Panduan Sambungan FLIR Lepton
Pengantar
Catatan: Tutorial ini awalnya ditulis untuk FLiR Lepton [KIT-13233]. Namun, FLiR Lepton 2.5 dengan Radiometri seharusnya berfungsi sama.
Ketika tim kami mengetahui bahwa kami akan menguji kamera Long Wave Infrared (LWIR), ada dua kata yang tidak dapat kami hentikan:Predator Vision. Itu benar, kami akhirnya akan dapat melihat dunia panas yang tidak terlihat, yang akan sangat membantu kami jika kami menemukan diri kami berburu tim operasi khusus di hutan terpencil... secangkir teh panas.
Kebetulan, FLIR Lepton adalah modul kecil yang sangat baik untuk harganya dan Pure Engineering telah melakukan pekerjaan yang luar biasa dengan memutar papan breakout dan dokumentasi.
-
- FLIR Radiometrik Lepton Dev Kit
-
- FLiR Dev Kit
Namun, ada beberapa "gotcha" kecil dalam proses penyiapan, jadi kami pikir sebaiknya kami membagikan apa yang kami pelajari dalam bermain dengan benda ini. Tapi pertama-tama… Sedikit teori…
Bahan yang Diperlukan
Untuk mengikuti tutorial ini, Anda memerlukan perangkat keras dan perangkat lunak berikut. Anda mungkin tidak membutuhkan semuanya, tergantung pada apa yang Anda miliki dan pengaturan Anda. Tambahkan perangkat keras ke troli Anda, baca panduan, dan sesuaikan troli seperlunya.
Perangkat Keras
Hari ini kami akan menyiapkan kode contoh Raspberry Pi seperti yang disediakan oleh Pure Engineering dan ditampilkan dalam video produk kami. Minimal, kita akan membutuhkan Raspberry Pi… dan tidak banyak lagi, sebenarnya. Hanya beberapa kabel jumper serta monitor, keyboard, kabel pendamping untuk Raspberry Pi Anda, dan kamera FLIR Lepton pilihan Anda.
Di bawah ini adalah daftar keinginan dari bagian yang disarankan:
Panduan FLIR Lepton Hookup Wishlist Daftar Keinginan SparkFun
-
- LCD Raspberry Pi – Layar Sentuh 7″
-
- SmartiPi Touch
-
- Keyboard Nirkabel Multimedia
-
- Kit Pemula Raspberry Pi 3 B+
-
- FLIR Radiometrik Lepton Dev Kit
Catatan: Untuk mengurangi jumlah komponen yang digunakan, Anda dapat menghubungkan kamera termal langsung ke Pi menggunakan kabel jumper F/F. Untuk koneksi yang aman, Anda juga dapat menggunakan solder topi Raspberry Pi kustom menggunakan papan prototipe.
-
- Kawat Penghubung – Assortment (Inti Padat, 22 AWG)
-
- Kabel Jumper Premium 6″ F/F – 20 AWG (10 Paket)
-
- Protoboard SparkFun Snappable
-
- Raspberry Pi GPIO Tajuk Tinggi – 2×20
Perhatian! Jika Anda mendapatkan PureThermal 2:FLIR Lepton Smart I/O Board, board tersebut tidak termasuk modul kamera FLIR Lepton. Namun, ini menangani kontrol kamera dan data video mentah melalui USB. Ini berguna jika Anda memasangnya ke komputer dan menggunakannya sebagai kamera web USB.
-
- PureThermal 2 – FLIR Lepton Smart I/O Board
-
- Kabel micro-B USB – 6 Kaki
Untuk informasi selengkapnya tentang menyiapkan papan I/O pintar dengan komputer Anda, lihat video berikut yang terkait dengan penyiapan Anda untuk menginstal aplikasi resmi Lepton.
- Windows
- MacOS
- Raspberry Pi
Perangkat Lunak
Kode contoh telah diuji pada model Raspberry Pi B, tetapi kode tersebut akan berfungsi dengan baik pada model apa pun selama Anda telah menginstal Raspbian.
RASPBERRY PI:GAMBAR RASPBIAN
Anda juga perlu menginstal alat dan contoh dev QT. Lihat Perangkat Lunak nanti di tutorial untuk informasi lebih lanjut.
Teori
Radiasi elektromagnetik ada di sekitar (dan di dalam, dan di seluruh) kita dan terdiri dari segala sesuatu mulai dari radiasi gamma di ujung frekuensi tinggi hingga gelombang radio di ujung frekuensi rendah. Sementara sebagian besar sensor pencitraan mendeteksi radiasi dalam spektrum yang terlihat (panjang gelombang dari 380 hingga 700 nanometer), sensor inframerah gelombang panjang mendeteksi radiasi dari 900 hingga 14.000 nanometer. Ini dikenal sebagai spektrum inframerah, dan ini menyumbang sebagian besar radiasi termal yang dipancarkan oleh benda-benda di dekat suhu kamar.
Spektrum elektromagnetik dengan cahaya tampak disorot. Gambar milik Wikimedia Commons.
Sensor di dalam FLiR Lepton adalah mikrobolometer Himpunan. Mikrobolometer terdiri dari bahan yang mengubah resistansi saat dipanaskan oleh radiasi inframerah. Dengan mengukur resistansi ini, Anda dapat menentukan suhu objek yang memancarkan radiasi dan membuat gambar berwarna palsu yang mengkodekan data tersebut.
Pencitraan termal jenis ini sering digunakan dalam inspeksi gedung (untuk mendeteksi kebocoran isolasi), inspeksi otomotif (untuk memantau kinerja pendinginan), dan diagnosis medis. Selain itu, karena kemampuannya menghasilkan gambar tanpa cahaya tampak, pencitraan termal sangat ideal untuk kamera night vision.
Dalam hal robotika, kamera termal adalah detektor panas yang sangat berguna karena gambar yang dihasilkan (berdasarkan, yah, gambar) dapat diproses menggunakan teknik dan perangkat lunak yang sama seperti gambar cahaya tampak. Bayangkan menggunakan sesuatu seperti OpenCV untuk melacak, bukan hanya centroid warna, tetapi juga heat centroid! Itu benar, Anda bisa membuat robot pencari panas di rumah Anda sendiri!
Sebenarnya, apa yang kita tunggu? Biarkan saya memberi Anda tur…
Ikhtisar Perangkat Keras
Di bawah ini adalah beberapa karakteristik spesifikasi FLIR Lepton. Sel yang disorot dengan warna biru menunjukkan sedikit perbedaan antara dua versi modul kamera FLIR Lepton.
| FLIR Lepton | FLIR Lepton v2.5 dengan Radiometri | Resolusi (h x v) 80 piksel x 60 piksel 80 piksel x 60 piksel
Rentang Spektral 8µm hingga 14µm 8µm hingga 14µm
Bidang Pandang Horizontal 51° 50°
Sensitivitas Termal <50mK <50mK
Frame Rate <9Hz <9Hz
Antarmuka Kontrol I2C I2C
Antarmuka Video SPI SPI
Waktu yang Dijanjikan untuk Memotret <0,5 detik <1,2 detik (
~0,5 detik dalam pengujian dunia nyata )
Rana Integral Radiometri Nilai piksel 14-bit Nilai piksel 14-bit, Kelvin
Daya Operasi ~150 mW ~150 mW
Penghubung Perangkat Keras
⚡
Peringatan: Perlu disebutkan bahwa meskipun modul Lepton tidak terlalu sensitif terhadap pelepasan muatan listrik statis, ini adalah komponen yang kompleks dan relatif mahal. Anda mungkin ingin mengambil beberapa tindakan pencegahan saat bekerja dengannya sehingga Anda tidak secara tidak sengaja merusaknya.
Diagram Sirkuit
Hubungkan breakout FLIR ke Raspberry Pi GPIO sesuai dengan diagram di bawah ini. Jika Anda memerlukan penyegaran tentang orientasi pin GPIO, kunjungi tutorial GPIO Raspberry Pi kami. Pastikan modul Lepton Anda terpasang dengan aman ke soket pada papan breakout.
Ada beberapa metode untuk menghubungkan dan memasang sistem Anda bersama-sama. Jika Anda menggunakan papan tempat memotong roti dan layar sentuh LCD dengan Pi, pengaturan Anda akan terlihat seperti gambar di bawah ini.
Selamat, itulah bagian perangkat keras yang dilakukan. Sekarang ke konfigurasi perangkat lunak!
Perangkat Lunak
Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, Anda ingin menginstal OS Raspbian di Raspberry Pi Anda. Boot, dan buka program Terminal. Masalah bisnis pertama kami adalah mengaktifkan antarmuka SPI dan I2C Pi. Untungnya, Raspbian membuatnya mudah dilakukan dengan menyertakan utilitas bernama raspi-config . Untuk menjalankan utilitas cukup ketik:
sudo raspi–config
Anda harus disajikan dengan layar berikut seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Klik pada “Opsi Lanjutan ” menu.
Sulit melihat sirkuit? Klik pada gambar untuk melihat lebih dekat.
Pilih SPI dan ikuti petunjuk di layar berikut. Setelah Anda menyelesaikan langkah-langkah SPI, lakukan hal yang sama untuk I2C. Saat Anda keluar dari raspi-config , itu akan menanyakan apakah Anda ingin me-reboot. Lanjutkan dan lakukan agar perubahan yang baru saja kita buat tetap ada.
Sulit melihat sirkuit? Klik pada gambar untuk melihat lebih dekat.
Kode contoh Pure Engineering adalah aplikasi QT jadi kita harus menginstal ketergantungan itu sebelum kita dapat mengompilasinya. Jangan khawatir, itu mudah dilakukan. Pastikan Pi memiliki koneksi Internet, dan jalankan perintah berikut untuk menginstal QT dev tools:
Sudo apt–get install qt4–dev–tools
Yang akan terlihat seperti ini…
Setelah penginstalan selesai, buka repo Pure Engineering GitHub dan ambil …/software/raspberrypi_video direktori. Jika Anda terbiasa dengan git, Anda dapat melakukannya dari baris perintah. Bagi kebanyakan orang, sangat mudah untuk menelusuri tautan di atas, dan klik "Unduh ZIP". Anda dapat mengunduh file ke direktori apa pun yang Anda suka, lalu cd ke direktori tersebut di Terminal, dan mengekstraknya menggunakan perintah berikut:
unzip LeptonModule–master.zip
Sekarang cd ke dalam folder yang belum di-zip “LeptonModule-master ” dan direktori “…/raspberrypi_video ”. Direktori ini berisi semua file yang Anda butuhkan untuk mengkompilasi kode contoh. Pertama, kita perlu "membuat" Lepton SDK. Gunakan perintah cd untuk menavigasi ke “…/software/raspberrypi_libs/LeptonSDKEmb32PUB ” dan jalankan perintah make.
Setelah proses tersebut selesai, cd kembali ke “…/raspberrypi_video ” dan jalankan qmake &&make:
Selamat! Anda baru saja mengkompilasi kode contoh, dan Anda siap untuk menjalankannya. Cukup ketik berikut ini ke dalam baris perintah Anda:
Baca Info lebih lanjut…..
Panduan Menghubungkan Lepton FLIR
Proyek / Postingan Saat Ini juga dapat ditemukan menggunakan: