Time-Lapse Box: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Denne vejledning viser, hvordan du opbygger en Raspberry Pi -opsætning til at skyde timelapses!

Opsætningen er lavet af en kasse, der indeholder en lyskilde og et kamera (PiCamera), der styres af en Raspberry Pi for at tage billeder og uploade dem til Google Drev.

Jeg anvender min lysboks for at time-lapse væksten af bakteriekolonier på overfladen af petriskåle. Denne opsætning kan dog let tilpasses til timelapse eller visuelt overvåge alt, hvad du ønsker!

Jeg vil guide dig gennem alle de trin, jeg fulgte for at få mit system til at fungere:

Trin 1: Du forbereder din Google -konto, så din Raspberry Pi autonomt kan sende billeder til Google Drev

Trin 2: Du konfigurerer din Raspberry Pi til at styre lyskilden og kameraet, så den kan få adgang til din GoogleDrive

Trin 3: Du bygger kassen og monterer Picamera

Trin 4: Du leder Raspberry Pi's GPIO og lyskilden gennem et relæ

Trin 5: Begynd at skyde!

Bemærk, at rækkefølgen af sektionerne i denne vejledning ikke betyder noget. Du kan følge dem i enhver rækkefølge, du ønsker!

Lad os blive STAAAAAAARTED

Forbrugsvarer

1) 1 Raspberry Pi (Here Version Pi 3 Model B +) + 1 Picamera (Here Module V2) + 1SD -kort (mellem 8 og 32Gb)

2) 2 5V strømforsyninger, tastatur, mus, skærm og WIFI til arbejde med din Raspberry Pi

3) Et 5V relæ og en masse elektriske ledninger.

3) En lyskilde (Her bruger jeg en lyspude Gaomon GB4 til at oplyse petriskåle nedenfra!)

4) En stor kasse (eller træplader til at bygge den)

7) Almindelige værktøjer (plyers, skruetrækker, tape, loddejern, bor) + 3 delskruede skruer (2,2 til 2,5 mm diameter)

Trin 1: Konfigurer din Google -konto

Introduktion til dette trin

Vi gemmer billederne taget af Raspberry Pi på Google Drev. Udover at undgå at fylde din Pi's hukommelse, giver dette dig mulighed for at kontrollere, hvor lang tid der går fra alle steder i verden!

Google har frigivet en Python -pakke kaldet PyDrive, som giver dig mulighed for at uploade og downloade filer med … Python!

Google giver masser af dokumentation for at forstå, hvordan man håndterer PyDrive. Jeg fandt også Annis selvstudie meget nyttig. Men hvis du er en biolog som mig, kan al denne programmeringsjargon (API, scopes, flow, token …) være lidt overvældende. Så her er historien, som jeg forstår den:

Du opretter et projekt på din Google -konto og aktiverer programmeringsmuligheden for dette projekt. Google giver dig et navn og en adgangskode, som dit python -script bruger til at oprette forbindelse til din Google -konto. Når den opretter forbindelse første gang, bruger Python et autorisations "flow", hvor den fortæller Google, hvilken service den vil have adgang til (listen over tjenester, Python ønsker at få adgang til, kaldes "omfanget"). Når Google modtager en flowanmodning fra python, vil den bede om din tilladelse. Når du har accepteret manuelt, får Python legitimationsoplysninger og et token til at oprette forbindelse til Google uden din tilladelse i fremtiden.

1) Gå til Google Cloud Plateform, og klik på Vælg et projekt på det blå bånd. Klik på Nyt projekt øverst til højre i pop-up-vinduet. Navngiv dit projekt, og klik på Opret. Dette vil bringe dig tilbage til velkomstsiden. Klik igen på Vælg et projekt på det blå bånd. Klik nu på det nye projekt, du lige har oprettet.

2) Klik på menuen Burger øverst til venstre på skærmen. Vælg API & Services >> Dashboard i venstre kolonne på skærmen. Vælg derefter + AKTIV APIS og TJENESTER lige under det blå bånd. Søg derefter efter Drev i søgelinjen, og vælg Google Drev. Klik derefter på knappen Aktiver.

3) Gå tilbage til Burger -menuen >> API & Services, og vælg denne gang legitimationsoplysninger. Gå til den næste side på OAuth -samtykkeskærmen, og giv din applikation et navn og Gem. Klik nu på de blå 'Opret legitimationsoplysninger' knapper for at vælge OAuth Client ID -indstillingen. Marker nu alternativet Andet og Opret.

4) Nu kan du downloade en fil kaldet client_secret.json. Denne fil gemmer dine legitimationsoplysninger og token. Det vil blive brugt af dit python -script på din Raspberry Pi til at interagere med din Google -konto. For nu gem det på et flashdrive som 'credentials.json', vil du overføre det til din Raspberry Pi, når den er konfigureret.

Trin 2: Indstilling af Raspberry Pi

Introduktion til dette trin:

Her installerer du pakkerne og python -scriptet, så din Raspberry Pi kan fungere. Python-scriptet lapser.py er hjernen, der styrer vores time-lapse-enhed. Det har tre hovedfunktioner:

1) Det omhandler Google Drev. Som forklaret i afsnit 1, hvis du vil vide mere om denne del, kan du kigge op her, her og her). 2) Det aktiverer GPIO for at tænde lyskilden. 3) Det aktiverer PiCamera til at tage billeder.

Hvis du vil forstå, hvordan scriptet fungerer, har jeg kommenteret kraftigt hvert trin og har inkluderet links til de online -tutorials, jeg har brugt til at skrive det.

Okay lad os begynde:

1) Forbered dit SD -kort

Formater dit SD -kort for at formatere FAT. Download NOOBS fra Raspberry Pi -webstedet. Kopier og indsæt alle filerne fra din nyligt downloadede mappe direkte på dit SD -kort. Hvis den sidder fast, kan du finde detaljerede instruktioner her.

2) Start din Raspberry Pi

Indsæt bare dit SD -kort i din Pi -tur, tænd det, og følg bootinstruktionerne.

3) Sørg for, at din Raspberry Pi er indstillet til det korrekte tidspunkt:

> i kommandovinduet indtast følgende kommando:

sudo date -s "Man Aug 30 15:27:30 UTC 2019"

4) Sørg for, at du bruger python 3

> i kommandovinduet indtast følgende kommando:

python -version

> hvis python -versionen ikke er 3, rediger.bashrc -filen ved at indtaste følgende kommando:

sudo nano ~/.bashrc

Rul ned for enden af dokumentet, og tilføj følgende linje til slutningen af filen:

alias python = 'usr/bin/python3.5'

gem og genstart

5) Installer de nødvendige pakker:

> i kommandovinduet indtast følgende kommandoer:

pip installer pydrive

sudo apt-get install libatlas-base-dev

pip installer google-auth-oauthlib

python -m pip install -U matplotlib

python -m pip install -U

sudo apt-get install python-gi-cairo

6) Aktiver PiCamera:

> indtast Terminal: sudo raspi-config

> Klik på 5 Interfacing Option derefter på P1 Camera, aktiver derefter kameraets interface og genstart

7) Gem Python Script lapser.py og fil credentials.json på din Raspberry Pi:

Download python -scriptet lapser.py, der findes i denne Instructable.lapser.py, er det script, der udføres for at skyde time -lapse. Jeg har sat det sammen ved at kopiere nogle bits af koder fundet online (jeg angiver adresserne på de websider, der bruges i scriptet). credentials.json er den fil, du fik i det sidste trin i afsnit 1, gem den med lapser.py i mappen Dokumenter på din Raspberry Pi.

8) Etabler godkendelsesflowet med dit Google Drev:

lapser.py indeholder alle instruktionerne for at etablere det første godkendelsesflow med din Google -konto med det program, du oprettede i afsnit 1. Det overfører legitimationsoplysningerne, der er gemt i credentials.json, til Google og åbner din webbrowser, så du kan logge manuelt ind på din Google -konto, og giv tilladelse til din app til at få adgang til dit Google Drev. Når dette er gjort, giver Google os et Token, som Lapser.py gemmer i dine dokumenter som en fil kaldet token.pickles, som vil blive brugt til at etablere forbindelser uden dit input i fremtiden.

Udfør lapser.py, indtast Terminal:

> cd Dokumenter

og så:

> python lapser.py

Log på din Google -konto, og lad din applikation få adgang til Google Drev.

Efter dette trin skal du kontrollere, at din Raspberry Pi tager billeder og gemmer dem på dit drev.

9) Sørg for, at din Raspberry Pi udfører lapser.py ved opstart uden brugerinput:

For at tillade din Raspberry Pi at køre lapser.py under opstart, fortæller vi den til at åbne terminalen, når den starter, og til at køre lapser.py, når terminalen åbnes:

For at fortælle Pi at åbne terminalen ved opstart ændrer vi filen autostart. Indtast kommandovinduet:

> sudo nano/etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart

Skriv derefter @lxterminal umiddelbart over linjen '@xscreensaver'. Gem og luk ved at skrive ctrl+x derefter y derefter indtaste.

For at køre lapser.py, når terminalen åbner, redigerer vi.bashrc -filen. Indtast kommandovinduet:

> sudo nano /home/pi/.bashrc

Rul ned til slutningen af filen, og skriv:

ekko Kører ved støvle

sudo python /home/pi/Documents/lapser.py

Gem og luk ved at skrive: ctrl+x derefter y derefter enter.

10) Flyt nogle pakker rundt:

Nu vil lapser.py køre på boot. Imidlertid gemmes de nødvendige pakker nu på et sted, den ikke kan få adgang til (/home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages). Vi er derfor nødt til at flytte disse pakker til det sted, den kan få adgang til (/usr/lib/python3.5/dist-packages). For at flytte disse pakker skal du skrive følgende kommando i din Raspberry Pi -terminal:

> sudo cp -a /home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages/. /usr/lib/python3.5/dist-packages/

Du kan kontrollere, at disse pakker blev flyttet ved at gå til det sted med filhåndtering. Du skal højreklikke og vælge Vis skjult for at få.local vist i filhåndteringen.

Dette er slutningen på dette afsnit! De næste afsnit bliver lidt mere snedige: vi bygger boksen og forbinder Raspberry Pi for at begynde at skyde vores timelapses!

Trin 3: Byg kassen

Introduktion til dette trin:

Den bedste tidsforløb er optaget i et konstant lysmiljø, hvor intet bevæger sig adskilt fra det, du filmer. Du kan bruge ethvert rum, hvor belysningen ikke ændrer sig for meget, såsom en stor kortæske, et skab, et opbevaringsrum, så længe din opsætning ikke bliver forstyrret under hele optagelsen.

En laserskærer giver dig mulighed for at bygge en pæn æske med perfekte dimensioner til din opsætning. Du behøver dog ikke noget så fancy at skyde store time-laps. Du kan også bruge ethvert rum, hvor belysningen ikke ændrer sig for meget, såsom en stor kortæske, et skab, et opbevaringsrum …

1) Design din kasse.

Jeg brugte en laserskærer (Trotec Speedy 360) til at bygge en kasse (i 6 mm MDF -træ), der ikke kun har de rigtige dimensioner, men også har et fantastisk design.

Husk, at din boks skal være høj nok, så kameraet kan fange hele din scene. Brug kameraets vandrette og lodrette synsfelter til at estimere, hvor højt dit kamera skal være for at fange det, du filmer.

Jeg brugte Make a Box med følgende dimensioner (bredde: 303 mm, længde: 453 mm, dybde (= højde): 350 mm, plankebredde: 6 mm) for at få tegningerne. Jeg tilføjede et par huller til Picamera og ledningerne og indgraverede også nogle seje trippy -tegninger fundet på Freepik.

2) Saml din æske

3) Monter Picamera

At have et stabilt kamera, der ikke bevæger sig under hele din optagelse, er meget vigtigt for at få et flot tidsforløb. Efter at have prøvet tape, 3D-printede PiCamera-sager og andre, kom jeg med et godt trick til både at indstille kameraets retning og holde det fast fast oven på kassen. Jeg bruger 3 skruer, som kun er gevind på deres spidser. Den trådløse del er den, der går gennem trædybden, mens gevindspidsen går i picamera -hullet. Når skruen drejes, vil den gevindskårne spids flytte PiCamera -hjørnet tættere eller væk fra boksens overflade. Dette giver dig mulighed for præcist og fast at indstille vinklen på dit kamera for at fange din scene.

Bemærk, at dette er den mest kunstfærdige del af denne Instructable, da hullernes placering og vinkel præcist skal matche dem på Picamera. Det er nok bedst, at du først øver dig på et ekstra stykke træ, før du begynder at stikke huller over hele din smukke kasse!

Trin 4: Tilslutning af lyskilden til RaspberryPi

Introduktion til dette trin:

Dette afsnit tager sig af at tilslutte din lyskilde, dit 5V -relæ og Raspberry Pi gennem dets GPIO.

Vigtigt: Jeg ved ikke meget om at arbejde med elektricitet og høje spændinger (jeg er jo bare en biolog). Jeg kan ikke garantere sikkerheden ved denne vejledning og den endelige opsætning. Vær særlig forsigtig med brandfare og ved arbejde med højspænding!

Du kan se her for at læse mere om, hvordan et 5V -relæ fungerer, og her for en komplet tutorial om styring af RaspberryPi's GPIO.

Du vil måske bemærke, at jeg ikke inkluderede nogen modstand i kredsløbet, der driver lyspuden. Dette skyldes, at der er mistanke om, at LED -strengen i den allerede har dem.

Bortset fra det er det hele på videoen!

Trin 5: Skyd Time Lapses

Og du er færdig!

God fornøjelse og del din kunst i kommentarerne!