Kotak Selang Waktu: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Tutorial ini akan menunjukkan bagaimana membangun setup Raspberry Pi untuk memotret timelapses!

Pengaturan dibuat dari kotak yang berisi sumber cahaya dan kamera (PiCamera) yang dikendalikan oleh Raspberry Pi untuk mengambil gambar dan mengunggahnya ke Google Drive.

Saya menerapkan light-box saya untuk mengatur waktu pertumbuhan koloni bakteri pada permukaan cawan Petri. Namun, pengaturan ini dapat dengan mudah disesuaikan dengan timelapse atau memantau secara visual apa pun yang Anda inginkan!

Saya akan memandu Anda melalui semua langkah yang saya ikuti untuk membuat sistem saya berfungsi:

Langkah 1: Anda akan menyiapkan akun Google Anda sehingga Raspberry Pi Anda dapat secara mandiri mengirim gambar ke Google Drive

Langkah 2: Anda akan mengatur Raspberry Pi Anda untuk mengontrol sumber cahaya dan kamera sehingga dapat mengakses GoogleDrive Anda

Langkah 3: Anda akan membuat kotak dan memasang Picamera

Langkah 4: Anda akan menghubungkan GPIO Raspberry Pi dan sumber cahaya melalui relai

Step5: Mulai menembak!

Perhatikan bahwa urutan bagian dari tutorial ini tidak penting. Anda dapat mengikuti mereka dalam urutan apa pun yang Anda inginkan!

Ayo STAAAARTED

Perlengkapan

1) 1 Raspberry Pi (Di Sini Versi Pi 3 Model B+) + 1 Picamera (Di Sini Modul V2) + 1 kartu SD (antara 8 dan 32Gb)

2) 2 Catu daya 5V, keyboard, mouse, layar, dan WIFI untuk bekerja dengan Raspberry Pi Anda

3) Relai 5V dan banyak kabel listrik.

3) Sumber cahaya (Di sini saya menggunakan pad lampu Gaomon GB4 untuk menerangi cawan Petri dari bawah!)

4) Sebuah kotak besar (atau papan kayu untuk membangunnya)

7) Alat umum (tang, obeng, pita, besi solder, bor) + 3 sekrup berulir sebagian (diameter 2,2 hingga 2,5 mm)

Langkah 1: Siapkan Akun Google Anda

Pengenalan langkah ini

Kami menyimpan gambar yang diambil oleh Raspberry Pi di Google Drive. Selain menghindari mengisi memori Pi Anda, ini akan memungkinkan Anda untuk memeriksa selang waktu Anda dari mana saja di seluruh dunia!

Google telah merilis paket Python bernama PyDrive yang memungkinkan Anda mengunggah dan mengunduh file dengan… Python!

Google menyediakan banyak dokumentasi untuk memahami cara menangani PyDrive. Saya juga menemukan tutorial Annis sangat membantu. Namun, jika Anda seorang ahli biologi seperti saya, semua jargon pemrograman ini (API, cakupan, aliran, token…) mungkin agak berlebihan. Jadi begini ceritanya seperti yang saya pahami:

Anda membuat proyek di akun Google Anda dan mengaktifkan opsi pemrogram untuk proyek ini. Google akan memberi Anda nama dan kode sandi yang digunakan skrip python Anda untuk terhubung ke akun Google Anda. Saat menghubungkan untuk pertama kalinya, Python menggunakan "aliran" otorisasi yang memberi tahu Google layanan apa yang ingin diaksesnya (Daftar layanan yang ingin diakses Python disebut "lingkup"). Saat Google menerima permintaan aliran dari python, itu akan meminta otorisasi Anda. Setelah Anda menerima secara manual, Python mendapatkan kredensial dan token untuk terhubung dengan Google tanpa otorisasi Anda di masa mendatang.

1) Buka Google Cloud Plateform dan klik Pilih Proyek pada pita biru. Klik Proyek Baru di kanan atas jendela pop-up. Beri nama proyek Anda dan klik Buat. Ini akan membawa Anda kembali ke halaman selamat datang. Sekali lagi, klik Pilih Proyek pada pita biru. Sekarang klik pada proyek baru yang baru saja Anda buat.

2) Klik menu Burger di kiri atas layar Anda. Di kolom kiri layar pilih API & Services >> Dashboard. Kemudian, tepat di bawah pita biru pilih + AKTIFKAN API dan LAYANAN. Selanjutnya, cari Drive di bilah pencarian dan pilih Google Drive. Kemudian klik tombol Aktifkan.

3) Kembali ke menu Burger >> API & Services dan kali ini pilih Credentials. Pada halaman berikutnya, buka Layar Persetujuan OAuth dan beri nama aplikasi Anda dan Simpan. Sekarang klik tombol biru 'Buat Kredensial' memilih opsi ID Klien OAuth. Sekarang centang opsi Other dan Create.

4) Sekarang Anda dapat mengunduh file bernama client_secret.json. File ini menyimpan kredensial dan token Anda. Ini akan digunakan oleh skrip python Anda di Raspberry Pi Anda untuk berinteraksi dengan akun Google Anda. Untuk saat ini simpan di flashdrive sebagai 'credentials.json', Anda akan mentransfernya ke Raspberry Pi Anda setelah pengaturan.

Langkah 2: Mengatur Raspberry Pi

Pengenalan langkah ini:

Di sini, Anda akan menginstal paket dan skrip python agar Raspberry Pi Anda dapat beroperasi. Skrip python lapser.py adalah otak yang mengatur perangkat selang waktu kami. Ini memiliki tiga fungsi utama:

1) Ini berkaitan dengan Google Drive. Seperti yang dijelaskan di bagian 1, jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang bagian ini, lihat di sini, di sini dan di sini). 2) Ini mengaktifkan GPIO untuk menyalakan sumber cahaya. 3) Ini menggerakkan PiCamera untuk mengambil gambar.

Jika Anda ingin memahami cara kerja skrip, saya telah banyak mengomentari setiap langkah dan menyertakan tautan ke tutorial online yang saya gunakan untuk menulisnya.

Baiklah mari kita mulai:

1) Siapkan kartu SD Anda

Format kartu SD Anda ke format FAT. Unduh NOOBS dari situs web Raspberry Pi. Salin dan tempel semua file dari folder yang baru diunduh langsung ke kartu SD Anda. Jika macet, petunjuk terperinci dapat ditemukan di sini.

2) Boot Raspberry Pi Anda

Cukup masukkan kartu SD Anda di giliran Pi Anda, nyalakan, dan ikuti instruksi booting.

3) Pastikan Raspberry Pi Anda diatur pada waktu yang benar:

> di jendela perintah masukkan perintah berikut:

sudo date -s "Senin 30 Agustus 15:27:30 UTC 2019"

4) Pastikan Anda menggunakan python 3

> di jendela perintah masukkan perintah berikut:

python -versi

> jika versi python bukan 3 edit file.bashrc dengan memasukkan perintah berikut:

sudo nano ~/.bashrc

Gulir ke bawah di akhir dokumen dan tambahkan baris berikut ke akhir file:

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

simpan dan reboot

5) Instal paket-paket yang dibutuhkan:

> di jendela perintah masukkan perintah berikut:

pip instal pydrive

sudo apt-get install libatlas-base-dev

pip instal google-auth-oauthlib

python -m pip install -U matplotlib

python -m pip install -U

sudo apt-get install python-gi-cairo

6) Aktifkan PiCamera:

> ketik di Terminal: sudo raspi-config

> Klik pada 5 Opsi Antarmuka lalu pada Kamera P1 lalu aktifkan antarmuka kamera dan reboot

7) Simpan Script Python lapser.py dan file credential.json di Raspberry Pi Anda:

Download script python lapser.py yang disediakan di Instructable.lapser.py ini adalah script yang akan dieksekusi untuk memotret time lapse. Saya telah mengumpulkannya dengan menyalin beberapa bit kode yang ditemukan secara online (saya memberikan alamat halaman web yang digunakan dalam skrip). kredensial.json adalah file yang Anda dapatkan di langkah terakhir Bagian 1 simpan dengan lapser.py di folder Documents Raspberry Pi Anda.

8) Buat alur autentikasi dengan Google Drive Anda:

lapser.py berisi semua petunjuk untuk membuat alur autentikasi pertama dengan Akun Google Anda dengan aplikasi yang Anda buat di Bagian 1. Ini mentransmisikan kredensial yang disimpan di kredensial.json ke Google dan membuka browser web Anda sehingga Anda dapat masuk secara manual ke Akun Google Anda dan berikan izin ke aplikasi Anda untuk mengakses Google Drive Anda. Setelah ini selesai, Google memberi kami Token yang disimpan Lapser.py di Dokumen Anda sebagai file bernama token.pickles yang akan digunakan untuk membuat koneksi tanpa masukan Anda di masa mendatang.

Jalankan lapser.py, ketik Terminal:

> cd Dokumen

lalu:

> python lapser.py

Masuk ke Akun Google Anda dan izinkan aplikasi Anda mengakses Google Drive.

Setelah langkah ini, periksa apakah Raspberry Pi Anda mengambil gambar dan menyimpannya ke Drive Anda.

9) Pastikan Raspberry Pi Anda menjalankan lapser.py saat boot tanpa input pengguna apa pun:

Agar Raspberry Pi Anda dapat menjalankan lapser.py saat booting, kami memintanya untuk membuka terminal saat booting dan menjalankan lapser.py saat terminal terbuka:

Untuk memberi tahu Pi untuk membuka terminal saat boot, kami memodifikasi file autostart. Ketik di jendela perintah:

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

Kemudian ketik @lxterminal tepat di atas baris '@xscreensaver'. Simpan dan tutup dengan mengetik ctrl+x lalu y lalu enter.

Untuk menjalankan lapser.py saat terminal terbuka, kita edit file.bashrc. Ketik di jendela perintah:

> sudo nano /home/pi/.bashrc

Gulir ke bawah ke akhir file dan ketik:

echo Berjalan saat boot

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

Simpan dan tutup dengan mengetik: ctrl+x lalu y lalu enter.

10) Pindahkan beberapa paket di sekitar:

Sekarang lapser.py akan berjalan saat boot. Namun, paket yang dibutuhkan sekarang disimpan di tempat yang tidak dapat diakses (/home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages). Oleh karena itu, kita perlu memindahkan paket-paket tersebut ke lokasi yang dapat diaksesnya (/usr/lib/python3.5/dist-packages). Untuk memindahkan paket-paket itu, ketik perintah berikut di terminal Raspberry Pi Anda:

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

Anda dapat memeriksa apakah paket-paket itu dipindahkan dengan pergi ke lokasi tersebut dengan pengelola file. Anda perlu mengklik kanan dan memilih Show Hidden untuk membuat.local muncul di pengelola file.

Ini adalah akhir dari bagian ini! Bagian selanjutnya akan sedikit lebih licik: kita akan membuat kotak dan menghubungkan Raspberry Pi untuk mulai memotret timelapse kita!

Langkah 3: Bangun Kotak

Pengenalan langkah ini:

Selang waktu terbaik diambil dalam lingkungan cahaya konstan di mana tidak ada yang bergerak selain dari hal yang Anda rekam. Anda dapat menggunakan ruang di mana pencahayaan tidak terlalu banyak berubah seperti kotak kartu besar, lemari, ruang penyimpanan selama pengaturan Anda tidak akan terganggu selama perekaman.

Pemotong laser akan memungkinkan Anda membuat kotak yang rapi dengan dimensi yang sempurna untuk pengaturan Anda. Namun, Anda tidak perlu sesuatu yang begitu mewah untuk memotret selang waktu yang hebat. Anda juga dapat menggunakan ruang di mana pencahayaan tidak terlalu banyak berubah seperti kotak kartu besar, lemari, ruang penyimpanan…

1) Rancang kotak Anda.

Saya menggunakan pemotong laser (Trotec Speedy 360) untuk membuat kotak (dari kayu MDF 6mm) yang tidak hanya memiliki dimensi yang tepat tetapi juga memiliki desain yang sangat bagus.

Ingatlah bahwa kotak Anda harus cukup tinggi agar kamera dapat menangkap seluruh pemandangan Anda. Gunakan bidang pandang horizontal dan vertikal picamera untuk memperkirakan seberapa tinggi kebutuhan kamera Anda untuk menangkap apa yang Anda rekam.

Saya menggunakan Make a Box dengan dimensi berikut (Lebar:303mm, Panjang:453mm, Kedalaman (=Tinggi):350mm, Lebar papan:6mm) untuk mendapatkan cetak biru. Saya menambahkan beberapa lubang untuk Picamera dan kabel dan juga mengukir beberapa gambar trippy keren yang ditemukan di Freepik.

2) Pasang kotak Anda

3) Pasang Picamera

Memiliki kamera stabil yang tidak bergerak selama pemotretan Anda sangat penting untuk mendapatkan selang waktu yang terlihat bagus. Setelah mencoba pita, kasing PiCamera yang dicetak 3D, dan lainnya, saya menemukan trik yang bagus untuk mengatur orientasi kamera dan menjaganya tetap kokoh di atas kotak. Saya menggunakan 3 sekrup yang berulir hanya di ujungnya. Bagian yang tidak berulir adalah yang melewati kedalaman kayu sedangkan ujung yang berulir masuk ke lubang picamera. Saat memutar sekrup, ujung berulir akan menggerakkan sudut PiCamera lebih dekat atau jauh dari permukaan kotak. Ini memungkinkan Anda untuk secara tepat dan tegas mengatur sudut kamera Anda untuk menangkap pemandangan Anda.

Harap dicatat bahwa ini adalah bagian paling licik dari Instruksi ini karena penempatan lubang dan sudutnya harus sama persis dengan yang ada di Picamera. Mungkin yang terbaik adalah Anda berlatih terlebih dahulu pada sepotong kayu cadangan sebelum Anda mulai membuat lubang di seluruh kotak indah Anda!

Langkah 4: Menghubungkan Sumber Cahaya ke RaspberryPi

Pengenalan langkah ini:

Bagian ini menangani pengkabelan sumber cahaya Anda, relai 5V Anda, dan Raspberry Pi melalui GPIO-nya.

Penting: Saya tidak tahu banyak tentang bekerja dengan listrik dan tegangan tinggi (saya hanya seorang ahli biologi). Saya tidak dapat menjamin keamanan tutorial ini dan pengaturan akhir. Berhati-hatilah terhadap bahaya kebakaran dan saat bekerja dengan tegangan tinggi!

Anda dapat melihat di sini untuk membaca lebih lanjut tentang cara kerja relai 5V dan di sini untuk tutorial lengkap tentang cara mengontrol GPIO RaspberryPi.

Anda mungkin memperhatikan bahwa saya tidak menyertakan resistor apa pun di sirkuit yang memberi daya pada bantalan lampu. Hal ini karena diduga bahwa string LED di dalamnya sudah memilikinya.

Selain itu, semuanya ada di video!

Langkah 5: Menembak Selang Waktu

Dan Anda selesai!

Bersenang-senang dan bagikan karya seni Anda di komentar!