Kamera Termal IR: 16 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Pernahkah Anda menonton film fiksi ilmiah atau aksi, di mana karakter-karakternya pindah ke ruangan yang gelap gulita dan menyalakan "penglihatan termal" mereka? Atau apakah Anda pernah memainkan Metroid Prime dan ingat pelindung termal yang dimiliki karakter utama?

Yah saya telah melakukan kedua hal itu dan berpikir itu cukup rapi. Cahaya tampak adalah cara terbaik bagi kita untuk memanfaatkan mata kita untuk melihat dunia di sekitar kita, tetapi ada beberapa kekurangan dari iterasi evolusioner bola mata kita saat ini, yaitu tidak berfungsi tanpa cahaya tampak telah diperkenalkan ke sistem kita.. Itu juga dapat mencerminkan aneh dan mendistorsi gambar yang diambil olehnya.

Kamera termal tidak memiliki masalah ini, mereka mendeteksi panjang gelombang cahaya inframerah yang secara alami dipancarkan oleh benda hangat mana pun. Ini berarti mereka bekerja dalam gelap, dan mereka tidak benar-benar memantulkan permukaan seperti halnya panjang gelombang cahaya tampak. Ini membuatnya berguna untuk digunakan tanpa adanya sumber cahaya tampak untuk mendeteksi benda hangat, serta dapat digunakan untuk melacak kinematika gerak benda hangat secara lebih akurat daripada kamera konvensional.

Kami memutuskan untuk membuat kamera termal karena kami pikir ini akan menjadi perluasan yang rapi dalam mengubah input IR menjadi representasi visual. Kami akhirnya menggunakan sejumlah kecil sensor IR yang disebut Grid Eye AMG8833 dan komputer kecil bernama Raspberry Pi yang mampu memperluas satu-satunya input 8x8 dari AMG8833 ke output 32x32, yang memberikan resolusi yang layak untuk gambar. layar menghasilkan.

Ini adalah instruksi kami untuk membuat kamera termal kecil, gunakan ini untuk mengesankan teman-teman Anda atau mendominasi dalam beberapa jenis permainan dalam ruangan yang dimainkan dalam gelap, meskipun Anda harus menemukan catu daya portabel yang cukup untuk menjalankan Pi.

Langkah 1: Persiapan & Keamanan

Sebelum Anda mulai, Anda harus tahu:

Radiasi Inframerah, atau IR, adalah jenis cahaya yang memancar dari suatu objek karena energi panasnya. Sensor IR dapat mendeteksi radiasi ini, dan kemudian membutuhkan program untuk memproses sinyal dan menampilkan gambar.

Situs web ini menyediakan perangkat lunak untuk memformat Kartu SD:

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

Situs web ini menyediakan OS NOOBS untuk menjalankan Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Informasi lebih lanjut tentang sensor IR AMG8833 dapat ditemukan di sini:

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

Keamanan: Disarankan agar Anda menghubungkan sirkuit sebelum mencolokkan Raspberry Pi. Kami juga menyarankan agar Anda menyimpan rakitan dalam wadah tertutup untuk melindungi perangkat keras dari arus, benturan, dan cairan yang menyimpang. Terakhir, jangan cabut USB untuk mematikan Raspberry Pi, karena dapat merusak perangkat. Sebagai gantinya, gunakan perintah "shutdown now".

Langkah 2: Kumpulkan Semua Komponen dan Alat yang Diperlukan

Pastikan Anda memiliki semua komponen berikut:

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

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

-Pi T-Cobbler+ dan kabel pita 40 pin (https://www.adafruit.com/product/2028)

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

-4 kabel jumper wanita / wanita

-Kartu MicroSD dan adaptor (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Pastikan juga Anda memiliki semua alat berikut untuk perakitan dan pemformatan:

-Komputer dengan akses internet

-Kabel USB mini

-Papan ketik

-Mouse

Langkah 3: Pasang PiTFT ke Cobbler

Gunakan kabel pita 40 pin untuk menghubungkan dudukan 40 pin PiTFT male ke dudukan Cobbler 40 pin. Catatan: kabel putih pada pita 40 pin harus diposisikan sesuai dengan foto.

Langkah 4: Lampirkan Tampilan PiTFT ke Raspberry Pi

Pasang Tampilan PiTFT langsung ke Raspberry Pi dengan menyejajarkan konektor 40 pin female pada PiTFT dengan male mount pada Raspberry Pi.

Langkah 5: Pasang Sensor Kamera Termal 8x8 ke Tukang Sepatu

Gunakan empat kabel jumper wanita/wanita untuk memasang Sensor Kamera Termal 8x8 ke Tukang Sepatu.

Vin terhubung ke 5V pada Cobbler, dan pin lainnya cocok dengan label yang sama antara setiap pin pada kamera termal dan pada Cobbler. Pin "3Vo" dan "INT" pada kamera termal dibiarkan tidak terpasang.

Sirkuit yang sudah selesai ditunjukkan di atas.

Langkah 6: Unduh Formatter Kartu Memori SD

Buka situs https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html dan unduh Pemformat Kartu SD menggunakan file yang sesuai untuk komputer Anda.

Langkah 7: Format Kartu SD

Buka program SD Card Downloader di komputer Anda dan pilih kartu, lalu pilih "Timpa format" dan jalankan program. Ini akan mempartisi kartu SD menjadi sesuatu yang disebut FAT32, yang diperlukan untuk menempatkan OS pada kartu.

Langkah 8: Unduh Noobs

Buka https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ dan unduh file zip untuk perangkat lunak Noobs.

Buka folder zip dari unduhan Anda dan klik ekstrak. Tambahkan nama "Noobs" di akhir nama tujuan untuk membuat folder baru yang menampung file yang diekstrak.

Langkah 9: Mendapatkan OS Ke Raspberry Pi

Salin file yang diekstrak dari folder Noobs ke kartu SD yang diformat. Keluarkan kartu SD dan masukkan ke dalam Raspberry Pi. Colokkan Pi ke monitor melalui HDMI dan kemudian nyalakan Pi dengan mencolokkannya ke komputer melalui USB. Anda juga ingin menghubungkannya ke mouse dan keyboard. Ikuti instruksi boot dan instal "Raspbian OS" Pastikan untuk memilih bahasa keyboard "American English." Ini akan menempatkan OS ke Raspberry Pi dan membuka layar desktop.

Langkah 10: Siapkan PiTFT

Buka koneksi internet dan pastikan Pi memiliki akses ke internet.

Buka tombol Terminal di bilah atas desktop dan ketik kode berikut:

cd ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Kemudian ketika program berjalan, untuk apa yang kita inginkan ketik 1 lalu masukkan untuk kueri pertama, 1 dan masukkan lagi untuk yang kedua.

Tip Pemecahan Masalah: jika Anda mendapatkan pesan kesalahan yang mengatakan bahwa ada file yang hilang, lihat langkah berikutnya dan kembali ke langkah ini, mulai dari awal dengan "sudo./adafruit-pitft.sh"

Ketika ditanya apakah Anda ingin konsol muncul di tampilan pitft, ketik "y" lalu tekan enter.

Kemudian ketik "y" ketika ditanya reboot sekarang.

Langkah 11: Jika Anda Mendapatkan Kesalahan Menyiapkan PiTFT…

NOOBS kemungkinan kehilangan beberapa file sistem yang diperlukan untuk menjalankan perangkat lunak pitft, jika Anda mendapatkan kesalahan di beberapa titik selama langkah terakhir, ini adalah petunjuk untuk memperbaiki kesalahan. Masalahnya perlu ada file tambahan di repositori tertentu, buka repositori dengan mengetikkan perintah berikut:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Ini akan membuka editor terminal untuk repositori ini dan Anda dapat menambahkan file di sini dengan memasukkan baris tambahan. Baris tambahan sebenarnya diberikan kepada Anda oleh pesan kesalahan termasuk sumber file, ini adalah baris yang harus saya ketik untuk mendapatkan file saya yang hilang:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch kontribusi utama firmware rip non-bebas

Untuk menyimpan perubahan ini, perintah kuncinya adalah ctrl+O untuk "Write Out", lalu ctrl+T lalu enter untuk mencari file, lalu timpa file asli di folder yang sesuai. Catatan, "file yang tepat" adalah nama file yang Anda buka, alias "/etc/apt/sources.list" Pastikan untuk tidak memilih versi.d dari file tersebut. Kemudian tutup jendela setelah disimpan.

Kembali ke langkah sebelumnya untuk menyelesaikan proses pengaturan pitft.

Langkah 12: Perbarui Pi dan Dapatkan Perangkat Lunak yang Diperlukan

Pada titik ini, PiTFT akan menjadi konsol Anda.

Tip Pemecahan Masalah: jika Anda mengalami masalah saat mengoperasikan hanya menggunakan konsol PiTFT, Anda dapat mengetikkan perintah startx untuk membuka desktop lengkap lagi.

Untuk memperbarui Pi, ketik perintah ini:

sudo apt-get update

Kemudian setelah Pi diperbarui, kami akan menginstal perangkat lunak untuk menggunakan AMG8833. Ketik perintah berikut:

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 install color Adafruit_AMG88xx

Langkah 13: Aktifkan Bus I2C untuk Memungkinkan Komunikasi Dengan AMG8833

Untuk mengaktifkan bus I2C, kita perlu mengubah konfigurasi Pi.

Jenis:

sudo raspi-config

Kemudian gunakan tombol panah untuk menavigasi ke opsi ke-5 membaca "Opsi Antarmuka" dan tekan enter.

Arahkan ke P5 "I2C" dan tekan enter.

Aktifkan I2C dengan menekan enter pada opsi "Ya" dari kueri aktifkan.

Tekan enter ketika dikatakan bahwa itu telah diaktifkan.

Gunakan tombol panah kanan dan kiri untuk menavigasi ke "selesai" lalu tekan enter untuk keluar dari konfigurasi. jendela.

Langkah 14: Pastikan Sensor Terpasang dan Terdeteksi oleh I2C

Untuk memverifikasi ini sebelum melanjutkan lebih jauh, masukkan perintah:

sudo i2cdetect -y 1

Jika array muncul dengan hanya tanda hubung kecuali 69 di baris bawah kolom ke-9, maka sistem Anda berfungsi dengan baik.

Langkah 15: Gunakan Kamera

Untuk memulai kamera, masukkan perintah:

Tips Mengatasi Masalah: Untuk langkah ini, Pi menggunakan keyboard bahasa Inggris yang menggunakan Shift+\ untuk mengetik "~" (garis miring ke depan adalah kunci antara spasi mundur dan enter pada keyboard)

cd ~/

git clone

cd Adafruit_AMG88xx_python/contoh

sudo python thermal_cam.py

Ini akan membuka jendela kamera. Anda sekarang memiliki kamera termal yang berfungsi, jangan ragu untuk mengarahkannya ke berbagai hal.

Juga karena kami hanya menggunakan pitft sebagai tampilan, Anda perlu memutuskan secara fisik daya ke AMG8833 untuk kembali ke jendela terminal perintah. Setelah kembali ke jendela perintah, jika Anda ingin mematikan Pi, ketik:

matikan sekarang

Tip Keamanan: Jangan lepaskan Pi dari daya sebelum menyelesaikan proses shutdown-nya, ini dapat merusak kartu SD.

Langkah 16: Ide Lebih Lanjut: Mengedit Kode untuk Mengubah Kisaran Suhu yang Ditampilkan

Jika Anda ingin menyesuaikan rentang yang awalnya dimiliki kode contoh, lepaskan daya ke sensor termal dan ketik perintah ini:

sudo nano thermal_cam.py

Ini akan membuka editor kode. Gulir ke bawah ke kisaran suhu dan sesuaikan sesuai keinginan. Perhatikan bahwa mereka dalam Celcius.

Tulis kode yang diedit dan simpan sebagai file baru atau timpa contoh aslinya.

Cara lain (bisa dibilang lebih mudah) untuk melakukan ini adalah dengan menyambungkan Pi kembali ke monitor dengan HDMI dan perintah:

mulaix

Ini akan mem-boot beranda, dan kemudian Anda bisa masuk ke file dan membuka thermal_cam.py di editor python dan mengubah dan menyimpannya di sana.