Kamera Thermal IR: 16 Langkah

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

Pernahkah anda menonton filem sci-fi atau aksi, di mana watak-watak itu bergerak ke ruangan hitam pekat dan menghidupkan "penglihatan termal" mereka? Atau adakah anda pernah memainkan Metroid Prime dan ingat pelindung haba yang dimiliki oleh watak utama?

Baiklah saya telah melakukan kedua-dua perkara itu dan menganggapnya agak kemas. Cahaya yang dapat dilihat adalah cara yang sangat baik bagi kita untuk memanfaatkan mata kita untuk melihat dunia di sekitar kita, tetapi ada beberapa kekurangan dari lelaran evolusi bola mata lensa kita saat ini, iaitu bahawa ia tidak berfungsi tanpa cahaya yang dapat diperkenalkan ke sistem kita. Ia juga dapat menggambarkan pelik dan memutarbelitkan gambar yang ditangkap olehnya.

Kamera termal tidak menghadapi masalah ini, mereka mengesan panjang gelombang inframerah cahaya yang secara semula jadi dipancarkan oleh badan yang hangat. Ini bermakna mereka bekerja dalam kegelapan, dan mereka tidak benar-benar memantulkan permukaan seperti panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat. Ini menjadikannya berguna untuk digunakan jika tidak ada sumber cahaya yang dapat dilihat untuk mengesan badan yang hangat, dan juga dapat digunakan untuk mengesan kinematik badan panas yang bergerak dengan lebih tepat daripada kamera konvensional.

Kami memutuskan untuk membuat kamera termal kerana kami fikir ia akan menjadi pengembangan yang rapi untuk mengubah input IR menjadi representasi visual. Kami akhirnya menggunakan sebilangan kecil sensor IR yang disebut Grid Eye AMG8833 dan komputer kecil yang disebut Raspberry Pi yang mampu memperluas hanya 8x8 input AMG8833 ke output 32x32, yang memberikan resolusi yang layak untuk gambar skrin menghasilkan.

Ini adalah petunjuk kami untuk membuat kamera termal kecil, gunakan ini untuk menarik perhatian rakan anda atau menguasai permainan dalaman yang dimainkan dalam kegelapan, walaupun anda perlu mencari bekalan kuasa mudah alih yang mencukupi untuk menjalankan Pi.

Langkah 1: Persediaan & Keselamatan

Sebelum memulakan, anda harus mengetahui:

Sinaran inframerah, atau IR, adalah jenis cahaya yang memancar dari objek kerana tenaga termalnya. Sensor IR dapat mengesan sinaran ini, dan kemudian memerlukan program untuk memproses isyarat dan menampilkan gambar.

Laman web ini menyediakan perisian untuk memformat Kad SD:

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

Laman web ini menyediakan OS NOOBS untuk menjalankan Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Maklumat lebih lanjut mengenai sensor IR AMG8833 boleh didapati di sini:

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

Keselamatan: Sebaiknya sambungkan litar sebelum memasang Raspberry Pi. Kami juga menasihatkan agar anda menyimpan pemasangan dalam penutup untuk melindungi perkakasan dari arus, hentaman, dan cecair yang sesat. Akhirnya, jangan cabut palam USB untuk mematikan Raspberry Pi, kerana ini boleh merosakkan peranti. Sebaliknya, gunakan arahan "tutup sekarang".

Langkah 2: Kumpulkan Semua Komponen dan Alat yang Diperlukan

Pastikan anda mempunyai semua komponen berikut:

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

-Adafruit AMG8833 8x8 Thermal Camera Sensor (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler + dan kabel pita 40 pin (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 wayar pelompat wanita / wanita

-MicroSD kad dan penyesuai (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Pastikan juga anda mempunyai semua alat berikut untuk pemasangan dan pemformatan:

-Komputer dengan akses internet

-Kabel USB mini

Papan Kekunci

-Mouse

Langkah 3: Pasang PiTFT ke Cobbler

Gunakan kabel pita 40 pin untuk menyambungkan pelekap 40 pin lelaki PiTFT ke pelekap Cobbler 40 pin. Catatan: wayar putih pada pita 40 pin harus diletakkan sesuai dengan foto.

Langkah 4: Pasang Paparan PiTFT ke Raspberry Pi

Pasang Paparan PiTFT terus ke Raspberry Pi dengan menyusun penyambung wanita 40 pin pada PiTFT dengan pelekap lelaki di Raspberry Pi.

Langkah 5: Pasang Sensor Kamera Termal 8x8 ke Cobbler

Gunakan empat kabel pelompat wanita / wanita untuk memasang Sensor Kamera Termal 8x8 ke Cobbler.

Vin menyambung ke 5V pada Cobbler, dan selebihnya pin sesuai dengan label yang sama antara setiap pin pada kamera termal dan pada Cobbler. Pin "3Vo" dan "INT" pada kamera termal dibiarkan tidak dipasang.

Litar siap ditunjukkan di atas.

Langkah 6: Muat turun Pemformat Kad Memori SD

Buka laman web https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html dan muat turun SD Card Formatter menggunakan fail yang sesuai untuk komputer anda.

Langkah 7: Format Kad SD

Buka program SD Card Downloader di komputer anda dan pilih kad, kemudian pilih "Overwrite format" dan jalankan program. Ini akan membahagi kad SD menjadi sesuatu yang disebut Fat32, yang diperlukan untuk meletakkan OS pada kad tersebut.

Langkah 8: Muat turun Noob

Pergi ke https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ dan muat turun fail zip untuk perisian Noobs.

Buka folder zip dari muat turun anda dan klik ekstrak. Tambahkan nama "Noobs" di hujung nama tujuan untuk membuat folder baru yang menyimpan fail yang diekstrak.

Langkah 9: Mendapatkan OS ke Raspberry Pi

Salin fail yang diekstrak dari folder Noobs ke kad SD yang diformat. Keluarkan kad SD dan masukkan ke dalam Raspberry Pi. Pasang Pi ke monitor melalui HDMI dan kemudian pasang Pi dengan memasukkannya ke komputer melalui USB. Anda juga mahu menyambungkannya ke tetikus dan papan kekunci. Ikuti arahan but dan pasangkan "Raspbian OS" Pastikan anda memilih bahasa papan kekunci "Bahasa Inggeris Amerika." Ini akan meletakkan OS ke Raspberry Pi dan membuka skrin desktop.

Langkah 10: Sediakan PiTFT

Buka sambungan internet dan pastikan Pi mempunyai akses ke internet.

Buka butang Terminal di bar atas desktop dan taipkan kod berikut:

cd ~

wget

chmod + x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Kemudian apabila program berjalan, untuk apa yang kita mahukan taip 1 kemudian masukkan untuk pertanyaan pertama, 1 dan masukkan lagi untuk yang kedua.

Petua Penyelesaian Masalah: jika anda mendapat ralat mengatakan bahawa terdapat fail yang hilang, lihat langkah seterusnya dan kemudian kembali ke langkah ini, mulakan dengan "sudo./adafruit-pitft.sh"

Apabila ditanya adakah anda mahu konsol muncul di paparan pitft, ketik "y" dan kemudian tekan enter.

Kemudian taip "y" apabila diminta reboot sekarang.

Langkah 11: Sekiranya Anda Ralat Menyiapkan PiTFT…

NOOBS kemungkinan kehilangan beberapa fail sistem yang diperlukan untuk menjalankan perisian pitft, jika anda mendapat ralat pada satu ketika semasa langkah terakhir, ini adalah petunjuk untuk membetulkan ralat. Masalahnya ialah perlu ada fail tambahan di repositori tertentu, buka repositori dengan mengetik perintah berikut:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Ini akan membuka editor terminal untuk repositori ini dan anda dapat menambahkan fail di sini dengan memasukkan baris tambahan. Garis tambahan sebenarnya diberikan kepada anda oleh mesej ralat termasuk sumber fail, ini adalah baris yang harus saya taip untuk mendapatkan fail saya yang hilang:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian meregangkan firmware rip bebas bebas

Untuk menyimpan perubahan ini, perintah kuncinya adalah ctrl + O untuk "Write Out", kemudian ctrl + T kemudian masukkan untuk mencari fail, kemudian ganti fail asal di folder yang betul. Perhatikan, "file yang betul" adalah nama file yang anda buka, aka "/etc/apt/sources.list" Pastikan anda tidak memilih versi.d dari file. Kemudian tutup tetingkap setelah disimpan.

Kembali ke langkah sebelumnya untuk menyelesaikan proses menyiapkan pitft.

Langkah 12: Kemas kini Pi dan Dapatkan Perisian yang Diperlukan

Pada ketika ini, PiTFT akan menjadi konsol anda.

Petua Penyelesaian Masalah: jika anda menghadapi masalah untuk beroperasi hanya menggunakan konsol PiTFT, anda boleh mengetik perintah startx untuk membuka lagi desktop penuh.

Untuk mengemas kini Pi, ketik perintah ini:

sudo apt-get kemas kini

Setelah Pi dikemas kini, kami akan memasang perisian untuk menggunakan AMG8833. Taipkan arahan berikut:

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

git klon

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py pasang

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

sudo pip pasang warna Adafruit_AMG88xx

Langkah 13: Aktifkan Bas I2C untuk Mengizinkan Komunikasi Dengan AMG8833

Untuk mengaktifkan bas I2C, kita perlu mengubah konfigurasi Pi.

Jenis:

sudo raspi-config

Kemudian gunakan kekunci anak panah untuk menavigasi ke bawah ke pilihan 5 dengan membaca "Interfacing Option" dan tekan enter.

Navigasi ke bawah ke P5 "I2C" dan tekan enter.

Aktifkan I2C dengan menekan enter pada pilihan "Ya" untuk mengaktifkan pertanyaan.

Tekan enter apabila ia menyatakan bahawa ia telah diaktifkan.

Gunakan kekunci anak panah kanan dan kiri untuk menavigasi ke "selesai" kemudian tekan enter untuk keluar dari konfigurasi. tingkap.

Langkah 14: Sahkan bahawa Sensor Dilampirkan dan Dikesan oleh I2C

Untuk mengesahkannya sebelum meneruskannya lebih jauh, masukkan arahan:

sudo i2cdetect -y 1

Sekiranya tatasusunan muncul hanya dengan tanda pisah kecuali untuk baris 69 di bahagian bawah lajur ke-9, maka sistem anda berfungsi dengan baik.

Langkah 15: Gunakan Kamera

Untuk memulakan kamera, masukkan perintah:

Petua Penyelesaian Masalah: Untuk langkah ini, Pi menggunakan papan kekunci bahasa Inggeris yang menggunakan Shift + / untuk menaip "~" (forwardslash adalah kunci antara ruang belakang dan masukkan pada papan kekunci)

cd ~ /

git klon

cd Adafruit_AMG88xx_python / contoh

sudo python thermal_cam.py

Ini akan membuka tetingkap kamera. Anda kini mempunyai kamera termal yang berfungsi, jangan ragu untuk menunjukkannya.

Oleh kerana kami hanya menggunakan pitft sebagai paparan, anda perlu melepaskan kuasa secara fizikal ke AMG8833 untuk kembali ke tetingkap terminal arahan. Setelah kembali ke tetingkap arahan, jika anda ingin menutup Pi, ketik:

tutup sekarang

Petua Keselamatan: Jangan putuskan Pi dari kuasa sebelum menyelesaikan proses pemadamannya, ini boleh merosakkan kad SD.

Langkah 16: Idea Lanjut: Mengedit Kod untuk Mengubah Julat Suhu yang Dipaparkan

Sekiranya anda ingin menyesuaikan julat yang dimiliki oleh kod contoh, putuskan kuasa ke sensor terma dan ketik arahan ini:

sudo nano thermal_cam.py

Ini akan membuka penyunting kod. Tatal ke bawah hingga julat suhu dan sesuaikan seperti yang dikehendaki. Perhatikan bahawa mereka berada di Celsius.

Tuliskan kod yang diedit dan simpan sebagai fail baru atau ganti contoh asalnya.

Kaedah lain (boleh dikatakan lebih mudah) adalah dengan memasang kembali Pi ke monitor dengan HDMI dan arahan:

permulaanx

Ini akan boot halaman utama, dan kemudian anda boleh masuk ke fail dan buka thermal_cam.py di editor python dan ubah dan simpan di sana.