IR Thermal Camera: 16 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Nakapanood ka na ba ng isang sci-fi o action na pelikula, kung saan ang mga character ay lumilipat sa isang itim na silid na maitim at binago ang kanilang "pangitain na paningin"? O nakapaglaro ka na ba ng Metroid Prime at naaalala ang thermal visor na nakuha ng pangunahing tauhan?

Kaya nagawa ko ang pareho sa mga bagay na iyon at sa palagay ko ay masinop ito. Ang nakikitang ilaw ay isang mahusay na paraan para magamit namin ang aming mga mata upang makita ang mundo sa paligid natin, ngunit may ilang mga pagkukulang ng aming kasalukuyang pag-ulit ng ebolusyon ng isang eyeball eyeball, lalo na hindi ito gumagana nang walang nakikitang ilaw na ipinakilala sa aming system. Maaari rin itong sumalamin sa kakatwa at ibaluktot ang imaheng nakunan nito.

Ang mga thermal camera ay walang ganitong mga problema, nakita nila ang mga infrared na haba ng daluyong ng ilaw na natural na ibinubuga ng anumang maiinit na katawan. Nangangahulugan ito na nagtatrabaho sila sa dilim, at hindi talaga sila sumasalamin sa mga ibabaw tulad ng ginagawa ng mga nakikitang light wavelength. Ginagawa nitong madaling gamitin ang mga ito sa kawalan ng isang nakikitang ilaw na mapagkukunan upang matukoy ang maligamgam na mga katawan, pati na rin maaari itong magamit upang mas tumpak na subaybayan ang mga kinematic ng isang mainit na katawan sa paggalaw nang mas tumpak kaysa sa isang maginoo na kamera.

Napagpasyahan naming gumawa ng isang thermal camera sapagkat naisip namin na ito ay magiging isang maayos na pagpapalawak sa paggawa ng IR input sa isang visual na representasyon. Natapos namin ang paggamit ng isang maliit na hanay ng mga IR sensor na tinatawag na Grid Eye AMG8833 at isang maliit na computer na tinatawag na isang Raspberry Pi na may kakayahang palawakin ang tanging 8x8 input ng AMG8833 sa isang output ng 32x32, na nagbibigay ng isang disenteng resolusyon sa imaheng ang gumagawa ng screen.

Itinuturo sa amin na gumawa ng isang maliit na thermal camera, gamitin ito upang mapabilib ang iyong mga kaibigan o mangibabaw sa ilang uri ng panloob na laro na nilalaro sa dilim, kahit na makakahanap ka ng isang portable power supply na sapat upang patakbuhin ang Pi on.

Hakbang 1: Paghahanda at Kaligtasan

Bago ka magsimula, dapat mong malaman ang:

Ang Infrared Radiation, o IR, ay isang uri ng ilaw na sumisilaw mula sa isang bagay dahil sa thermal energy nito. Mahahanap ng IR Sensor ang radiation na ito, at pagkatapos ay nangangailangan ng mga programa upang maproseso ang signal at ipakita ang imahe.

Nagbibigay ang website na ito ng software upang mag-format ng isang SD Card:

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

Ang website na ito ay nagbibigay ng NOOBS OS upang patakbuhin ang Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Ang karagdagang impormasyon tungkol sa AMG8833 IR sensor ay matatagpuan dito:

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

Kaligtasan: Pinapayuhan na ikonekta mo ang circuitry bago mag-plug sa Raspberry Pi. Pinapayuhan din namin na panatilihing nakapaloob ang pagpupulong sa isang encasement upang maprotektahan ang hardware mula sa mga ligaw na alon, epekto, at likido. Panghuli, huwag tanggalin ang USB upang isara ang Raspberry Pi, dahil maaari itong makapinsala sa aparato. Sa halip, gamitin ang "shutdown now" na utos.

Hakbang 2: Ipunin ang Lahat ng Kinakailangan na Mga Sangkap at Tool

Tiyaking mayroon ka ng lahat ng mga sumusunod na sangkap:

-2.8 Ipakita ang touch screen ng PiTFT (https://www.adafruit.com/product/1983)

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

-Pi T-Cobbler + at 40 pin ribbon cable (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 mga wire ng babae / babae na lumulukso

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

Siguraduhin din na mayroon ka ng lahat ng mga sumusunod na tool para sa pagpupulong at pag-format:

-Computer na may access sa internet

-Mini USB cable

-Keyboard

-Mouse

Hakbang 3: Ikabit ang PiTFT kay Cobbler

Gamitin ang 40 pin ribbon cable upang ikonekta ang PiTFT male 40 pin mount sa Cobbler 40 pin mount. Tandaan: ang puting kawad sa 40 pin ribbon ay dapat na nakaposisyon ayon sa larawan.

Hakbang 4: Ikabit ang PiTFT Display sa Raspberry Pi

Ikabit nang diretso ang PiTFT Display sa Raspberry Pi sa pamamagitan ng paglalagay ng 40 pin na babaeng konektor sa PiTFT gamit ang male mount sa Raspberry Pi.

Hakbang 5: Ikabit ang 8x8 Thermal Camera Sensor sa Cobbler

Gamitin ang apat na babae / babaeng jumper wires upang ikabit ang 8x8 Thermal Camera Sensor sa Cobbler.

Ang Vin ay kumokonekta sa 5V sa Cobbler, at ang natitirang mga pin ay tumutugma sa parehong mga label sa pagitan ng bawat pin sa thermal camera at sa Cobbler. Ang mga "3Vo" at "INT" na mga pin sa thermal camera ay naiwan na hindi nakakabit.

Ang tapos na circuit ay ipinapakita sa itaas.

Hakbang 6: Mag-download ng SD Memory Card Formatter

Buksan ang site https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html at i-download ang SD Card Formatter gamit ang naaangkop na file para sa iyong computer.

Hakbang 7: I-format ang SD Card

Buksan ang program ng SD Card Downloader sa iyong computer at piliin ang card, pagkatapos ay piliin ang "Overwrite format" at patakbuhin ang programa. Hahatiin nito ang SD card sa isang bagay na tinatawag na Fat32, na kung saan ay kinakailangan upang ilagay ang isang OS sa card.

Hakbang 8: Mag-download ng Mga Noobs

Pumunta sa https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ at i-download ang zip file para sa Noobs software.

Buksan ang folder ng zip mula sa iyong mga pag-download at i-click ang kunin. Idagdag ang pangalang "Noobs" sa dulo ng pangalan ng patutunguhan upang lumikha ng isang bagong folder na humahawak sa mga nakuha na file.

Hakbang 9: Pagkuha ng OS Sa Raspberry Pi

Kopyahin ang mga nahango na file mula sa folder ng Noobs sa naka-format na SD card. Mag-eject ng SD card at ipasok sa Raspberry Pi. I-plug ang Pi sa isang monitor sa pamamagitan ng HDMI at pagkatapos ay i-power ang Pi sa pamamagitan ng pag-plug nito sa computer sa pamamagitan ng USB. Gusto mong i-hook ito hanggang sa isang mouse at keyboard din. Sundin ang mga tagubilin sa boot at i-install ang "Raspbian OS" Siguraduhin na piliin ang wika ng keyboard na "American English." Ilalagay nito ang OS sa Raspberry Pi at buksan ang desktop screen.

Hakbang 10: I-set up ang PiTFT

Buksan ang mga koneksyon sa internet at tiyakin na ang Pi ay may access sa internet.

Buksan ang pindutan ng Terminal sa tuktok na bar ng desktop at i-type ang sumusunod na code:

cd ~

wget

chmod + x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Pagkatapos kapag tumatakbo ang programa, para sa kung ano ang gusto namin ng uri 1 pagkatapos ay ipasok ang unang query, 1 at ipasok muli para sa pangalawa.

Tip sa Pag-troubleshoot: kung nakakakuha ka ng isang error na sinasabi na may mga file na nawawala, tingnan ang susunod na hakbang at pagkatapos ay bumalik sa isang ito, na nagsisimula sa "sudo./adafruit-pitft.sh"

Kapag tinanong kung nais mong lumitaw ang console sa pitft display, i-type ang "y" at pagkatapos ay pindutin ang enter.

Pagkatapos i-type ang "y" kapag tinanong na i-reboot ngayon.

Hakbang 11: Kung Nakakakuha Ka ng Error sa Pag-set up ng PiTFT…

Ang NOOBS ay malamang na nawawala ang ilang mga file ng system na kinakailangan upang patakbuhin ang pitft software, kung nakakuha ka ng isang error sa ilang mga punto sa huling hakbang, ito ang mga tagubilin upang maitama ang error. Ang isyu ay kailangang magkaroon ng mga karagdagang file sa isang partikular na imbakan, buksan ang repository sa pamamagitan ng pagta-type sa sumusunod na utos:

sudo nano /etc/apt/source.list

Bubuksan nito ang isang terminal editor para sa lalagyan na ito at magagawa mong magdagdag ng mga file dito sa pamamagitan ng pagpasok ng mga karagdagang linya. Ang mga karagdagang linya ay talagang ibinibigay sa iyo ng mensahe ng error kasama ang pinagmulan ng mga file, ito ang linya na kailangan kong i-type upang makuha ang aking mga nawawalang file:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian mag-abot ng pangunahing contrib non-free rip firmware

Upang mai-save ang pagbabagong ito, ang pangunahing utos ay ctrl + O para sa "Isulat ang Out", pagkatapos ay ctrl + T pagkatapos ay ipasok upang hanapin ang file, pagkatapos ay patungan ang orihinal na file sa tamang folder. Tandaan, ang "tamang file" ay ang pangalan ng file na iyong binuksan, aka "/etc/apt/source.list" Siguraduhing hindi piliin ang.d bersyon ng file. Pagkatapos isara ang window sa sandaling nai-save ito.

Bumalik sa nakaraang hakbang upang matapos ang proseso ng pag-set up ng pitft.

Hakbang 12: I-update ang Pi at Kumuha ng Kinakailanganang Software

Sa puntong ito, ang PiTFT ay magiging iyong console.

Tip sa Pag-troubleshoot: kung nagkakaproblema ka sa pagpapatakbo gamit lamang ang PiTFT console, maaari mong i-type ang command startx upang buksan muli ang buong desktop.

Upang mai-update ang Pi, i-type ang utos na ito:

sudo apt-get update

Pagkatapos kapag na-update ang Pi, mai-install namin ang software para sa paggamit ng AMG8833. I-type ang mga sumusunod na utos:

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

git clone

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py install

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

sudo pip i-install ang kulay Adafruit_AMG88xx

Hakbang 13: Paganahin ang I2C Bus upang Payagan ang Komunikasyon Sa AMG8833

Upang paganahin ang I2C bus, kailangan naming baguhin ang pagsasaayos ng Pi.

Uri:

sudo raspi-config

Pagkatapos ay gamitin ang mga arrow key upang mag-navigate pababa sa ika-5 na pagpipilian na binabasa ang "Interfacing Option" at pindutin ang enter.

Mag-navigate pababa sa P5 "I2C" at pindutin ang enter.

Paganahin ang I2C sa pamamagitan ng pagpindot ng enter sa pagpipiliang "Oo" ng paganahin ang query.

Pindutin ang ipasok kapag sinabi nito na ito ay pinagana.

Gamitin ang kanan at kaliwang arrow key upang mag-navigate sa "tapusin" pagkatapos ay pindutin ang enter upang lumabas sa config. bintana

Hakbang 14: Patunayan Na Ang Sensor ay Nakalakip at Nakita ng I2C

Upang mapatunayan lang ito bago magpatuloy, ilagay ang utos:

sudo i2cdetect -y 1

Kung ang isang array ay lilitaw na may mga gitling lamang maliban sa isang 69 sa ilalim na hilera ng ika-9 na haligi, kung gayon ang iyong system ay gumagana nang maayos.

Hakbang 15: Gamitin ang Camera

Upang simulan ang camera, ipasok ang mga command:

Tip sa Pag-troubleshoot: Para sa hakbang na ito, gumagamit ang Pi ng isang English keyboard na gumagamit ng Shift + / upang mai-type ang "~" (ang forwardslash ay ang susi sa pagitan ng backspace at ipasok sa keyboard)

cd ~ /

git clone

cd Adafruit_AMG88xx_python / mga halimbawa

sudo python thermal_cam.py

Bubuksan nito ang window ng camera. Mayroon ka na ngayong isang functional thermal camera, huwag mag-atubiling ituro ito sa mga bagay.

Gayundin dahil ginagamit lamang namin ang pitft bilang isang display, kakailanganin mong pisikal na idiskonekta ang lakas sa AMG8833 upang bumalik sa window ng command terminal. Sa sandaling bumalik sa window ng utos, kung nais mong i-shut down ang Pi, i-type sa:

shutdown ngayon

Tip sa Kaligtasan: Huwag idiskonekta ang Pi mula sa kuryente bago ito makumpleto ang proseso ng pag-shutdown nito, maaari itong makapinsala sa SD card.

Hakbang 16: Karagdagang Ideya: Pag-edit ng Code upang Baguhin ang Saklaw ng Mga Temperatura na Ipinapakita

Kung nais mong ayusin ang saklaw na ang halimbawa ng code ay orihinal na mayroon, idiskonekta ang lakas sa thermal sensor at i-type ang utos na ito:

sudo nano thermal_cam.py

Bubuksan nito ang editor ng code. Mag-scroll pababa sa saklaw ng temperatura at ayusin kung nais. Tandaan na nasa Celsius sila.

Isulat ang na-edit na code at i-save bilang alinman sa isang bagong file o patungan ang orihinal na halimbawa.

Ang isa pang (mas madaling masabing paraan) upang magawa ito ay i-plug lamang ang Pi sa isang monitor na may isang HDMI at utos:

startx

I-boot nito ang homepage, at pagkatapos ay maaari ka lamang pumunta sa mga file at buksan ang thermal_cam.py sa python editor at baguhin at i-save ito doon.