /usr/local/sbin/power-button.sh

dan tampal di baris berikut, #! / bin / bash

sedangkan benar lakukan jika (($ (gpio baca 24) == 0)) maka systemctl poweroff fi sleep 1 selesai

dan setelah menyimpan dan keluar juga membuatnya dapat dilaksanakan, sudo chmod + x /usr/local/sbin/power-button.sh

Penting untuk disebutkan bahawa pin 24 dari wiringpi sesuai dengan pin GPIO19, yang merupakan pin 35 pada tajuk GPIO. Sekiranya kedengarannya membingungkan, anda boleh melihat pinout Raspberry Pi di laman web pinout.xyz dan laman web mengenai pin di wiringpi.com. Menjalankan perintah gpio readall, juga dapat membantu menentukan pin mana.

Seterusnya, anda perlu membuat fail perkhidmatan systemd, sudo nano /etc/systemd/system/power-button.service

dengan kandungan berikut, [Unit]

Penerangan = Pemantauan Butang Kuasa Selepas = network-online.target Wants = network-online.target [Service] ExecStart = / usr / local / sbin / power-button.sh StandardOutput = jurnal + konsol Restart = on-kegagalan [Pasang] WantedBy = multi-user.target

Akhirnya, untuk memulakan perkhidmatan dan membuatnya berjalan semasa boot dijalankan, sudo systemctl start power-button.service

sudo systemctl aktifkan power-button.service

dan pasangkan lagi sistem fail sebagai hanya baca dengan, sudo mount -o remount, ro /

Langkah 11: Menjadikannya Mudah Alih: Perkakasan

Sekarang masanya untuk bahagian perkakasan. Pertama, anda perlu membina litar yang sangat sederhana yang terdiri daripada transistor NPN, dua perintang dan suis sesaat DPST. Anda boleh melihat gambar rajah litar untuk maklumat lebih terperinci.

Anda juga perlu memasangkan header pin lelaki pada GPIO Raspberry Pi dan juga pin wanita di PowerBoost, sehingga anda dapat dengan mudah melampirkannya dan Pi di papan yang akan anda bina. Papan anda pada dasarnya, akan dipasang di atas Pi Zero seperti HAT, dan PowerBoost di atas papan. Pi juga akan dihidupkan terus dari header GPIO menggunakan pin + 5V PowerBoost.

Setelah selesai menyolder, inilah masanya untuk menyatukan semuanya. Pertama, pasang Pi di bahagian caliper yang bergerak dengan menggunakan ikatan zip. Kemudian pasangkan bateri di bahagian belakang papan yang anda buat lagi dengan tali leher dan pasangkan pada Pi, berhati-hatilah agar tidak terlalu ketat atau anda mungkin merosakkan bateri. Pasang papan PowerBoost di atasnya dan pasangkan bateri ke penyambung. Akhir sekali, pasangkan kabel kamera dan sambungkan Pi ke modul kamera, dan tentu saja jangan lupa pasangkan microSD.

Dan akhirnya kita selesai! Jika sekarang anda menekan butang kuasa dan terus menekannya selama kira-kira 8 saat, proses boot dari Pi harus dimulakan dan setelah melepaskannya, ia harus terus berjalan. Sayangnya, Pi tidak segera mengeluarkan logik yang tinggi pada GPIO26, jadi jika anda berhenti menekan butang terlalu cepat, kuasa akan terputus.

Setelah proses boot selesai, menekan butang kuasa sekali lagi selama kira-kira satu saat, akan menyebabkan Pi mati dan daya terputus.

Langkah 12: Idea untuk Penambahbaikan

Menyingkirkan sumber cahaya yang tidak diingini

Perkara ini tidak akan menjadi masalah jika anda merancang untuk menggunakan mikroskop hanya untuk pematerian dan pemeriksaan papan, tetapi jika anda juga ingin mengambil gambar dengannya, anda mungkin akan menemui bintik merah yang menjengkelkan dalam foto anda. Ini disebabkan oleh LED modul kamera yang selalu menyala semasa kamera berfungsi.

Sekiranya anda mahu mematikannya, untungnya ia cukup mudah. Setelah membuat partition / boot boleh ditulis, sudo mount -o remount, rw / boot

edit /boot/config.txt anda menggunakan nano, sudo nano /boot/config.txt

dan tambahkan baris berikut pada akhir, lumpuhkan_camera_led = 1

Melakukan ini akan menyebabkan LED kamera mati, setelah menghidupkan semula sistem.

Sekiranya anda membuat versi mudah alih, PowerBoost 1000C malangnya mempunyai LED biru terang yang sangat terang untuk menunjukkan bahawa kuasa dihidupkan. Selain daripada merosakkan paparan gambar anda, anda mungkin menganggapnya sangat menjengkelkan mata anda semasa memateri, hanya kerana seberapa terang.

Atas sebab itu, anda mungkin ingin mempertimbangkan untuk melepaskan LED kuasa atau perintang yang bersiri dengannya sepenuhnya dari papan. Sebagai alternatif, anda mungkin mahu mengganti perintang 1K yang bersiri dengan yang lebih besar, jadi LED akan menjadi lebih malap.

Pembesaran Boleh Laras

Daripada mendapatkan modul kamera Raspberry Pi biasa dan menggodamnya untuk mengubah panjang fokusnya, jika anda tidak keberatan mengeluarkan sedikit wang tambahan, anda juga boleh mendapatkan modul kamera dengan panjang fokus yang dapat disesuaikan, dengan harga lebih dari 20 € dari eBay.

Modul kamera seperti itu akan membolehkan anda menyesuaikan tahap pembesaran dengan mudah, kerana semasa anda menggerakkan kamera ke bawah, semua yang perlu anda lakukan adalah menanggalkan lensa sedikit untuk fokus. Ini juga membolehkan anda mencapai tahap pembesaran yang cukup besar. Perlu diingat bahawa setelah satu titik, kedalaman medan akan menjadi begitu menelan yang akan membuat mikroskop hampir tidak dapat digunakan seperti yang anda juga lihat dalam gambar lampiran.

Oleh itu, jika anda mampu, saya sangat mengesyorkan untuk mendapatkan salah satu modul kamera ini, kerana ia akan memberi anda fleksibiliti yang luar biasa.

Hadiah Kedua dalam Peraduan Mikrokontroler 2017