Էժան ջերմային տեսախցիկ `10 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

• Ես մշակել եմ մի սարք, որը կարող է կցվել անօդաչու թռչող սարքին և կարող է ուղիղ հեռարձակել ջերմագրական պատկերից պատրաստված խառը շրջանակ, որը ցույց է տալիս ջերմային ճառագայթում և տեսանելի լույսով կանոնավոր լուսանկարում:
• Հարթակը բաղկացած է փոքր մեկ տախտակից համակարգչից, ջերմային տեսախցիկի ցուցիչից և սովորական տեսախցիկի մոդուլից:
• Այս նախագիծը նպատակ ունի ուսումնասիրել էժան ջերմային պատկերման հարթակի հնարավորությունները `արևային վահանակի վնասները հայտնաբերելու համար, որը բնութագրվում է ջերմային ստորագրություններով:

Պարագաներ

• Ազնվամորի Pi 3B+
• Panasonic AMG8833 ցանց-աչք
• Pi տեսախցիկ V2
• Նոթբուք VNC դիտիչով

Քայլ 1: PCB- ի մշակում

• Panasonic ցանցի աչքի տվիչի PCB տախտակը կարող է նախագծվել Auto-desk EAGLE- ի օգնությամբ:
• . Brd ֆայլը մշակվել է Adafruit AMG8833 մոդուլին նման ՝ փոքր փոփոխություններով
• Այնուհետև PCB- ն կարող է տպվել PCB արտադրողների հետ, և ես օգտագործել եմ pcbway.com- ը, որտեղ իմ առաջին պատվերը լիովին անվճար էր:
• Ես պարզեցի, որ PCB- ի զոդումը ամբողջովին տարբերվում էր իմ իմացած զոդումից, քանի որ այն ներառում էր մակերեսային սարքեր, ուստի ես գնացի PCB- ի մեկ այլ արտադրողի մոտ և ստացա իմ PCB- ը սենսորով միացված:

Քայլ 2: Softwareրագրաշարի զարգացում

• Կոդը գրված է Thonny- ում ՝ Python Integrated Development Environment:
• Նախագծի հիմքում ընկած է եղել pi տեսախցիկի միացումը և հարակից ծրագրակազմի տեղադրումը:
• Հաջորդ քայլը ջերմային տվիչի միացումն էր ՝ GPIO կապումներն ուղղելու և սենսորն օգտագործելու համար Adafruit Library- ի տեղադրումը:
• Adafruit գրադարանը պարունակում էր սենսոր կարդալու և ջերմաստիճանը գույների վրա քարտեզագրելու սցենար, սակայն ստեղծած շարժվող պատկերները հնարավոր չէր իրականացնել
• Այդ պատճառով ծածկագիրը վերաշարադրվեց պատկերի մշակմանն աջակցող ձևաչափի ՝ հիմնականում երկու շրջանակները միաձուլելու համար:

Քայլ 3: Սենսորների ընթերցում

• Thermalերմային տեսախցիկից տվյալների հավաքագրման համար օգտագործվել է ADAFRUIT գրադարանը, որը թույլ է տալիս հեշտությամբ սենսորները իջեցնել հրամանի ընթերցմամբ (), առաջացնելով ջերմաստիճան `ջերմաստիճանի աստիճանի ջերմաստիճանով չափվող սենսորների առանձին տարրերից:
• Pi ֆոտոխցիկի համար picamera.capture () հրամանի գործառույթը ստեղծում է պատկեր `ելքային ֆայլի նշված ձևաչափով
• Արագ վերամշակման համար ավելի ցածր թույլատրելիություն սահմանվեց 500 x 500 պիքսել

Քայլ 4: rmերմային տվիչների տեղադրում

• Նախ, մենք պետք է տեղադրենք Adafruit Library- ը և python փաթեթները
• Բացեք հրամանի տողը և գործարկեք ՝ sudo apt-get update, որը ձեզ կթարմացնի Pi
• Այնուհետեւ թողարկեք հրամանը. Sudo apt-get install -y build-important python-pip python-dev python-smbus git
• Այնուհետև գործարկեք ՝ git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_GPIO…. Որը ներբեռնելու է Adafruit փաթեթը ձեր Raspberry Pi- ում
• Տեղափոխեք գրացուցակի ներսում. Cd Adafruit_Python_GPIO
• Եվ տեղադրեք տեղադրումը ՝ գործարկելով հրամանը ՝ sudo python setup.py install
• Այժմ տեղադրեք scipy և pygame: sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame
• Վերջապես, տեղադրեք գունային գրադարանը ՝ թողարկելով հրաման ՝ sudo pip install color Adafruit_AMG88xx

Քայլ 5: Միացնելով I2C ինտերֆեյսը

• Թողարկեք հրամանը ՝ sudo raspi-config
• Կտտացրեք Ընդլայնված ընտրանքներին և ընտրեք I2C, այնուհետև միացրեք այն և ընտրեք Ավարտել
• Վերագործարկեք Pi- ն ՝ հաջողությամբ միացնելու համար I2C- ը
• Համոզվեք, որ դուք նաև միացրել եք Camera և VNC ինտերֆեյսերը

Քայլ 6: Սենսորի և տեսախցիկի միացում

• Դուք պետք է միացնեք AMG8833- ի ընդամենը 4 կապում Pi- ին և թողեք IR կապը:
• 5 Վ լարման և հոսանքի աղբյուրը կարող են միացվել GPIO 1 և 6 կապումներին
• SDA- ն և SCL- ը միացված են Pi- ի 4 և 5 կապում:
• Մուտք գործեք ազնվամորի ssh- ով
• գործարկել ՝ sudo i2cdetect -y 1
• Դուք պետք է տեսնեք «69» -ը 9 -րդ սյունակում, եթե ոչ, սենսորը Pi- ով միացնելու հարցում ինչ -որ խնդիր կա:
• Վերջապես միացրեք pi տեսախցիկը v2- ը ազնվամորու pi- ի տեսախցիկի բնիկին

Քայլ 7: atերմային քարտեզագրում

• Թողարկեք հրամանը. Git clone
• Տեղափոխեք Adafruit_AMG88xx_python գրացուցակ/օրինակներ
• թողարկեք հրամանը ՝ sudo python therm_cam.py
• Ստորև կցել եմ AMG8833 ջերմային քարտեզագրման ծածկագիրը:

Քայլ 8: Պատկերի մշակում

• Temերմաստիճանի քարտեզագրում

  1. Thermalերմային տվյալները պատկերացնելու համար ջերմաստիճանի արժեքները քարտեզագրվում են գունային գրադիենտի մեջ ՝ կապույտից մինչև կարմիր ՝ մյուս բոլոր գույների միջև
  2. Երբ սենսորը գործարկվում է, ամենացածր ջերմաստիճանը քարտեզագրվում է 0 -ի (կապույտ), իսկ ամենաբարձր ջերմաստիճանը `մինչև 1023 -ի (կարմիր)
  3. Միջանկյալ բոլոր մյուս ջերմաստիճաններին միջակայքում տրվում են փոխկապակցված արժեքներ
  4. Սենսորի ելքը 1 x 64 զանգված է, որը չափափոխված է մատրիցայի:

• Ինտերպոլացիա

  1. Rmերմային տվիչի թույլատրելիությունը բավականին ցածր է ՝ 8 x 8 պիքսել, ուստի խորանարդ ինտերպոլացիան օգտագործվում է լուծաչափը մինչև 32 x 32 հասցնելու համար, ինչը մատրիցային 16 անգամ ավելի մեծ է դարձնում:
  2. Ինտերպոլյացիան աշխատում է ՝ ստեղծելով նոր տվյալների կետեր հայտնի կետերի միջև, սակայն ճշգրտությունը նվազում է:

• Համարներ դեպի պատկերներ

  1. 32 -ից 32 մատրիցում 0 -ից 1023 -ի սահմաններում գտնվող թվերը RGB գունային մոդելում վերածվում են տասնորդական կոդի:
  2. Տասնորդական կոդից հեշտ է SciPy գրադարանից գործառույթով պատկեր ստեղծել

• Չափափոխելը հակաալիզացիայի միջոցով

  1. 32 x 32 պատկերը չափափոխելու համար 500 x 500 ՝ Pi տեսախցիկի լուծաչափին համապատասխանելու համար օգտագործվում է PIL (Python Image Library):
  2. Այն ունի հակածանրացման զտիչ, որը մեծացնելիս հարթեցնում է պիքսելների միջև եղած եզրերը

• Թափանցիկ պատկերի ծածկույթ

  1. Թվային պատկերը և ջերմային պատկերը այնուհետև միաձուլվում են մեկ վերջնական պատկերին ՝ ավելացնելով դրանք յուրաքանչյուրը 50% թափանցիկությամբ:
  2. Երբ երկու սենսորների պատկերները, որոնց միջև զուգահեռ հեռավորություն կա, միաձուլվում են, դրանք ամբողջությամբ չեն համընկնի
  3. Վերջապես, AMG8833- ի նվազագույն և առավելագույն ջերմաստիճանի չափումները ցուցադրվում են ցուցադրվող տեքստով

Քայլ 9: Կոդ և PCB ֆայլեր

Ստորև կցել եմ ծրագրի թեստավորման և վերջնական ծածկագիրը:

Քայլ 10: Եզրակացություն

• Այսպիսով, Raspberry Pi- ով և AMG8833- ով ստեղծվել է ջերմային տեսախցիկ:
• Այս գրառման մեջ տեղադրված է վերջին տեսանյութը
• Կարելի է նկատել, որ ջերմաստիճանը փոխվում է ակնթարթորեն, երբ կրակայրիչը ստանում եմ կարգաբերման մոտ, և կրակայրիչի կրակը ճշգրիտ կերպով հայտնաբերվում է սենսորի կողմից:
• Այսպիսով, այս նախագիծը կարող է հետագայում մշակվել սենյակ մտնող մարդկանց ջերմության հայտնաբերման համար, ինչը շատ օգտակար կլինի այս COVID19 ճգնաժամի ժամանակ: