IR termisk kamera: 16 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Har du nogensinde set en sci-fi eller actionfilm, hvor karaktererne bevæger sig ind i et mørkt rum og tænder deres "termiske syn"? Eller har du nogensinde spillet Metroid Prime og husker det termiske visir, som hovedpersonen fik?

Jeg har godt gjort begge disse ting og synes det er ret pænt. Synligt lys er en glimrende måde for os at bruge vores øjne til at se verden omkring os, men der er nogle mangler ved vores nuværende evolutionære iteration af en linseøje, nemlig at det ikke virker, uden at synligt lys er blevet introduceret i vores system. Det kan også afspejle underligt og forvrænge billedet taget af det.

Termiske kameraer har ikke disse problemer, de registrerer de infrarøde bølgelængder af lys, der naturligt udsendes af enhver varm krop. Det betyder, at de arbejder i mørket, og de reflekterer ikke rigtig af overflader så meget som synlige lysbølgelængder gør. Dette gør dem praktiske at bruge i mangel af en synlig lyskilde til at detektere varme kroppe, såvel som det kan bruges til mere præcist at spore kinematikken for en varm krop i bevægelse mere præcist end et konventionelt kamera.

Vi besluttede at lave et termisk kamera, fordi vi troede, at det ville være en pæn udvidelse at gøre IR -input til en visuel fremstilling. Vi endte med at bruge et lille udvalg af IR -sensorer kaldet et Grid Eye AMG8833 og en lille computer kaldet en Raspberry Pi, der er i stand til at udvide AMG8833's eneste 8x8 -input til et output på 32x32, hvilket giver en anstændig opløsning til billedet skærmen producerer.

Dette er vores instruerbare til at lave et lille termisk kamera, bruge dette til at imponere dine venner eller dominere i en slags indendørs spil, der spilles i mørket, selvom du bliver nødt til at finde en bærbar strømforsyning, der er tilstrækkelig til at køre Pi på.

Trin 1: Forberedelse og sikkerhed

Inden du starter, bør du vide:

Infrarød stråling, eller IR, er en type lys, der udstråler fra et objekt på grund af dets termiske energi. IR -sensoren kan registrere denne stråling og har derefter brug for programmer til at behandle signalet og vise billedet.

Dette websted giver softwaren til at formatere et SD -kort:

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

Dette websted giver NOOBS OS til at køre Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Yderligere oplysninger om AMG8833 IR -sensoren findes her:

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

Sikkerhed: Det tilrådes, at du tilslutter kredsløbet, før du tilslutter Raspberry Pi. Vi anbefaler også, at du opbevarer enheden i et kabinet for at beskytte hardwaren mod vildstrømme, stød og væsker. Endelig skal du ikke tage USB -stikket ud for at lukke Raspberry Pi, da dette kan beskadige enheden. Brug i stedet kommandoen "lukning nu".

Trin 2: Saml alle nødvendige komponenter og værktøjer

Sørg for at have alle følgende komponenter:

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

-Adafruit AMG8833 8x8 termisk kamerasensor (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-skomager+ og 40-polet båndkabel (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 hun-/huntrøjer

-MicroSD-kort og adapter (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Sørg også for, at du har alle følgende værktøjer til samling og formatering:

-Computer med internetadgang

-Mini USB -kabel

-Tastatur

-Mus

Trin 3: Tilslut PiTFT til skomager

Brug 40 -bånds båndkablet til at forbinde PiTFT -hanbøsningen med 40 ben til Cobbler 40 -bens mount. Bemærk: den hvide ledning på 40 -bens båndet skal placeres i henhold til billedet.

Trin 4: Sæt PiTFT -skærm på Raspberry Pi

Sæt PiTFT -skærmen direkte på Raspberry Pi ved at stille det 40 -polede hunstik på PiTFT op med den hanlige holder på Raspberry Pi.

Trin 5: Fastgør 8x8 termisk kamerasensor til skomageren

Brug de fire hun/hun -jumperkabler til at fastgøre 8x8 termisk kamerasensor til skomageren.

Vin tilsluttes 5V på skomager, og resten af stifterne matcher med de samme etiketter mellem hver stift på termokameraet og på skomageren. "3Vo" og "INT" benene på termokameraet efterlades ikke fastgjort.

Det færdige kredsløb er vist ovenfor.

Trin 6: Download SD -hukommelseskortformatering

Åbn webstedet https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html, og download SD -kortformatteren ved hjælp af den relevante fil til din computer.

Trin 7: Formater SD -kortet

Åbn programmet SD Card Downloader på din computer, vælg kortet, vælg derefter "Overskriv format" og kør programmet. Dette vil opdele SD -kortet i noget, der kaldes en Fat32, hvilket er det, der er nødvendigt for at placere et operativsystem på kortet.

Trin 8: Download Noobs

Gå til https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ og download zip -filen til Noobs -softwaren.

Åbn zip -mappen fra dine downloads, og klik på udtræk. Tilføj navnet "Noobs" til slutningen af destinationsnavnet for at oprette en ny mappe, der indeholder de udpakkede filer.

Trin 9: Få OS til Raspberry Pi

Kopier de udpakkede filer fra Noobs -mappen til det formaterede SD -kort. Skub SD -kort ud, og sæt det i Raspberry Pi. Slut Pi'en til en skærm via HDMI, og tænd derefter Pi'en ved at tilslutte den til computeren via USB. Du vil også gerne tilslutte den til en mus og et tastatur. Følg bootinstruktionerne og installer "Raspbian OS" Sørg for at vælge tastatursprog "Amerikansk engelsk". Dette vil sætte OS på Raspberry Pi og åbne skrivebordsskærmen.

Trin 10: Konfigurer PiTFT

Åbn internetforbindelserne, og sørg for, at Pi har adgang til internettet.

Åbn Terminal -knappen på den øverste bjælke på skrivebordet, og indtast følgende kode:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Når programmet kører, skal du indtaste den første forespørgsel for det, vi ønsker, 1, og indtaste igen for den anden.

Tip til fejlfinding: Hvis du får en fejlmeddelelse om, at der mangler filer, skal du se det næste trin og derefter vende tilbage til dette og starte forfra med "sudo./adafruit-pitft.sh"

Når du bliver spurgt, om du vil have konsollen til at blive vist på pitft -displayet, skal du skrive "y" og derefter trykke på enter.

Skriv derefter "y", når du bliver spurgt om genstart nu.

Trin 11: Hvis du får en fejl under konfigurationen af PiTFT …

NOOBS mangler sandsynligvis et par systemfiler, der er nødvendige for at køre pitft -softwaren. Hvis du fik en fejl på et tidspunkt under det sidste trin, er det instruktionerne for at rette fejlen. Problemet er, at der skal være yderligere filer i et bestemt depot, åbne depotet ved at skrive følgende kommando:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Dette åbner en terminal editor for dette lager, og du kan tilføje filer her ved at indsætte flere linjer. De ekstra linjer får du faktisk af fejlmeddelelsen, herunder kilden til filerne, dette var den linje, jeg var nødt til at indtaste for at få mine manglende filer:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch vigtigste bidrag ikke-gratis rip firmware

For at gemme denne ændring er nøglekommandoen ctrl+O for "Skriv ud", derefter ctrl+T, indtast derefter for at finde filen, og overskriv derefter den originale fil i den korrekte mappe. Bemærk, at den "rigtige fil" er navnet på den fil, du åbnede, aka "/etc/apt/sources.list" Sørg for ikke at vælge.d -versionen af filen. Luk derefter vinduet, når det er gemt.

Vend tilbage til det forrige trin for at afslutte processen med at oprette pitft.

Trin 12: Opdater Pi, og hent den nødvendige software

På dette tidspunkt er PiTFT din konsol.

Tip til fejlfinding: Hvis du har problemer med at betjene bare ved at bruge PiTFT -konsollen, kan du skrive kommandoen startx for at åbne hele skrivebordet igen.

For at opdatere Pi skal du indtaste denne kommando:

sudo apt-get opdatering

Så når Pi er opdateret, installerer vi softwaren til brug af AMG8833. Indtast følgende kommandoer:

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

git -klon

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py installation

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

sudo pip installer farve Adafruit_AMG88xx

Trin 13: Aktiver I2C -bussen for at tillade kommunikation med AMG8833

For at aktivere I2C -bussen skal vi ændre Pi's konfiguration.

Type:

sudo raspi-config

Brug derefter piletasterne til at navigere ned til den femte indstilling, der læser "Interfacing Option", og tryk på enter.

Naviger ned til P5 "I2C" og tryk enter.

Aktiver I2C ved at trykke på enter på "Ja" -funktionen i aktiveringsforespørgslen.

Tryk på enter, når der står, at den er blevet aktiveret.

Brug højre og venstre piletast til at navigere til "afslut", og tryk derefter på enter for at afslutte konfigurationen. vindue.

Trin 14: Kontroller, at sensoren er tilsluttet og registreret af I2C

For bare at bekræfte dette, før du fortsætter, skal du indtaste kommandoen:

sudo i2cdetect -y 1

Hvis en matrix kun vises med bindestreger undtagen en 69 i nederste række i den 9. kolonne, fungerer dit system korrekt.

Trin 15: Brug kameraet

For at starte kameraet skal du indtaste kommandoerne:

Tip til fejlfinding: Til dette trin bruger Pi et engelsk tastatur, der bruger Shift+\ til at skrive "~" (forwardslash er nøglen mellem backspace og enter på tastaturet)

cd ~/

git -klon

cd Adafruit_AMG88xx_python/eksempler

sudo python thermal_cam.py

Dette åbner kameravinduet. Du har nu et funktionelt termisk kamera, peg det gerne på ting.

Da vi også kun bruger pitft som display, skal du fysisk afbryde strømmen til AMG8833 for at vende tilbage til kommandoterminalvinduet. Når du er tilbage til kommandovinduet, skal du indtaste:

lukning nu

Sikkerhedstip: Afbryd ikke Pi'en fra strømmen, før den afslutter nedlukningsprocessen, dette kan beskadige SD -kortet.

Trin 16: Yderligere idé: Redigering af koden for at ændre det viste temperaturområde

Hvis du vil justere det område, som eksempelkoden oprindeligt havde, skal du afbryde strømmen til termosensoren og indtaste denne kommando:

sudo nano thermal_cam.py

Dette åbner kodeeditoren. Rul ned til temperaturområdet, og juster efter ønske. Bemærk, at de er i Celsius.

Skriv den redigerede kode ud, og gem som enten en ny fil, eller overskriv det originale eksempel.

En anden (uden tvivl lettere måde) at gøre dette ville være at bare tilslutte Pi'en igen til en skærm med en HDMI og kommando:

startx

Dette starter startsiden, og så kan du bare gå ind i filerne og åbne thermal_cam.py i python -editoren og ændre og gemme den der.