IR -värmekamera: 16 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Har du någonsin sett en sci-fi eller actionfilm, där karaktärerna rör sig in i ett svart rum och slår på sin "termiska syn"? Eller har du någonsin spelat Metroid Prime och kommer ihåg det termiska visiret som huvudpersonen fick?

Jag har gjort båda dessa saker och tycker att det är ganska snyggt. Synligt ljus är ett utmärkt sätt för oss att använda våra ögon för att se världen omkring oss, men det finns några brister i vår nuvarande evolutionära iteration av en linsögla, nämligen att det inte fungerar utan att synligt ljus har introducerats i vårt system. Det kan också reflektera konstigt och förvränga bilden som fångas av det.

Värmekameror har inte dessa problem, de upptäcker de infraröda våglängderna för ljus som naturligt avges från en varm kropp. Det betyder att de arbetar i mörkret och att de inte riktigt reflekterar från ytor så mycket som synliga ljusvåglängder gör. Detta gör dem praktiska att använda i avsaknad av en synlig ljuskälla för att upptäcka varma kroppar, liksom den kan användas för att mer exakt spåra kinematiken för en varm kropp i rörelse mer exakt än en vanlig kamera.

Vi bestämde oss för att göra en värmekamera eftersom vi tyckte att det skulle vara en snygg expansion för att göra IR -ingång till en visuell representation. Vi slutade använda ett litet utbud av IR -sensorer som kallas ett Grid Eye AMG8833 och en liten dator som kallas en Raspberry Pi som kan expandera den enda 8x8 ingången på AMG8833 till en utgång på 32x32, vilket ger en anständig upplösning till bilden skärmen producerar.

Detta är vår instruerbara att göra en liten värmekamera, använda denna för att imponera på dina vänner eller dominera i något slags inomhusspel som spelas i mörkret, även om du måste hitta en bärbar strömförsörjning som är tillräcklig för att köra Pi på.

Steg 1: Förberedelse och säkerhet

Innan du börjar bör du veta:

Infraröd strålning, eller IR, är en typ av ljus som strålar ut från ett objekt på grund av dess termiska energi. IR -sensorn kan upptäcka denna strålning och behöver sedan program för att bearbeta signalen och visa bilden.

Denna webbplats tillhandahåller programvaran för att formatera ett SD -kort:

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

Denna webbplats tillhandahåller NOOBS OS för att köra Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Mer information om AMG8833 IR -sensorn finns här:

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

Säkerhet: Det rekommenderas att du ansluter kretsen innan du ansluter Raspberry Pi. Vi rekommenderar också att du förvarar aggregatet inneslutet i ett hölje för att skydda hårdvaran från strömmar, stötar och vätskor. Slutligen, koppla inte ur USB -enheten för att stänga av Raspberry Pi, eftersom det kan skada enheten. Använd istället kommandot "avstängning nu".

Steg 2: Samla alla nödvändiga komponenter och verktyg

Se till att du har alla följande komponenter:

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

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

-Pi T-Cobbler+ och 40-stifts bandkabel (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 hona/honkabel

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

Se också till att du har alla följande verktyg för montering och formatering:

-Dator med internetuppkoppling

-Mini USB -kabel

-Tangentbord

-Mus

Steg 3: Fäst PiTFT på skomakaren

Använd 40 -polig bandkabel för att ansluta PiTFT 40 -polig hane till Cobbler 40 -stifts fäste. Obs: den vita tråden på 40 -stiftsbandet ska placeras enligt bilden.

Steg 4: Fäst PiTFT -skärmen på Raspberry Pi

Anslut PiTFT -skärmen direkt till Raspberry Pi genom att ställa in den 40 -poliga honkontakten på PiTFT med hanfästet på Raspberry Pi.

Steg 5: Fäst 8x8 termisk kamerasensor på skomakaren

Använd de fyra kvinnliga/kvinnliga bygelkablarna för att fästa 8x8 termisk kamerasensor till skomakaren.

Vin ansluter till 5V på skomakare, och resten av stiften matchar med samma etiketter mellan varje stift på värmekameran och på skomakaren. "3Vo" - och "INT" -stiften på värmekameran lämnas fria.

Den färdiga kretsen visas ovan.

Steg 6: Ladda ner SD -minneskortformaterare

Öppna webbplatsen https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html och ladda ner SD -kortformateraren med lämplig fil för din dator.

Steg 7: Formatera SD -kortet

Öppna SD Card Downloader -programmet på din dator och välj kortet, välj sedan "Skriv över format" och kör programmet. Detta kommer att dela upp SD -kortet i något som kallas en Fat32, vilket är vad som behövs för att placera ett operativsystem på kortet.

Steg 8: Ladda ner Noobs

Gå till https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ och ladda ner zip -filen för Noobs -programvaran.

Öppna zip -mappen från dina nedladdningar och klicka på extrahera. Lägg till namnet "Noobs" i slutet av destinationsnamnet för att skapa en ny mapp som innehåller de extraherade filerna.

Steg 9: Få operativsystemet till Raspberry Pi

Kopiera de extraherade filerna från Noobs -mappen till det formaterade SD -kortet. Mata ut SD -kortet och sätt in det i Raspberry Pi. Anslut Pi till en bildskärm via HDMI och strömförsörj sedan Pi genom att ansluta den till datorn via USB. Du kommer också att vilja ansluta den till en mus och ett tangentbord. Följ startinstruktionerna och installera "Raspbian OS" Var noga med att välja tangentbordsspråk "amerikansk engelska". Detta kommer att sätta OS på Raspberry Pi och öppna skrivbordsskärmen.

Steg 10: Konfigurera PiTFT

Öppna internetanslutningarna och se till att Pi har tillgång till internet.

Öppna Terminal -knappen i det övre fältet på skrivbordet och skriv in följande kod:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Sedan när programmet körs, för det vi vill ha typ 1, skriv sedan in för den första frågan, 1 och ange igen för den andra.

Felsökningstips: om du får ett felmeddelande om att det saknas filer, se nästa steg och återgå till det här, börja om med "sudo./adafruit-pitft.sh"

På frågan om du vill att konsolen ska visas på pitft -skärmen skriver du "y" och trycker sedan på enter.

Skriv sedan "y" när du tillfrågas omstart nu.

Steg 11: Om du får ett fel när du konfigurerar PiTFT …

NOOBS saknar troligtvis några systemfiler som är nödvändiga för att köra pitft -programvaran. Om du fick ett fel någon gång under det sista steget är det här instruktionerna för att rätta till felet. Problemet är att det måste finnas ytterligare filer i ett visst förråd, öppna förvaret genom att skriva in följande kommando:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Detta öppnar en terminalredigerare för det här förvaret och du kan lägga till filer här genom att infoga ytterligare rader. De extra raderna får du faktiskt av felmeddelandet inklusive källan till filerna, detta var raden som jag var tvungen att skriva in för att få mina saknade filer:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch main contrib non-free rip firmware

För att spara den här ändringen är nyckelkommandot ctrl+O för "Skriv ut", sedan ctrl+T och sedan enter för att hitta filen, skriv sedan över originalfilen i rätt mapp. Observera att "rätt fil" är namnet på filen du öppnade, aka "/etc/apt/sources.list" Var noga med att inte välja.d -versionen av filen. Stäng sedan fönstret när det har sparats.

Återgå till föregående steg för att avsluta processen med att installera pitft.

Steg 12: Uppdatera Pi och skaffa nödvändig programvara

Vid denna tidpunkt kommer PiTFT att vara din konsol.

Felsökningstips: om du har problem med att bara använda PiTFT -konsolen kan du skriva kommandot startx för att öppna hela skrivbordet igen.

För att uppdatera Pi, skriv in det här kommandot:

sudo apt-get uppdatering

När sedan Pi har uppdaterats kommer vi att installera programvaran för användning av AMG8833. Skriv in följande kommandon:

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

git -klon

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py installera

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

sudo pip installera färg Adafruit_AMG88xx

Steg 13: Aktivera I2C -bussen för att tillåta kommunikation med AMG8833

För att aktivera I2C -bussen måste vi ändra Pi: s konfiguration.

Typ:

sudo raspi-config

Använd sedan piltangenterna för att navigera ner till det femte alternativet som läser "Gränssnittsalternativ" och tryck på enter.

Navigera ner till P5 "I2C" och tryck enter.

Aktivera I2C genom att trycka på "Ja" -alternativet i aktiveringsfrågan.

Tryck enter när det står att det har aktiverats.

Använd höger och vänster piltangenter för att navigera till "avsluta" och tryck sedan på enter för att avsluta konfigurationen. fönster.

Steg 14: Kontrollera att sensorn är ansluten och upptäckt av I2C

För att bara verifiera detta innan du fortsätter, ange kommandot:

sudo i2cdetect -y 1

Om en array visas med bara bindestreck förutom en 69 i nedre raden i den 9: e kolumnen, fungerar ditt system korrekt.

Steg 15: Använd kameran

För att starta kameran, ange kommandona:

Felsökningstips: I det här steget använder Pi ett engelskt tangentbord som använder Shift+\ för att skriva "~" (forwardslash är nyckeln mellan backspace och enter på tangentbordet)

cd ~/

git -klon

cd Adafruit_AMG88xx_python/exempel

sudo python thermal_cam.py

Detta öppnar kamerafönstret. Du har nu en funktionell värmekamera, rikta den gärna på saker.

Eftersom vi bara använder pitft som display måste du fysiskt koppla bort strömmen till AMG8833 för att återgå till kommandoterminalfönstret. Väl tillbaka till kommandofönstret, om du vill stänga av Pi skriver du in:

avstängning nu

Säkerhetstips: Koppla inte bort Pi från strömmen innan den avslutar sin avstängning, detta kan skada SD -kortet.

Steg 16: Ytterligare idé: Redigera koden för att ändra temperaturintervallet som visas

Om du vill justera intervallet som exempelkoden ursprungligen hade, koppla bort strömmen till termosensorn och skriv in det här kommandot:

sudo nano thermal_cam.py

Detta öppnar kodredigeraren. Rulla ner till temperaturområdet och justera efter önskemål. Observera att de är i Celsius.

Skriv ut den redigerade koden och spara som antingen en ny fil eller skriv över originalexemplet.

Ett annat (förmodligen enklare sätt) att göra detta skulle vara att bara ansluta Pi till en bildskärm med en HDMI och kommando:

startx

Detta startar hemsidan, och sedan kan du bara gå in i filerna och öppna thermal_cam.py i python -redigeraren och ändra och spara det där.