IR Termal Kamera: 16 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Karakterlerin zifiri karanlık bir odaya girip “termal görüşlerini” açtığı bir bilimkurgu veya aksiyon filmi izlediniz mi? Veya hiç Metroid Prime oynayıp ana karakterin sahip olduğu termal vizörü hatırladınız mı?

Her ikisini de yaptım ve oldukça temiz olduğunu düşünüyorum. Görünür ışık, çevremizdeki dünyayı görmek için gözlerimizi kullanmamız için mükemmel bir yoldur, ancak bir mercek göz küresinin mevcut evrimsel yinelememizin bazı eksiklikleri vardır, yani sistemimize görünür ışık eklenmeden çalışmaz.. Ayrıca tuhaf yansıtabilir ve yakaladığı görüntüyü bozabilir.

Termal kameralarda bu sorunlar yoktur, herhangi bir sıcak cisim tarafından doğal olarak yayılan ışığın kızılötesi dalga boylarını algılarlar. Bu, karanlıkta çalıştıkları ve görünür ışık dalga boylarının yaptığı kadar yüzeylerden yansımadıkları anlamına gelir. Bu, sıcak cisimleri algılamak için görünür bir ışık kaynağının yokluğunda kullanım için kullanışlı hale getirir ve ayrıca hareket halindeki sıcak bir cismin kinematiğini geleneksel bir kameradan daha doğru bir şekilde izlemek için kullanılabilir.

Bir termal kamera yapmaya karar verdik çünkü bunun IR girdisini görsel bir temsile dönüştürmenin düzgün bir açılımı olacağını düşündük. Grid Eye AMG8833 adı verilen küçük bir dizi IR sensörü ve AMG8833'ün yalnızca 8x8 girişini 32x32'lik bir çıkışa genişletebilen Raspberry Pi adlı küçük bir bilgisayar kullandık, bu da görüntüye iyi bir çözünürlük sağlar. ekran üretir.

Bu, küçük bir termal kamera yapmak, bunu arkadaşlarınızı etkilemek veya karanlıkta oynanan bir tür iç mekan oyununda hükmetmek için kullanma talimatımızdır, ancak Pi'yi çalıştırmak için yeterli taşınabilir bir güç kaynağı bulmanız gerekecek.

Adım 1: Hazırlık ve Güvenlik

Başlamadan önce şunları bilmelisiniz:

Kızılötesi Radyasyon veya IR, termal enerjisi nedeniyle bir nesneden yayılan bir ışık türüdür. IR Sensörü bu radyasyonu algılayabilir ve ardından sinyali işlemek ve görüntüyü görüntülemek için programlara ihtiyaç duyar.

Bu web sitesi, bir SD Kartı biçimlendirmek için yazılım sağlar:

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

Bu web sitesi, Raspberry Pi'yi çalıştırmak için NOOBS işletim sistemini sağlar:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

AMG8833 IR sensörü hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:

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

Güvenlik: Raspberry Pi'yi prize takmadan önce devreyi bağlamanız önerilir. Donanımı başıboş akımlardan, darbelerden ve sıvılardan korumak için tertibatı bir muhafaza içinde tutmanızı da tavsiye ederiz. Son olarak, cihaza zarar verebileceğinden Raspberry Pi'yi kapatmak için USB'yi çıkarmayın. Bunun yerine, "şimdi kapat" komutunu kullanın.

Adım 2: Gerekli Tüm Bileşenleri ve Araçları Toplayın

Aşağıdaki bileşenlerin tümüne sahip olduğunuzdan emin olun:

-2.8 PiTFT dokunmatik ekran (https://www.adafruit.com/product/1983)

-Adafruit AMG8833 8x8 Termal Kamera Sensörü (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler+ ve 40 pinli şerit kablo (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 dişi/dişi atlama teli

-MicroSD kart ve adaptör (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Ayrıca, montaj ve biçimlendirme için aşağıdaki araçların tümüne sahip olduğunuzdan emin olun:

-İnternet erişimli bilgisayar

-Mini USB kablosu

-Tuş takımı

-Fare

3. Adım: PiTFT'yi Cobbler'a ekleyin

PiTFT erkek 40 pimli yuvayı Cobbler 40 pimli yuvaya bağlamak için 40 pimli şerit kabloyu kullanın. Not: 40 pinli şerit üzerindeki beyaz tel fotoğrafa göre konumlandırılmalıdır.

Adım 4: PiTFT Ekranını Raspberry Pi'ye Bağlayın

PiTFT'deki 40 pinli dişi konnektörü Raspberry Pi'deki erkek yuva ile hizalayarak PiTFT Ekranını doğrudan Raspberry Pi'ye bağlayın.

Adım 5: 8x8 Termal Kamera Sensörünü Ayakkabıcıya Takın

8x8 Termal Kamera Sensörünü Cobbler'a bağlamak için dört dişi/dişi atlama teli kullanın.

Vin, Cobbler'da 5V'a bağlanır ve pinlerin geri kalanı, termal kameradaki ve Cobbler'daki her pin arasındaki aynı etiketlerle eşleşir. Termal kamera üzerindeki "3Vo" ve "INT" pinleri takılı değil.

Bitmiş devre yukarıda gösterilmiştir.

Adım 6: SD Hafıza Kartı Formatlayıcıyı İndirin

www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html sitesini açın ve bilgisayarınıza uygun dosyayı kullanarak SD Kart Formatlayıcı'yı indirin.

7. Adım: SD Kartı Biçimlendirin

Bilgisayarınızda SD Card Downloader programını açın ve kartı seçin, ardından "Overwrite format" seçeneğini seçin ve programı çalıştırın. Bu, SD kartı, karta bir işletim sistemi yerleştirmek için gerekli olan Fat32 adı verilen bir şeye böler.

8. Adım: Noobs'u İndirin

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ adresine gidin ve Noobs yazılımı için zip dosyasını indirin.

İndirdiklerinizden zip klasörünü açın ve çıkart'a tıklayın. Ayıklanan dosyaları tutan yeni bir klasör oluşturmak için hedef adının sonuna "Noobs" adını ekleyin.

9. Adım: İşletim Sistemini Raspberry Pi'ye Alma

Noobs klasöründen ayıklanan dosyaları biçimlendirilmiş SD karta kopyalayın. SD kartı çıkarın ve Raspberry Pi'ye takın. Pi'yi HDMI aracılığıyla bir monitöre takın ve ardından Pi'yi USB üzerinden bilgisayara takarak çalıştırın. Bir fare ve klavyeye de bağlamak isteyeceksiniz. Önyükleme talimatlarını izleyin ve "Raspbian OS" kurun "Amerikan İngilizcesi" klavye dilini seçtiğinizden emin olun. Bu, işletim sistemini Raspberry Pi'ye yerleştirecek ve masaüstü ekranını açacaktır.

Adım 10: PiTFT'yi Kurun

İnternet bağlantılarını açın ve Pi'nin internete erişimi olduğundan emin olun.

Masaüstünün üst çubuğundaki Terminal düğmesini açın ve aşağıdaki kodu yazın:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Daha sonra program çalıştığında, istediğimizi 1 yazın, ardından ilk sorgu için 1 girin ve ikincisi için tekrar girin.

Sorun Giderme İpucu: Dosyaların eksik olduğunu söyleyen bir hata alırsanız, bir sonraki adıma bakın ve ardından "sudo./adafruit-pitft.sh" ile başlayarak buna geri dönün.

Konsolun pitft ekranında görünmesini isteyip istemediğiniz sorulduğunda, "y" yazın ve enter tuşuna basın.

Ardından, şimdi yeniden başlatma istendiğinde "y" yazın.

Adım 11: PiTFT'yi Kurma Hatası Alıyorsanız…

NOOBS, pitft yazılımını çalıştırmak için gerekli olan birkaç sistem dosyasını muhtemelen kaçırıyor, son adımda bir hata aldıysanız, bunlar hatayı düzeltmek için talimatlardır. Sorun, belirli bir depoda ek dosyalar olması gerektiğidir, aşağıdaki komutu yazarak depoyu açın:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Bu, bu depo için bir terminal düzenleyici açacaktır ve ek satırlar ekleyerek buraya dosya ekleyebilirsiniz. Ek satırlar aslında size dosyaların kaynağını içeren hata mesajıyla veriliyor, eksik dosyalarımı almak için yazmam gereken satır buydu:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian streç ana katkı ücretsiz olmayan rip üretici yazılımı

Bu değişikliği kaydetmek için, "Yazın" için tuş komutu ctrl+O, ardından ctrl+T ve ardından dosyayı bulmak için girin, ardından uygun klasördeki orijinal dosyanın üzerine yazın. Not, "doğru dosya", açtığınız dosyanın adıdır, namı diğer "/etc/apt/sources.list" Dosyanın.d sürümünü seçmediğinizden emin olun. Ardından, kaydedildikten sonra pencereyi kapatın.

Pitft kurma işlemini tamamlamak için önceki adıma dönün.

Adım 12: Pi'yi Güncelleyin ve Gerekli Yazılımı Alın

Bu noktada PiTFT sizin konsolunuz olacak.

Sorun Giderme İpucu: Yalnızca PiTFT konsolunu kullanarak çalıştırmada sorun yaşıyorsanız, tam masaüstünü yeniden açmak için startx komutunu yazabilirsiniz.

Pi'yi güncellemek için şu komutu yazın:

sudo apt-get güncellemesi

Ardından Pi güncellendiğinde, AMG8833'ü kullanmak için yazılımı yükleyeceğiz. Aşağıdaki komutları yazın:

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

git klonu

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py kurulumu

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

sudo pip yükleme rengi Adafruit_AMG88xx

Adım 13: AMG8833 ile İletişime İzin Vermek için I2C Veri Yolu'nu Etkinleştirin

I2C veri yolunu etkinleştirmek için Pi'nin konfigürasyonunu değiştirmemiz gerekiyor.

Tip:

sudo raspi yapılandırması

Ardından, "Arayüz Seçeneği" yazan 5. seçeneğe gitmek için ok tuşlarını kullanın ve enter tuşuna basın.

P5 "I2C" ye gidin ve enter tuşuna basın.

Etkinleştirme sorgusunun "Evet" seçeneğine enter tuşuna basarak I2C'yi etkinleştirin.

Etkinleştirildiğini söylediğinde enter tuşuna basın.

"Bitir"e gitmek için sağ ve sol ok tuşlarını kullanın ve ardından yapılandırmadan çıkmak için enter tuşuna basın. pencere.

Adım 14: Sensörün Takılı Olduğunu ve I2C Tarafından Algılandığını Doğrulayın

Devam etmeden önce bunu doğrulamak için şu komutu girin:

sudo i2cdetect -y 1

9. sütunun alt satırında 69 hariç yalnızca tire içeren bir dizi görünüyorsa, sisteminiz düzgün çalışıyor demektir.

Adım 15: Kamerayı Kullanın

Kamerayı başlatmak için komutları girin:

Sorun Giderme İpucu: Bu adım için Pi, "~" yazmak için Shift+\ kullanan bir İngilizce klavye kullanıyor (klavyede ileri çizgi, geri al ile enter arasındaki anahtardır)

cd ~/

git klonu

cd Adafruit_AMG88xx_python/örnekler

sudo python termal_cam.py

Bu, kamera penceresini açacaktır. Artık işlevsel bir termal kameranız var, onu bir şeylere doğrultmaktan çekinmeyin.

Ayrıca sadece pitft'i ekran olarak kullandığımızdan, komut terminali penceresine geri dönmek için AMG8833'ün gücünü fiziksel olarak kesmeniz gerekecek. Komut penceresine döndüğünüzde, Pi'yi kapatmak isterseniz şunu yazın:

şimdi kapat

Güvenlik İpucu: Kapatma işlemini tamamlamadan önce Pi'nin bağlantısını kesmeyin, bu SD karta zarar verebilir.

Adım 16: Diğer Fikir: Görüntülenen Sıcaklık Aralığını Değiştirmek İçin Kodu Düzenleme

Örnek kodun orijinal olarak sahip olduğu aralığı ayarlamak istiyorsanız, termal sensöre giden gücü kesin ve şu komutu yazın:

sudo nano termal_cam.py

Bu kod düzenleyiciyi açacaktır. Sıcaklık aralığına ilerleyin ve istediğiniz gibi ayarlayın. Santigrat cinsinden olduklarını unutmayın.

Düzenlenen kodu yazın ve yeni bir dosya olarak kaydedin veya orijinal örneğin üzerine yazın.

Bunu yapmanın bir başka (muhtemelen daha kolay yolu), Pi'yi bir HDMI ve komutla bir monitöre geri takmak olacaktır:

startx

Bu, ana sayfayı başlatacak ve ardından dosyalara gidip python düzenleyicide termal_cam.py dosyasını açıp değiştirip kaydedebilirsiniz.