IR თერმული კამერა: 16 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

გინახავთ ოდესმე სამეცნიერო ფანტასტიკა ან სამოქმედო ფილმი, სადაც პერსონაჟები გადადიან შავ ოთახში და ცვლიან თავიანთ "თერმულ ხედვას"? ან ოდესმე გითამაშიათ Metroid Prime და გახსოვთ თერმული ვიზორი, რომელიც მთავარმა გმირმა მიიღო?

მე ორივე ეს გავაკეთე და ვფიქრობ, რომ საკმაოდ მოწესრიგებულია. ხილული შუქი არის შესანიშნავი საშუალება ჩვენთვის გამოვიყენოთ ჩვენი თვალი, რათა დავინახოთ ჩვენს გარშემო არსებული სამყარო, მაგრამ არის გარკვეული ნაკლოვანებები ჩვენს ახლანდელ ევოლუციურ გამეორებაზე ლინზების თვალის კაკალზე, კერძოდ, რომ ის არ მუშაობს ჩვენს სისტემაში ხილული სინათლის დანერგვის გარეშე. რა მას ასევე შეუძლია ასახოს უცნაური და დაამახინჯოს მის მიერ გადაღებული სურათი.

თერმულ კამერებს არ აქვთ ეს პრობლემები, ისინი აღმოაჩენენ სინათლის ინფრაწითელ ტალღებს, რომლებიც ბუნებრივად გამოიყოფა ნებისმიერი თბილი სხეულის მიერ. ეს ნიშნავს, რომ ისინი მუშაობენ სიბნელეში და ისინი ნამდვილად არ აისახება ზედაპირებიდან ისე, როგორც ხილული სინათლის ტალღების სიგრძე. ეს მათ მოსახერხებელს ხდის ხილული სინათლის წყაროს არარსებობის გამო, რათა აღმოაჩინოს თბილი სხეულები, ასევე ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას უფრო ზუსტად თვალყური ადევნოს მოძრავი თბილი სხეულის კინემატიკას, ვიდრე ჩვეულებრივი კამერა.

ჩვენ გადავწყვიტეთ თერმული კამერის გაკეთება, რადგან ვფიქრობდით, რომ ეს იქნებოდა გაფართოება IR შეყვანის ვიზუალურ წარმოდგენად გადაქცევაში. ჩვენ საბოლოოდ გამოვიყენეთ IR სენსორების მცირე მასივი სახელწოდებით Grid Eye AMG8833 და პატარა კომპიუტერი Raspberry Pi, რომელსაც შეუძლია გააფართოვოს AMG8833– ის მხოლოდ 8x8 შეყვანა 32x32 გამომავალზე, რაც უზრუნველყოფს გამოსახულების ღირსეულ გარჩევადობას. ეკრანი აწარმოებს.

ეს არის ჩვენი ინსტრუქცია, რომ გავაკეთოთ პატარა თერმული კამერა, გამოვიყენოთ იგი თქვენს მეგობრებზე შთაბეჭდილების მოხდენისათვის ან გაბატონდეს რაიმე სახის დახურულ თამაშში, თუმცა თქვენ მოგიწევთ იპოვოთ პორტატული კვების წყარო, რომელიც საკმარისია Pi- ს გასაშვებად.

ნაბიჯი 1: მომზადება და უსაფრთხოება

სანამ დაიწყებ, უნდა იცოდე:

ინფრაწითელი გამოსხივება, ანუ IR, არის სინათლის ტიპი, რომელიც ასხივებს ობიექტიდან მისი თერმული ენერგიის გამო. IR სენსორს შეუძლია აღმოაჩინოს ეს გამოსხივება და შემდეგ სჭირდება პროგრამები სიგნალის დამუშავებისა და გამოსახულების ჩვენებისათვის.

ეს ვებ გვერდი გთავაზობთ პროგრამულ უზრუნველყოფას SD ბარათის ფორმატირებისთვის:

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

ეს ვებ – გვერდი გთავაზობთ NOOBS OS– ს Raspberry Pi– ს გასაშვებად:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

დამატებითი ინფორმაცია AMG8833 IR სენსორის შესახებ შეგიძლიათ იხილოთ აქ:

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

უსაფრთხოება: მიზანშეწონილია ჩართოთ სქემა, სანამ ჩართავთ Raspberry Pi- ს. ჩვენ ასევე გირჩევთ, რომ შეინახოთ შეკრული გარსში, რათა დაიცვათ ტექნიკა მაწანწალა დენებისაგან, ზემოქმედებისა და სითხეებისგან. დაბოლოს, არ გათიშეთ USB, რომ გათიშოთ Raspberry Pi, რადგან ამან შეიძლება დააზიანოს მოწყობილობა. ამის ნაცვლად, გამოიყენეთ ბრძანება "გამორთვა ახლა".

ნაბიჯი 2: შეაგროვეთ ყველა საჭირო კომპონენტი და ინსტრუმენტი

დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ ყველა შემდეგი კომპონენტი:

-2.8 PiTFT სენსორული ეკრანი (https://www.adafruit.com/product/1983)

-Adafruit AMG8833 8x8 თერმული კამერის სენსორი (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler+ და 40 პინიანი ლენტიანი კაბელი (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 ქალი/ქალი მხტუნავის მავთული

-MicroSD ბარათი და ადაპტერი (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

ასევე დარწმუნდით, რომ გაქვთ ყველა შემდეგი ინსტრუმენტი შეკრებისა და ფორმატისთვის:

-კომპიუტერი ინტერნეტით

-მინი USB კაბელი

-კლავიატურა

-მაუსი

ნაბიჯი 3: მიამაგრეთ PiTFT კობლერზე

გამოიყენეთ 40 პინიანი ლენტიანი კაბელი, რათა დააკავშიროთ PiTFT მამრობითი 40 პინიანი სამონტაჟო Cobbler 40 პინის სამონტაჟოზე. შენიშვნა: 40 პინიანი ლენტით თეთრი მავთული უნდა იყოს განლაგებული ფოტოს მიხედვით.

ნაბიჯი 4: მიამაგრეთ PiTFT ჩვენება ჟოლოს Pi

მიამაგრეთ PiTFT ეკრანი პირდაპირ Raspberry Pi– სთან ერთად, PiTFT– ზე 40 პინიანი მდედრობითი კონექტორით, ჟოლოს Pi– ზე მამრობითი მთაზე.

ნაბიჯი 5: მიამაგრეთ 8x8 თერმული კამერის სენსორი კობლბერზე

გამოიყენეთ ოთხი ქალი/ქალი მხტუნავი მავთული, რომ დაურთოთ 8x8 თერმული კამერის სენსორი კობლბერს.

ვინი Cobbler– ზე უკავშირდება 5V– ს, ხოლო დანარჩენი ქინძისთავები ემთხვევა ერთსა და იმავე ეტიკეტებს თერმული კამერის თითოეულ პინსა და Cobbler– ს შორის. "3Vo" და "INT" ქინძისთავები თერმულ კამერაზე რჩება დაუკავშირებელი.

დასრულებული წრე ნაჩვენებია ზემოთ.

ნაბიჯი 6: ჩამოტვირთეთ SD მეხსიერების ბარათის ფორმატი

გახსენით საიტი https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html და ჩამოტვირთეთ SD ბარათის ფორმატი თქვენი კომპიუტერისთვის შესაბამისი ფაილის გამოყენებით.

ნაბიჯი 7: SD ბარათის ფორმატირება

გახსენით SD Card Downloader პროგრამა თქვენს კომპიუტერში და შეარჩიეთ ბარათი, შემდეგ აირჩიეთ "ფორმატის გადაწერა" და გაუშვით პროგრამა. ეს გაყოფს SD ბარათს რაღაც Fat32- ში, რაც არის ის რაც საჭიროა ბარათზე OS- ის განთავსებისთვის.

ნაბიჯი 8: ჩამოტვირთეთ Noobs

გადადით https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ და ჩამოტვირთეთ zip ფაილი Noobs პროგრამისთვის.

გახსენით zip საქაღალდე გადმოწერილებიდან და დააწკაპუნეთ ამონაწერზე. დაამატეთ სახელი "Noobs" დანიშნულების სახელის ბოლოს, რომ შექმნათ ახალი საქაღალდე, რომელიც შეიცავს მოპოვებულ ფაილებს.

ნაბიჯი 9: OS– ს მიღება Raspberry Pi– ზე

დააკოპირეთ მოპოვებული ფაილები Noobs საქაღალდედან ფორმატირებული SD ბარათზე. ამოიღეთ SD ბარათი და ჩადეთ Raspberry Pi– ში. შეაერთეთ Pi მონიტორში HDMI საშუალებით და შემდეგ ჩართეთ Pi კომპიუტერში USB- ის საშუალებით. თქვენ ასევე მოგიწევთ მისი დაკავშირება მაუსთან და კლავიატურაზე. მიჰყევით ჩატვირთვის ინსტრუქციას და დააინსტალირეთ "Raspbian OS" აუცილებლად შეარჩიეთ კლავიატურის ენა "ამერიკული ინგლისური". ეს დააყენებს OS– ს Raspberry Pi– ზე და გახსნის დესკტოპის ეკრანს.

ნაბიჯი 10: დააყენეთ PiTFT

გახსენით ინტერნეტ კავშირები და დარწმუნდით, რომ Pi- ს აქვს წვდომა ინტერნეტზე.

გახსენით ტერმინალის ღილაკი სამუშაო მაგიდის ზედა ზოლზე და ჩაწერეთ შემდეგი კოდი:

cd

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

როდესაც პროგრამა გადის, რისთვისაც ჩვენ გვინდა ტიპი 1, შეიყვანეთ პირველი შეკითხვისთვის, 1 და კვლავ შეიყვანეთ მეორე.

პრობლემა

კითხვაზე, გსურთ თუ არა კონსოლი გამოჩნდეს ორთქლის ეკრანზე, ჩაწერეთ "y" და შემდეგ დააჭირეთ Enter.

შემდეგ ჩაწერეთ "y" როდესაც მას გადატვირთვა სთხოვეთ.

ნაბიჯი 11: თუ თქვენ იღებთ შეცდომას PiTFT– ის დაყენებისას…

NOOBS– ს, სავარაუდოდ, აკლია რამდენიმე სისტემის ფაილი, რომლებიც აუცილებელია pitft პროგრამული უზრუნველყოფის გასაშვებად. საქმე ისაა, რომ კონკრეტულ საცავში უნდა იყოს დამატებითი ფაილები, გახსენით საცავი შემდეგი ბრძანების აკრეფით:

sudo nano /etc/apt/sources.list

ეს გახსნის ტერმინალის რედაქტორს ამ საცავისთვის და თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ ფაილები აქ დამატებითი ხაზების ჩასმით. დამატებითი სტრიქონები ფაქტობრივად მოგეცემათ შეცდომის შეტყობინებით, ფაილების წყაროს ჩათვლით, ეს იყო ის ხაზი, რომელიც უნდა ჩავწერო დაკარგული ფაილების მისაღებად:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian მონაკვეთი ძირითადი კონტრიბუტორი არა-უფასო rip firmware

ამ ცვლილების შესანახად, საკვანძო ბრძანება არის ctrl+O "Out Out", შემდეგ ctrl+T შემდეგ შეიყვანეთ ფაილის საპოვნელად, შემდეგ გადაწერეთ ორიგინალური ფაილი შესაბამის საქაღალდეში. შენიშვნა, "სათანადო ფაილი" არის ფაილის სახელი, რომელიც გახსნილია, aka "/etc/apt/sources.list" დარწმუნდით, რომ არ შეარჩიეთ ფაილის.d ვერსია. შემდეგ დახურეთ ფანჯარა, როდესაც ის შეინახება.

დაბრუნდით წინა საფეხურზე, რათა დაასრულოთ ჭურჭლის დაყენების პროცესი.

ნაბიჯი 12: განაახლეთ Pi და მიიღეთ საჭირო პროგრამული უზრუნველყოფა

ამ ეტაპზე, PiTFT იქნება თქვენი კონსოლი.

პრობლემა

Pi განახლებისთვის ჩაწერეთ ეს ბრძანება:

sudo apt-get განახლება

მას შემდეგ, რაც Pi განახლდება, ჩვენ დავაინსტალირებთ პროგრამულ უზრუნველყოფას AMG8833 გამოყენებისათვის. ჩაწერეთ შემდეგი ბრძანებები:

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

git კლონი

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py ინსტალაცია

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

sudo pip დააინსტალირეთ ფერი Adafruit_AMG88xx

ნაბიჯი 13: ჩართეთ I2C ავტობუსი AMG8833– თან კომუნიკაციის დასაშვებად

I2C ავტობუსის გასააქტიურებლად, ჩვენ უნდა შევცვალოთ Pi- ს კონფიგურაცია.

ტიპი:

sudo raspi-config

შემდეგ გამოიყენეთ ისრის ღილაკები ნავიგაციისთვის მე –5 ვარიანტზე, კითხულობთ „ინტერფეისის ვარიანტს“და დააჭირეთ Enter.

გადადით P5 "I2C" - მდე და დააჭირეთ Enter.

ჩართეთ I2C მოთხოვნის ჩართვის "დიახ" ვარიანტზე დაჭერით.

დააჭირეთ Enter, როდესაც ნათქვამია, რომ ის ჩართულია.

გამოიყენეთ მარჯვენა და მარცხენა ისრის ღილაკები ნავიგაციისთვის "დასრულების" შემდეგ დააჭირეთ ღილაკს Enter კონფიგურაციიდან გასასვლელად. ფანჯარა

ნაბიჯი 14: დარწმუნდით, რომ სენსორი მიმაგრებულია და გამოვლენილია I2C– ით

ამის გადასამოწმებლად შემდგომ გაგრძელებამდე, შეიყვანეთ ბრძანება:

sudo i2cdetect -y 1

თუ მასივი ჩნდება მხოლოდ ტირეებით, გარდა მე -9 სვეტის ქვედა რიგის 69 -ისა, მაშინ თქვენი სისტემა მუშაობს გამართულად.

ნაბიჯი 15: გამოიყენეთ კამერა

კამერის დასაწყებად, შეიყვანეთ ბრძანებები:

პრობლემა

cd ~/

git კლონი

cd Adafruit_AMG88xx_python/მაგალითები

sudo python therm_cam.py

ეს გახსნის კამერის ფანჯარას. თქვენ ახლა გაქვთ ფუნქციური თერმული კამერა, მოგერიდებათ მიუთითოთ ის ნივთებზე.

ასევე მას შემდეგ, რაც ჩვენ ვიყენებთ მხოლოდ pitft– ს, როგორც ჩვენებას, თქვენ დაგჭირდებათ ფიზიკურად გამორთვა AMG8833– ზე, რათა დაუბრუნდეთ ბრძანების ტერმინალის ფანჯარას. ერთხელ დაბრუნდით ბრძანების ფანჯარაში, თუ გსურთ Pi გამორთოთ, ჩაწერეთ:

გათიშვა ახლა

უსაფრთხოების რჩევა: არ გათიშოთ Pi დენიდან გამორთვის პროცესის დასრულებამდე, ამან შეიძლება დააზიანოს SD ბარათი.

ნაბიჯი 16: შემდგომი იდეა: კოდის რედაქტირება ნაჩვენები ტემპერატურის დიაპაზონის შესაცვლელად

თუ გსურთ შეცვალოთ დიაპაზონი, რომელიც თავდაპირველ კოდს ჰქონდა, გამორთეთ თერმული სენსორი და ჩაწერეთ ეს ბრძანება:

sudo nano therm_cam.py

ეს გახსნის კოდის რედაქტორს. გადაახვიეთ ტემპერატურის დიაპაზონში და შეცვალეთ სურვილისამებრ. გაითვალისწინეთ, რომ ისინი ცელსიუსში არიან.

ჩამოწერეთ შესწორებული კოდი და შეინახეთ როგორც ახალი ფაილი ან გადაწერეთ ორიგინალური მაგალითი.

ამის გასაკეთებლად კიდევ ერთი (უდავოდ უფრო მარტივი გზა) იქნება უბრალოდ Pi- ს მონიტორში ჩასმა HDMI და ბრძანებით:

სტარტქსი

ეს ჩატვირთავს მთავარ გვერდს და შემდეგ შეგიძლიათ უბრალოდ შეხვიდეთ ფაილებში და გახსნათ therm_cam.py პითონის რედაქტორში და შეცვალოთ და შეინახოთ იქ.