Laiko intervalas: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Ši pamoka parodys, kaip sukurti „Raspberry Pi“sąranką, kad būtų galima fotografuoti laiko tarpus!

Sąranką sudaro dėžutė, kurioje yra šviesos šaltinis ir fotoaparatas („PiCamera“), valdomas „Raspberry Pi“, kad būtų galima fotografuoti ir įkelti jas į „Google“diską.

Aš naudoju savo šviesos dėžutę, kad bakterijų kolonijų augimas ant Petri lėkščių paviršiaus būtų ilgesnis. Tačiau šią sąranką galima lengvai pritaikyti laikui bėgant arba vizualiai stebėti viską, ko norite!

Aš jus supažindinsiu su visais veiksmais, kuriuos atlikiau, kad sistema veiktų:

1 veiksmas: paruošite „Google“paskyrą, kad „Raspberry Pi“galėtų savarankiškai siųsti nuotraukas į „Google“diską

2 veiksmas: nustatysite „Raspberry Pi“, kad galėtumėte valdyti šviesos šaltinį ir fotoaparatą, kad jis galėtų pasiekti jūsų „GoogleDrive“

3 žingsnis: Sukursite dėžutę ir pritvirtinsite „Picamera“

4 žingsnis: „Raspberry Pi“GPIO ir šviesos šaltinį prijungsite per relę

5 žingsnis: pradėkite fotografuoti!

Atminkite, kad šios pamokos skyrių tvarka nesvarbi. Galite sekti juos bet kokia norima tvarka!

Įsigykime STAAAAAARTED

Prekės

1) 1 „Raspberry Pi“(čia Pi 3 versija, B + modelis) + 1 „Picamera“(čia V2 modulis) + 1SD kortelė (nuo 8 iki 32 GB)

2) 2 5 V maitinimo šaltiniai, klaviatūra, pelė, ekranas ir WIFI, skirti dirbti su „Raspberry Pi“

3) 5 V relė ir krūva elektros laidų.

3) Šviesos šaltinis (čia aš naudoju šviesolaidį Gaomon GB4, kad apšviesčiau Petri lėkštes iš apačios!)

4) Didelė dėžė (arba medinės lentos, kad ją pastatytumėte)

7) Įprasti įrankiai (sluoksniai, atsuktuvas, juosta, lituoklis, grąžtai) + 3 varžtai iš dalies (2,2–2,5 mm skersmens)

1 veiksmas: nustatykite „Google“paskyrą

Įvadas į šį žingsnį

„Raspberry Pi“padarytas nuotraukas išsaugome „Google“diske. Be to, kad neužpildytumėte „Pi“atminties, tai leis jums patikrinti savo laiko tarpą iš bet kurios pasaulio vietos!

„Google“išleido „Python“paketą „PyDrive“, kuris leidžia įkelti ir atsisiųsti failus naudojant… „Python“!

„Google“pateikia daug dokumentų, kad suprastų, kaip valdyti „PyDrive“. Man taip pat pasirodė labai naudinga Annio pamoka. Tačiau jei esate biologas kaip aš, visas šis programavimo žargonas (API, apimtys, srautas, žetonas …) gali būti šiek tiek pribloškiantis. Taigi čia yra istorija, kaip aš suprantu:

Sukuriate projektą savo „Google“paskyroje ir įgalinate šio projekto programuotojo parinktį. „Google“suteiks jums vardą ir slaptažodį, kurį jūsų „python“scenarijus naudoja prisijungdamas prie „Google“paskyros. Prisijungdamas pirmą kartą, „Python“naudoja autorizacijos „srautą“, kuriame nurodo „Google“, kokią paslaugą ji nori pasiekti (paslaugų, kurias „Python“nori pasiekti, sąrašas vadinamas „apimtimi“). Kai „Google“gaus srauto užklausą iš „python“, ji paprašys jūsų leidimo. Kai sutiksite rankiniu būdu, „Python“gaus prisijungimo duomenis ir prieigos raktą, kad ateityje galėtų prisijungti prie „Google“be jūsų leidimo.

1) Eikite į „Google Cloud Plateform“ir mėlynoje juostelėje spustelėkite Pasirinkti projektą. Iššokančiojo lango viršuje dešinėje spustelėkite Naujas projektas. Pavadinkite savo projektą ir spustelėkite Sukurti. Tai sugrąžins jus į pasveikinimo puslapį. Vėlgi, mėlynos spalvos juostelėje spustelėkite Pasirinkti projektą. Dabar spustelėkite ką tik sukurtą naują projektą.

2) Spustelėkite meniu „Burger“ekrano viršuje, kairėje. Kairiajame ekrano stulpelyje pasirinkite API ir paslaugos >> Informacijos suvestinė. Tada tiesiog po mėlyna juostele pasirinkite + ĮJUNGTI APIS ir PASLAUGAS. Tada paieškos juostoje ieškokite Disko ir pasirinkite „Google“diskas. Tada spustelėkite mygtuką Įgalinti.

3) Grįžkite į „Burger“meniu >> API ir paslaugos ir šį kartą pasirinkite Įgaliojimai. Kitame puslapyje eikite į „OAuth“sutikimo ekraną ir suteikite savo programai pavadinimą bei Išsaugoti. Dabar spustelėkite mėlyną mygtuką „Kurti kredencialus“, pasirinkdami „OAuth“kliento ID parinktį. Dabar pažymėkite kitą parinktį ir Sukurti.

4) Dabar galėsite atsisiųsti failą pavadinimu client_secret.json. Šiame faile saugomi jūsų prisijungimo duomenys ir prieigos raktas. Jį naudos jūsų „python“scenarijus jūsų „Raspberry Pi“sąveikai su „Google“paskyra. Kol kas išsaugokite jį „flash“diske kaip „credentials.json“, kai jį nustatysite, perkelsite jį į „Raspberry Pi“.

2 žingsnis: nustatykite „Raspberry Pi“

Įvadas į šį žingsnį:

Čia įdiegsite paketus ir „python“scenarijų, kad „Raspberry Pi“veiktų. „Python“scenarijus lapser.py yra smegenys, valdančios mūsų „time-lapse“įrenginį. Jis turi tris pagrindines funkcijas:

1) Jis susijęs su „Google“disku. Kaip paaiškinta 1 skyriuje, jei norite daugiau sužinoti apie šią dalį, ieškokite čia, čia ir čia). 2) Jis įjungia GPIO, kad įjungtų šviesos šaltinį. 3) Jis įjungia „PiCamera“fotografuoti.

Jei norite suprasti, kaip veikia scenarijus, aš labai komentuojau kiekvieną žingsnį ir įtraukiau nuorodas į internetines pamokas, kurias naudoju jį rašydamas.

Gerai, pradėkime:

1) Paruoškite SD kortelę

Suformatuokite SD kortelę, kad suformatuotumėte FAT. Atsisiųskite NOOBS iš Raspberry Pi svetainės. Nukopijuokite ir įklijuokite visus failus iš ką tik atsisiųsto aplanko tiesiai į SD kortelę. Jei įstrigo, išsamias instrukcijas rasite čia.

2) Įkraukite „Raspberry Pi“

Tiesiog įdėkite SD kortelę į „Pi“posūkį, įjunkite ir vykdykite įkrovos instrukcijas.

3) Įsitikinkite, kad „Raspberry Pi“nustatytas tinkamu laiku:

> komandų lange įveskite šią komandą:

sudo date -s "Pirmadienis 30 rugp. 15:27:30 UTC 2019"

4) Įsitikinkite, kad naudojate „python 3“

> komandų lange įveskite šią komandą:

python -versija

> jei „python“versija nėra 3, redaguokite.bashrc failą įvesdami šią komandą:

sudo nano ~/.bashrc

Slinkite žemyn dokumento pabaigoje ir pridėkite šią eilutę prie failo pabaigos:

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

išsaugokite ir paleiskite iš naujo

5) Įdiekite reikiamus paketus:

> komandų lange įveskite šias komandas:

pip install pydrive

sudo apt-get install libatlas-base-dev

pip įdiegti google-auth-oauthlib

python -m pip įdiegti -U matplotlib

python -m pip įdiegti -U

sudo apt-get install python-gi-cairo

6] Įgalinti „PiCamera“:

> įveskite terminalą: sudo raspi-config

> Spustelėkite 5 sąsajos parinktis, tada - P1 kamera, tada įjunkite fotoaparato sąsają ir paleiskite iš naujo

7] Išsaugokite „Python Script lapser.py“ir failą credentials.json „Raspberry Pi“:

Atsisiųskite šiame „Instructable.lapser.py“pateiktą „python“scenarijų lapser.py. Jį surinkau nukopijavęs keletą internete rastų kodų bitų (pateikiu scenarijuje naudojamų tinklalapių adresus). credentials.json yra failas, kurį gavote paskutiniame 1 skirsnio veiksme, išsaugokite jį su laper.py aplanke „Raspberry Pi“dokumentai.

8] Nustatykite autentifikavimo srautą naudodami „Google“diską:

Lapas.py yra visos instrukcijos, kaip nustatyti pirmąjį autentifikavimo srautą naudojant „Google“paskyrą naudojant programą, kurią sukūrėte 1 skiltyje. Ji perduoda „credentials.json“saugomus kredencialus „Google“ir atveria jūsų žiniatinklio naršyklę, kad galėtumėte rankiniu būdu prisijungti į „Google“paskyrą ir suteikite programai leidimą pasiekti „Google“diską. Kai tai bus padaryta, „Google“suteikia mums prieigos raktą, kurį Lapser.py išsaugo jūsų dokumentuose kaip failą, vadinamą token.pickles, kuris bus naudojamas užmegzti ryšius be jūsų įvesties ateityje.

Vykdykite lapser.py, įveskite terminalą:

> cd dokumentai

ir tada:

> python lapser.py

Prisijunkite prie „Google“paskyros ir leiskite programai pasiekti „Google“diską.

Po šio veiksmo patikrinkite, ar jūsų „Raspberry Pi“fotografuoja, ir išsaugo jas jūsų diske.

9) Įsitikinkite, kad jūsų „Raspberry Pi“paleidžia „lapser.py“paleidžiant be vartotojo įvesties:

Kad paleistumėte „Raspberry Pi“paleidę „lapser.py“, liepiame atidaryti terminalą, kai jis paleidžiamas, ir paleisti „lapser.py“atidarius terminalą:

Norėdami liepti „Pi“atidaryti terminalą įkrovos metu, pakeičiame failo automatinį paleidimą. Komandų lange įveskite:

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

Tada iškart virš eilutės „@xscreensaver“įveskite @lxterminal. Išsaugokite ir uždarykite įvesdami ctrl+x, tada y, tada įveskite.

Norėdami paleisti lapser.py, kai atidaromas terminalas, redaguojame.bashrc failą. Komandų lange įveskite:

> sudo nano /home/pi/.bashrc

Slinkite žemyn iki failo pabaigos ir įveskite:

echo Bėgimas paleidžiant

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

Išsaugokite ir uždarykite įvesdami: ctrl+x, tada y, tada įveskite.

10) Perkelkite kai kuriuos paketus:

Dabar laper.py bus paleistas įkrovos metu. Tačiau reikalingi paketai dabar išsaugomi vietoje, kuriai jie negali pasiekti (/home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages). Todėl turime perkelti tuos paketus į vietą, kuriai ji gali pasiekti (/usr/lib/python3.5/dist-packages). Norėdami perkelti šiuos paketus, įveskite šią komandą savo Raspberry Pi terminale:

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

Galite patikrinti, ar tie paketai buvo perkelti, eidami į tą vietą naudodami failų tvarkyklę. Turėsite dešiniuoju pelės mygtuku spustelėti ir pasirinkti Rodyti paslėptą, kad failų tvarkyklėje pasirodytų.local.

Tai yra šio skyriaus pabaiga! Kiti skyriai bus šiek tiek gudresni: mes sukursime dėžutę ir prijungsime „Raspberry Pi“, kad pradėtume fotografuoti savo laiko intervalus!

3 žingsnis: sukurkite dėžutę

Įvadas į šį žingsnį:

Geriausi laiko tarpai fotografuojami nuolatinėje šviesoje, kurioje niekas nesikeičia nuo to, ką filmuojate. Galite naudoti bet kokią erdvę, kurioje apšvietimas per daug nesikeičia, pvz., Didelę kortelių dėžę, spintelę, sandėliavimo patalpą, kol jūsų sąranka nebus sutrikdyta viso įrašymo metu.

Lazerinis pjoviklis leis jums sukurti tvarkingą dėžę, kurios matmenys būtų tinkami jūsų sąrankai. Tačiau norint nufotografuoti puikų laiką, jums nereikia nieko tokio įmantraus. Taip pat galite naudoti bet kokią erdvę, kurioje apšvietimas per daug nesikeičia, pavyzdžiui, didelę kortelių dėžę, spintelę, saugyklą …

1) Sukurkite savo dėžutę.

Aš panaudojau lazerinį pjoviklį („Trotec Speedy 360“), kad pastatyčiau dėžutę (iš 6 mm MDF medienos), kuri būtų ne tik tinkamų matmenų, bet ir puikios konstrukcijos.

Atminkite, kad dėžutė turi būti pakankamai aukšta, kad fotoaparatas galėtų užfiksuoti visą jūsų sceną. Naudokite horizontalius ir vertikalius „picamera“matymo laukus, kad įvertintumėte, koks turi būti jūsų fotoaparato aukštis, kad užfiksuotumėte tai, ką filmuojate.

Norėdami gauti brėžinius, naudoju „Make Box“, kurio matmenys (plotis: 303 mm, ilgis: 453 mm, gylis (= aukštis): 350 mm, lentos plotis: 6 mm). Aš pridėjau keletą skylių „Picamera“ir laidams, taip pat išgraviravau keletą nuostabių, „Freepik“rastų piešinių.

2) Surinkite dėžutę

3) Sumontuokite „Picamera“

Norint gerai atrodyti, labai svarbu turėti stabilų fotoaparatą, kuris nejuda viso fotografavimo metu. Išbandžiusi juostelę, 3D spausdintus „PiCamera“dėklus ir kitus, sugalvojau gražų triuką-nustatyti fotoaparato orientaciją ir tvirtai pritvirtinti ant dėžutės. Aš naudoju 3 varžtus, kurie sriegiami tik ant jų galų. Nesriegta dalis eina per medžio gylį, o srieginis galas eina į fotoaparato angą. Sukant varžtą, srieginis antgalis perkelia „PiCamera“kampą arčiau ar toliau nuo dėžutės paviršiaus. Tai leidžia tiksliai ir tvirtai nustatyti fotoaparato kampą, kad būtų galima užfiksuoti sceną.

Atminkite, kad tai yra pati gudriausia šios instrukcijos dalis, nes skylių išdėstymas ir kampas turi tiksliai atitikti „Picamera“. Turbūt geriausia, kad prieš pradėdami kišti skyles visoje savo gražioje dėžutėje, pirmiausia pasimankštinkite ant atsarginio medžio gabalo!

4 žingsnis: Šviesos šaltinio prijungimas prie „RaspberryPi“

Įvadas į šį žingsnį:

Šis skyrius rūpinasi jūsų šviesos šaltinio, 5 V relės ir „Raspberry Pi“prijungimu per GPIO.

Svarbu: nelabai žinau apie darbą su elektra ir aukšta įtampa (juk esu tik biologė). Negaliu garantuoti šios pamokos ir galutinės sąrankos saugumo. Būkite ypač atsargūs dėl gaisro pavojų ir dirbdami su aukšta įtampa!

Čia galite sužinoti daugiau apie tai, kaip veikia 5 V relė, ir čia rasite visą „RaspberryPi“GPIO valdymo pamoką.

Galite pastebėti, kad į grandinę neįtraukiau jokio rezistoriaus, kuris maitina šviesos padėklą. Taip yra todėl, kad įtariama, kad LED eilutė joje jau yra.

Be to, visa tai yra vaizdo įraše!

5 žingsnis: fotografuokite laiko tarpus

Ir baigėte!

Smagiai ir pasidalykite savo kūryba komentaruose!