1979 Kamera termike Apollo Pi: 10 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Ky detektor mikrovalë i cilësisë së mirë Apollo tani ka një qëllim të ri të shkëlqyeshëm si një aparat termik, i mundësuar nga një Raspberry Pi Zero me një sensor kamera termike Adafruit që merr temperaturat, duke shfaqur rezultatet në kohë reale në një ekran TFT të ndritshëm 1.3.

Ka një modalitet të paracaktuar dhe dinamik - në të parën ngjyrat e paraqitura në ekran bazohen në pragjet e temperaturës të koduara fort, dhe në të dytën diapazoni i ngjyrave mund të rregullohet duke përdorur rrëshqitës të temperaturës në një pult të Adafruit.io. Pulti gjithashtu në çast shfaq çdo fotografi të ngarkuar nga pajisja, të cilat janë kapur duke përdorur butonin origjinal të gishtit të madh në dorezë.

I gjithë sistemi mundësohet nga një paketë e hollë, cilindrike e baterisë USB e fshehur në dorezën e dorës, e cila mund të rimbushet lehtësisht duke dalë nga koni i hundës dhe duke lidhur një prizë USB.

Vetëm tre skriptet Python kontrollojnë logjikën e menysë, sensorin dhe integrimin e Adafruit.io, me ekranin e trajtuar nga PyGame.

Puna në këtë projekt me të vërtetë më ka ndihmuar të më mbajë pozitiv gjatë mbylljes, dhe me kohën shtesë në duart tona fëmijët & unë kam gjetur shumë gjëra interesante rreth shtëpisë për ta vënë në dukje!

Hidhini një sy Apollo Pi në veprim në videon e YouTube, në rast se nuk mund ta shihni versionin e ngulitur më sipër është në

Furnizimet

Monitor me mikrovalë Apollo

Raspberry Pi Zero W

Adafruit AMG8833 Breakout Kamera Termike

Ekran Adafruit Mini PiTFT 1.3"

Kabllo kërcyes

Disku vibrues 3v

USB bankë energjie

Hapi 1: Teardown

E mora Apollo Monitor në një shitje të dorës së dytë verën e kaluar, për pamjen e tij unike më shumë se çdo gjë tjetër - e cila është po aq mirë sa pati parë ditët më të mira! Qarqet brenda ishin të paplota dhe e gjithë gjëja ishte e mbuluar me një rrëmujë zam, një përpjekje historike për ta riparuar atë.

Fillimisht do të ishte përdorur për të kontrolluar praninë e rrezatimit me mikrovalë, me sa duket në një lloj mjedisi industrial duke pasur parasysh modelin e tij dhe rrallësinë e furrave me mikrovalë në atë kohë, megjithëse nuk mund të mësoja më shumë për të. Një gjë që dija, do të bënte shtëpinë ideale për një aparat fotografik termik.

Sapo zbrita nga "hunda" konike, pjesa tjetër fjalë për fjalë u copëtua, dhe njehsori analog i ngjitur dhe butoni drejtkëndor u hoqën lehtësisht. Unë e mbaja butonin, megjithatë, ishte krejtësisht funksionale dhe një formë vërtet e çuditshme, kështu që do të kisha luftuar për të vendosur një zëvendësues në të njëjtën vrimë.

Hapi 2: Instalimet elektrike

Përpara prerjes së kasës për të bërë gjithçka të përshtatshme, së pari doja të sigurohesha që e dija se si do të shkonin pjesët së bashku, kështu që vendosa të instaloj kabllon e sensorit dhe ekranit. Sensori në vetvete ishte mirë, vetëm katër kabllo kërcyes duheshin për ta lidhur atë me Raspberry Pi.

Ekrani ishte pak më i komplikuar, diagrami pinout tregoi se do të më duhej të lidhja 13 tela të kërcyesit - padyshim që është krijuar për t'u ulur drejtpërdrejt në majë të një Pi, kështu që unë vetëm duhet ta fajësoj veten. Vendosa të shtoj një pjesë të kokës femërore midis ekranit dhe lidhjeve Pi, në mënyrë që të mund të heq ekranin dhe ta lidh atë me lehtësi. Kjo ishte një ide e shkëlqyeshme, dhe unë ndoqa diagramin pinout me shumë kujdes për të lidhur kokën në Pi.

Më pas bashkova disa kabllo kërcyes të freskët në butonin origjinal, kështu që mund të lidhet me GPIO dhe të përdoret për të kapur fotografi të imazhit termik. Së fundi, unë bashkova një disk të vogël vibrues direkt në kunjat e GPIO, për të siguruar disa reagime haptike për shtypjet e butonave.

Hapi 3: Modalitetet e rastit

Një nga gjërat që ringjalli Apollo Monitor nga kutia ime "për të bërë" ishte vrima e ekranit në krye - kjo ishte afërsisht madhësia që më duhej për ekranin e vogël të Adafruit. Afërsisht. U desh një orë e më shumë me një skedar për të zgjeruar vrimën në madhësinë e duhur, por fatmirësisht arrita që të mos e shkatërroj rastin në këtë proces.

Unë gjithashtu copëtova pjesë nga pjesët e brendshme që mbanin fillimisht një bateri PP3, dhe nxora disa copa të brendshme brenda dorezës për të bërë vend për paketën e baterisë, duke përdorur një mjet rrotullues.

Më në fund unë shpova disa vrima të mëdha në mënyrë që kabllot për sensorin dhe kabllon e karikimit të mund të dalin nga "hunda" për t'u bashkuar me pjesën tjetër të qarqeve.

Hapi 4: Fuqia

Për këtë projekt vendosa të mos përdor një bateri LiPo dhe përshtatës/ngarkues, pasi kishte më shumë vend në kuti. Në vend të kësaj, vendosa të përdor një bankë standarde të energjisë USB. Doja të merrja një cilindrik të hollë, që të futet brenda dorezës, kështu që kërkova atë më të lirë dhe më të hollë që mund të gjeja në Amazon. Ai që mbërriti, me pishtarin e tij të ndezur LED dhe stilin e baterisë artificiale ishte më i holli që mund të gjeja, por me heqjen e kutisë kuptova se ishte akoma shumë i trashë për t'u përshtatur në dorezë. Pastaj kuptova se ajo u nda - pjesa e sipërme e zhvidhosur dhe bateria e zhveshur brenda rrëshqiti jashtë, duke më kursyer me kujdes 3 mm që më duheshin për ta vendosur brenda dorezës, çfarë rezultati!

Më tej mora një kabllo të shkurtër Micro USB, hoqa disa nga izolimet, hodha kabllon pozitiv dhe u ngjita në një buton të mrekullueshëm të fiksimit katror, në mënyrë që fuqia të mund të kontrollohet pa pasur nevojë të shkëputni baterinë. Ky buton u përshtat mirë në atë që ishte fillimisht kapaku i baterisë dhe ishte një ndeshje mjaft e ngushtë me atë origjinale në krye të kutisë. Tani që e dija se gjithçka do të përshtatej ishte koha që të funksiononte gjithçka!

Hapi 5: Konfigurimi i softuerit të kamerës termike

Sensori termik në vetvete është një Adafruit AMG8833IR Thermal Camera Breakout, i cili përdor një grup sensorësh 8x8 për të krijuar imazhin e nxehtësisë. Punon me Arduino dhe Raspberry Pi, por avantazhi më i madh i përdorimit të një Pi është se softueri mund të përdorë modulin e python scipy për të kryer ndërhyrje bicubike në të dhënat e kapura, duke e bërë atë të duket si një imazh 32x32, i zoti!

Vendosja e sensorit është mjaft e drejtpërdrejtë, por ka disa rrathë për të kaluar, kjo është ajo që funksionoi për mua:

Aktivizo I2C dhe SPI në Raspberry Pi (Konfigurimi i Raspberry Pi> Ndërfaqet)

Instaloni bibliotekën Blinka CircuitPython:

pip3 instaloni adafruit-blinka

Instaloni më tej bibliotekën e sensorit AMG8XX:

sudo pip3 instaloni adafruit-circuitpython-amg88xx#

Fikeni Pi dhe lidheni sensorin - fatmirësisht vetëm 4 tela!

Tjetra instaloni modulet me fshikëza, lojëra dhe ngjyra:

sudo apt-get install -y python-scipy python-pygamesudo pip3 instaloni ngjyrën

Në këtë pikë kodi im hodhi një gabim të dëmtuar, kështu që e riinstalova me:

Sudo Pip3 instaloni skipin

Pastaj mora gabimin: ImportError: libf77blas.so.3: nuk mund të hap skedarin e objektit të përbashkët: Asnjë skedar ose drejtori e tillë

Kjo u zgjidh duke instaluar:

sudo apt-get install python-dev libatlas-base-dev

Që atëherë, kodi i shembullit funksionoi mirë, duke ekzekutuar skriptin nga tastiera dhe jo nga Thonny:

sudo python3 /home/pi/FeverChill/cam.py

Kjo bëri që ekrani i sensorit të shfaqet në ekran në një dritare pygame, dhe pas disa ndryshimeve në pragjet e ngjyrave/temperaturës u hipnotizova nga një imazh i nxehtësisë i fytyrës sime.

Hapi 6: Konfigurimi i softuerit të ekranit LCD

Ishte vërtet mirë të vinte në funksion sensorin, por tani më duhej ta kisha të shfaqur në ekranin e vogël. Ekrani që kam përdorur është një Adafruit Mini PiTFT 1.3 240x240 - kryesisht sepse rezolucioni dhe forma e tij ishin të përshtatshme për kamerën termike, gjithashtu ishte madhësia e duhur për t'u përshtatur në kuti dhe ofroi dy butona të lidhur me GPIO që më duheshin.

Udhëzimet e Adafruit ofruan dy opsione këtu: një mënyrë e lehtë dhe e vështirë - pasi eksperimentova kuptova se duhej të përdorja mënyrën e vështirë, sepse sensori kërkonte qasje të drejtpërdrejtë në bllokuesin e kornizës. Duke ndjekur udhëzimet hap pas hapi, isha mirë derisa godita pyetjen "A do të donit që tastiera të shfaqej" - fillimisht zgjodha Jo, por duhet të kisha thënë Po. Kjo ishte pak e dhimbshme pasi do të thoshte se duhej ta bëja përsëri procesin, por më bëri të vetëdijshëm se sapo Pi të vendoset të shfaqë tastierën në TFT nuk do të shfaqë më desktopin përmes HDMI (të paktën kjo ishte përvoja ime).

Prapëseprap, pasi të përfundonte konfigurimi, me rindezjen e ekranit të vogël u shfaq një version miniaturë i procesit të zakonshëm të fillimit Pi, dhe kur ekzekutova shembullin e shkrimit të kamerës termike, dritarja e pygame shfaqi imazhin e nxehtësisë në ekranin e vogël - shumë i kënaqshëm!

Hapi 7: Korrigjimet e kodit

Kodi i mostrës funksionoi mirë, por unë doja që ai të bënte pak më shumë, kështu që filloni të ndryshoni skenaret sipas shijes time. Fillova duke krijuar një skenar Menu që do të ngarkonte gjatë fillimit dhe do të përdorte mirë dy butonat e integruar në tabelën e ekranit.

menu.py

Së pari gjeta disa Python në internet që do të shfaqnin një efekt të këndshëm të menusë së animuar në ekranin e vogël, duke përdorur PyGame. Bukuria e këtij skenari është se ai animon të gjitha imazhet në një dosje të caktuar, kështu që do të ishte e lehtë të ndryshoni animacionin në një fazë të mëvonshme (për shembull që të përputhen ngjyrat e animacionit me rastin). Vendosa shkrimin e menysë në mënyrë që shtypja e njërës prej butonave të ndalonte animacionin dhe të hapte ose fever.py ose chill.py, skriptet për të treguar ekranin e sensorit. Me këtë punë vendosa që skenari të funksionojë gjatë fillimit - zakonisht e bëj këtë duke redaktuar/etc/xdg/lxsession/LXDE -pi/autostart, por meqenëse kjo metodë mbështetet në ngarkimin e Desktopit, këtë herë kisha nevojë për një opsion tjetër.

Kështu që së pari redaktova skedarin rc.local…

sudo nano /etj/rc.local

… Më pas u shtua në vijim vetëm mbi vijën Exit…

sudo /home/pi/FeverChill/menu.py &

… Duke u siguruar së pari që skenari menu.py kishte sa më poshtë në krye…

#!/usr/bin/env python3

… Dhe gjithashtu pasi të keni vendosur menu.py si skript i ekzekutueshëm duke shtypur:

chmod +x /home/pi/FeverChill/menu.py

në terminal.

ethe.py (e paravendosur)

Për skriptin e Paravendosur unë fillimisht vendosa pragjet e ngjyrës / temperaturës, duke vendosur atë të poshtëm (blu) në 16 dhe atë të sipërm (të kuq) në 37.8. Kjo teorikisht do të shfaqte ende fytyrën e një personi me ngjyrë të gjelbër, por do të ndizte të kuqe nëse temperatura ishte në ose mbi 37.8 gradë. Ka shumë kërkime në internet për marrjen e mostrave të temperaturës së trupit përmes metodave të ndryshme, por me ndryshueshmërinë e sensorit +/- 2.5 gradë vendosa të qëndroj vetëm në gamën më të pranuar të "etheve" - kjo është mjaft e lehtë për tu ndryshuar përmes ssh në një datë të mëvonshme

Tjetra i vendosa dy butonat e ekranit për të mbyllur skriptin aktual dhe për të hapur menunë.py. Unë gjithashtu doja të gjeja një mënyrë për të kapur dhe eksportuar imazhin e kamerës, dhe pasi gjeta komandën e duhur PyGame

pygame.image.save (LCD, "termike.jpg")

E vendosa këtë të funksionojë kur shtypet butoni "gishti i madh" - ai që keni përdorur fillimisht për të lexuar mikrovalë. Kjo u kujdes për kapjen e imazhit, më pas shtova në disa rreshta të Python në mënyrë që imazhi të ngarkohej menjëherë në një pult të Adafruit IO pasi të kapet, në mënyrë që të shihet në pajisje të tjera dhe të shkarkohet lehtë. Me një "ruaj si" të shpejtë që përfundoi skripti i Paravendosur.

chill.py (Dinamike)

Ka më shumë për një aparat fotografik termik sesa të kërkosh temperatura të veçanta, dhe doja që shkrimi Dinamik të ishte fleksibël, në mënyrë që pragjet e sipërme dhe të poshtme të ngjyrave të mund të rregulloheshin lehtësisht. Unë nuk doja të shtoja butona shtesë në pajisje dhe të komplikoja navigimin, kështu që zgjodha të përdor rrëshqitës në një pult të Adafruit.io.

Unë tashmë kisha pjesën më të madhe të kodit Adafruit në skriptin e Paravendosur, kështu që vetëm më duhej të shtoja disa rreshta shtesë, në mënyrë që vlerat aktuale të rrëshqitësit nga pulti të merreshin në nisje dhe të caktoheshin si standardet e ekranit.

Kodi që kam përdorur është i disponueshëm në GitHub, për ta ripërdorur atë thjesht duhet të shkarkoni dosjen FeverChill në dosjen / pi / në Pi tuaj dhe të futni letrat kredenciale dhe emrat e ushqimit Adafruit.io në skriptet, sapo të shfaqet ekrani juaj & janë vendosur sensorët.

Me skenaret që punonin bukur ishte koha për të kaluar në diçka më të çrregullt!

Hapi 8: Përfundimi i prekjeve

Fillimisht ky projekt ishte menduar të ishte një shpërqendrim i shpejtë nga përdorimi i sensorit termik për diçka tjetër, por me ngjarjet aktuale unë e gjeta veten gjithnjë e më shumë në të, dhe detajet e vogla shtesë që do ta shtrinin atë dhe do ta bënin atë më shumë një sfidë.

Rasti Apollo Monitor ishte goxha i bukur për tu punuar, i lehtë për tu prerë dhe rërë, por për ta përfunduar bukur doja të fus disa nga dërrasat e dukshme të qarkut pas "maskave" të pikturuara. Këto zgjatën shumë, duke i gdhendur ato nga copa plastike të mbeturinave me dorë, por ishte punë e kënaqshme. Së pari bëra një të vogël që do të mbulonte tabelën e ekranit, por do të linte mikroçelësat të dukshëm. Tjetra bëra një për sensorin termik, në mënyrë që të mos shihni elektronikë të zhveshur nëse shikoni poshtë "fundin e biznesit".

Vendosa për skemën e ngjyrave disa ditë para se Mbretëria e Bashkuar të hynte në bllokim, dhe isha me fat që gjeta ngjyrat që doja në dyqanin e afërt të pajisjeve. Ndërsa rasti u nda aq bukur në gjysma, u sugjerua një skemë ngjyrash me dy ngjyra, dhe unë pastaj e shtriva këtë në "konin e hundës" dhe kapakun e sensorit. Piktura ishte kënaqësi e madhe, dita e parë e ngrohtë e vitit, megjithëse kjo do të thoshte të pikturohej ndërsa grerëzat në hambar trazonin dhe blinin. Unë nuk kam përdorur shirit maskues me bojë llak më parë, por jam vërtet i kënaqur me mënyrën se si dolën pjesët që rezultuan me dy ngjyra.

Duke mësuar mësimet e ndërtimeve të mëparshme i lashë pjesët e pikturuara të ngurtësohen për një javë të mirë para se të provoja montimin dhe fillova të bashkoja videon ndërkohë.

Hapi 9: Asambleja

Sa herë që jam duke punuar në një projekt më pëlqen të arrij në fazën ku gjithçka është e gatshme për montim si një çantë modeli e bërë vetë. Nuk ka garanci se të gjitha do të përshtaten së bashku dhe udhëzimet ekzistojnë vetëm në kokën time, por është pjesa ime e preferuar e çdo ndërtese.

Këtë herë ajo kaloi shumë mirë - kryesisht sepse kisha kohë shtesë për të shpenzuar në detajet e vogla dhe për t'u siguruar që gjithçka ishte ashtu. Para së gjithash e ngjita ekranin në kasë, pastaj shtova butonin "kapje" - këto ishin pjesët e vetme të lidhura me pjesën e sipërme të kasës, kështu që ishte një fillim i këndshëm i lehtë.

Tjetra e ngjita lehtë paketën e baterisë në dorezë dhe e vendosa Pi me kllapën e saj në kasë. Pas kësaj, sensori i kamerës u ngjit me kujdes në konin e hundës, çelësi i energjisë u vidhos në kapakun e baterisë dhe gjithçka u lidh.

Kam përdorur kabllo kërcyes për të gjitha lidhjet, por vetëm për të qenë shumë të kujdesshëm i kam ngjitur ato në vend, në rast të ndonjë lëvizjeje gjatë përplasjes përfundimtare të dy gjysmave. Ishte vetëm ajo në fakt, pak si një skuqje, por pa tinguj plasaritje, kështu që sapo të dyja gjysmat të ishin bashkuar fort, unë shtyva me kon konçin e hundës dhe e sigurova bulonën përmes dorezës - dy gjërat e vetme që mbajnë të gjithë asamblenë së bashku Me

Nuk funksionoi herën e parë, unë arrita të shkëpus ekranin gjatë squishathon -it të parë, por me disa kthesa strategjike të kabllove gjithçka përfundoi për fat të mirë për herë të dytë. Koha për t'i treguar gjërat!

Hapi 10: Kohët e Testimit të Temperaturës

Të kesh kohë shtesë në shtëpi më ndihmoi vërtet të përqendrohesha (të fiksohesha?) Më shumë se zakonisht në detajet e vogla të këtij projekti, dhe kjo patjetër bëri një përfundim më të pastër dhe më pak surpriza në kohën e asamblesë - si dhe më ndihmoi të mbaja mirëqenien time mendore e drejta dhe e ngushta. Plani origjinal për sensorin ishte diçka krejtësisht e ndryshme, kështu që unë jam shumë i kënaqur me rezultatin përfundimtar, një ndërtim me ritme të ngadalta dhe të kënaqshme.

Apollo Pi duket shkëlqyeshëm edhe në raftin e projektit dhe është padyshim një mjet argëtues dhe i dobishëm për t'u pasur pranë, nuk mund të ndalemi së drejtuari për sende! Në një botë ideale do të ishte me rezolucion pak më të lartë, dhe më duhet të gjej një mënyrë për të "rrotulluar" ekranin siç është pasqyruar në këtë moment, por këto janë zhurma të vogla.

Faleminderit për leximin dhe qëndroni të sigurt të gjithëve.

Projektet e mia të tjera të Vjetër Teknike, të Reja Spec janë të gjitha në Instructables në

Më shumë detaje gjenden në faqen në internet në https://bit.ly/OldTechNewSpec. dhe unë jam në Twitter @OldTechNewSpec.