Time-Lapse Box: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez az oktatóanyag megmutatja, hogyan kell felépíteni egy Raspberry Pi beállítást az időeltolódások készítéséhez!

A beállítás egy dobozból áll, amely fényforrást és egy Raspberry Pi által vezérelt kamerát (PiCamera) tartalmaz a képek készítéséhez és a Google Drive -ra való feltöltéséhez.

A fénydobozomat arra használom, hogy a Petri-csészék felületén lévő bakteriális kolóniák növekedését idővel lelassítsam. Ez a beállítás azonban könnyen adaptálható az időtúllépéshez, vagy vizuálisan bármit megfigyelhet, amit szeretne!

Megmutatom az összes lépést, amelyet követtem a rendszer működéséhez:

1. lépés: Előkészíti Google -fiókját, hogy a Raspberry Pi önállóan képes legyen képeket küldeni a Google Drive -ra

2. lépés: A Raspberry Pi-t úgy állítja be, hogy vezérelje a fényforrást és a fényképezőgépet, hogy hozzáférhessen a GoogleDrive-hoz

3. lépés: Készítse el a dobozt és szerelje fel a Picamera -t

4. lépés: A Raspberry Pi GPIO -ját és a fényforrást egy relén keresztül vezeti

5. lépés: Kezdje el a forgatást!

Ne feledje, hogy az oktatóanyag szakaszainak sorrendje nem számít. Bármilyen sorrendben követheti őket!

Nézzük STAAAAAARTED

Kellékek

1) 1 Raspberry Pi (itt a Pi 3 verzió B + modell) + 1 Picamera (itt a V2 modul) + 1SD kártya (8 és 32 GB között)

2) 2 5 V -os tápegység, billentyűzet, egér, képernyő és WIFI a Raspberry Pi készülékkel való munkavégzéshez

3) 5 V -os relé és egy csomó elektromos vezeték.

3) Fényforrás (Itt egy Gaomon GB4 fénypárnát használok a Petri-edények alulról történő megvilágítására!)

4) Egy nagy doboz (vagy fa deszkák az építéséhez)

7) Általános szerszámok (rétegek, csavarhúzó, szalag, forrasztópáka, fúrók) + 3 részben menetes csavar (2,2–2,5 mm átmérőjű)

1. lépés: Állítsa be Google -fiókját

Bevezetés ehhez a lépéshez

A Raspberry Pi által készített képeket a Google Drive -ra mentjük. Azon kívül, hogy ne töltse ki Pi memóriáját, ez lehetővé teszi, hogy a világ bármely pontjáról ellenőrizze az idő múlását!

A Google kiadta a PyDrive nevű Python csomagot, amely lehetővé teszi fájlok feltöltését és letöltését… Python segítségével!

A Google rengeteg dokumentációt biztosít a PyDrive kezeléséhez. Annis oktatóanyagát is nagyon hasznosnak találtam. Ha azonban olyan biológus vagy, mint én, ez a programozási szakzsargon (API, hatókörök, folyamat, token …) kissé lehengerlő lehet. Tehát itt a történet, ahogy én értem:

Létrehoz egy projektet a Google -fiókjában, és engedélyezi a programozó opciót ehhez a projekthez. A Google megad egy nevet és egy jelszót, amelyet a python -szkriptje használ a Google -fiókjához való csatlakozáshoz. Amikor először csatlakozik, a Python egy engedélyezési "folyamatot" használ, ahol megmondja a Google -nak, hogy melyik szolgáltatáshoz kíván hozzáférni (A Python hozzáférni kívánt szolgáltatások listáját "hatókörnek" nevezik). Amikor a Google folyamatirányítási kérelmet kap a pythontól, az engedélyét kéri. Miután manuálisan elfogadta, a Python hitelesítő adatokat és tokent kap, hogy a jövőben az Ön engedélye nélkül lépjen kapcsolatba a Google -lal.

1) Lépjen a Google Cloud Plateform oldalára, és kattintson a Projekt kiválasztása lehetőségre a kék szalagon. Kattintson az Új projekt lehetőségre az előugró ablak jobb felső sarkában. Nevezze el a projektet, majd kattintson a Létrehozás gombra. Ezzel visszatér az üdvözlő oldalra. Ismét kattintson a Projekt kiválasztása lehetőségre a kék szalagon. Most kattintson az imént létrehozott új projektre.

2) Kattintson a Burger menüre a képernyő bal felső sarkában. A képernyő bal oldali oszlopában válassza az API és szolgáltatások >> Irányítópult lehetőséget. Ezután a kék szalag alatt válassza a + APIS és SZOLGÁLTATÁSOK ENGEDÉLYEZÉSE lehetőséget. Ezután keressen rá a Drive -ra a keresősávban, és válassza a Google Drive lehetőséget. Ezután kattintson az Engedélyezés gombra.

3) Menjen vissza a Burger menübe >> API és szolgáltatások, és ezúttal válassza a Hitelesítő adatok lehetőséget. A következő oldalon lépjen az OAuth -hozzájárulási képernyőre, és adjon nevet az alkalmazásnak, majd kattintson a Mentés gombra. Most kattintson a kék "Hitelesítő adatok létrehozása" gombra az OAuth ügyfél -azonosító opció kiválasztásához. Most jelölje be az Egyéb opciót, és hozzon létre.

4) Most letöltheti a client_secret.json nevű fájlt. Ez a fájl tárolja a hitelesítő adatait és a tokenjét. Ezt a Raspberry Pi -n található python -szkriptje fogja használni a Google -fiókjával való interakcióhoz. Most mentse el egy flash-meghajtóra „credentials.json” néven, majd a beállítás után átviszi a Raspberry Pi-re.

2. lépés: A Raspberry Pi beállítása

Bevezetés ebbe a lépésbe:

Itt telepíti a csomagokat és a python parancsfájlt a Raspberry Pi működéséhez. A python script lapser.py az agy, amely az időzített eszközünket szabályozza. Három fő funkciója van:

1) A Google Drive -val foglalkozik. Amint azt az 1. szakasz ismerteti, ha többet szeretne megtudni erről a részről, keresse meg itt, itt és itt). 2) Működteti a GPIO -kat, hogy bekapcsolja a fényforrást. 3) A PiCamera segítségével képeket készíthet.

Ha meg akarja érteni a szkript működését, minden lépést erősen kommentáltam, és mellékeltem az online oktatóanyagok linkjeit, amelyeket használtam.

Rendben, kezdjük:

1) Készítse elő az SD -kártyát

Formázza az SD -kártyát a FAT formázásához. Töltse le a NOOBS -t a Raspberry Pi webhelyéről. Másolja és illessze be az összes fájlt a frissen letöltött mappából egyenesen az SD -kártyára. Ha elakadt, itt talál részletes utasításokat.

2) Indítsa el a Raspberry Pi -t

Csak helyezze be az SD -kártyát a Pi körbe, kapcsolja be, és kövesse a rendszerindítási utasításokat.

3) Győződjön meg arról, hogy a Raspberry Pi a megfelelő időben van beállítva:

> a parancsablakban írja be a következő parancsot:

sudo date -s "H Aug 30, 15:27:30 UTC 2019"

4) Győződjön meg róla, hogy a python 3 -at használja

> a parancsablakban írja be a következő parancsot:

python -verzió

> ha a python verziója nem 3, szerkessze a.bashrc fájlt a következő paranccsal:

sudo nano ~/.bashrc

Görgessen lefelé a dokumentum végén, és adja hozzá a következő sort a fájl végéhez:

alias python = ‘usr/bin/python3.5’

mentse és indítsa újra

5) Telepítse a szükséges csomagokat:

> a parancsablakban írja be a következő parancsokat:

pip install pydrive

sudo apt-get install libatlas-base-dev

pip install google-auth-oauthlib

python -m pip install -U matplotlib

python -m pip install -U

sudo apt-get install python-gi-cairo

6) A PiCamera engedélyezése:

> írja be a terminálba: sudo raspi-config

> Kattintson az 5 interfész lehetőség, majd a P1 kamera lehetőségre, majd engedélyezze a kamera interfészt, és indítsa újra

7] Mentse el a Python Script lapser.py fájlt és a credentials.json fájlt a Raspberry Pi -re:

Töltse le az ebben az Instructable.lapser.py -ben található python script lapser.py -t. Úgy állítottam össze, hogy lemásoltam néhány kódot az interneten (megadom a forgatókönyvben használt weboldalak címét). A credentials.json az a fájl, amelyet az 1. szakasz utolsó lépésében kapott, mentse el a Laper.py fájlban a Raspberry Pi dokumentumai mappába.

8) Hozza létre a hitelesítési folyamatot a Google Drive használatával:

A lapser.py tartalmazza az összes utasítást az első hitelesítési folyamat létrehozásához Google -fiókjával az 1. szakaszban létrehozott alkalmazással. A credentials.json fájlban tárolt hitelesítő adatokat továbbítja a Google -nak, és megnyitja a webböngészőt, hogy manuálisan bejelentkezhessen lépjen be Google -fiókjába, és engedélyezze az alkalmazás számára, hogy hozzáférjen a Google Drive -hoz. Ha ez megtörtént, a Google ad nekünk egy Token -t, amelyet a Lapser.py a token.pickles nevű fájlként menti el a Dokumentumokba, és amelyet a jövőben az Ön bejegyzése nélkül hoznak létre kapcsolatokban.

Futtassa a lapser.py parancsot, írja be a terminálba:

> cd dokumentumok

és akkor:

> python lapser.py

Jelentkezzen be Google -fiókjába, és engedélyezze alkalmazásának hozzáférését a Google Drive -hoz.

E lépés után ellenőrizze, hogy a Raspberry Pi fényképez -e, és menti -e őket a Drive -ra.

9) Győződjön meg arról, hogy a Raspberry Pi végrehajtja a lapser.py -t rendszerindításkor, felhasználói beavatkozás nélkül:

Annak érdekében, hogy a Raspberry Pi indításkor futtassa a lapser.py fájlt, azt mondjuk neki, hogy indításkor nyissa meg a terminált, és a terminer megnyitásakor futtassa a lapser.py fájlt:

Ha azt akarjuk mondani a Pi -nek, hogy indításkor nyissa meg a terminált, módosítsuk a fájl automatikus indítását. Írja be a parancsablakba:

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

Ezután írja be a @lxterminal parancsot közvetlenül a „@xscreensaver” sor fölé. A mentéshez és bezáráshoz írja be a ctrl+x, majd az y billentyűt, majd írja be.

A terminer megnyitásakor a lapser.py futtatásához szerkesztjük a.bashrc fájlt. Írja be a parancsablakba:

> sudo nano /home/pi/.bashrc

Görgessen le a fájl végéig, és írja be:

echo Futás indításkor

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

A mentéshez és bezáráshoz írja be: ctrl+x, majd y, majd írja be.

10) Mozogjon néhány csomagot:

Most a lapser.py rendszerindításkor fut. A szükséges csomagok azonban most olyan helyre vannak mentve, amelyhez nem férnek hozzá (/home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages). Ezért ezeket a csomagokat át kell helyeznünk a hozzáférhető helyre (/usr/lib/python3.5/dist-packages). A csomagok áthelyezéséhez írja be a következő parancsot a Raspberry Pi terminálba:

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

A fájlkezelővel ellenőrizheti, hogy a csomagok áthelyezésre kerültek -e. Jobb egérgombbal kell kattintania, és válassza a Rejtett megjelenítése lehetőséget, hogy a.local megjelenjen a fájlkezelőben.

Ez a rész vége! A következő részek kicsit ravaszabbak lesznek: megépítjük a dobozt, és összekötjük a Raspberry Pi -t, hogy elkezdhessük forgatni időzítéseinket!

3. lépés: Készítse el a dobozt

Bevezetés ebbe a lépésbe:

A legjobb időeltolódásokat állandó fényviszonyok között forgatják, ahol semmi sem mozdul el attól, amit forgat. Bármilyen helyet használhat, ahol a megvilágítás nem változik túlzottan, például egy nagy kartondobozt, szekrényt vagy tárolóhelyet, amíg a beállításokat nem zavarja a felvétel során.

A lézervágó lehetővé teszi, hogy egy tiszta dobozt készítsen, tökéletes méretekkel a beállításhoz. Azonban nem kell valami olyan divatos, amellyel nagyszerű időt telíthet el. Használhat bármilyen teret is, ahol a világítás nem változik túlzottan, például egy nagy kartondobozt, szekrényt, tárolóhelyiséget…

1) Tervezze meg a dobozát.

Lézervágóval (Trotec Speedy 360) építettem egy (6 mm -es MDF -fából készült) dobozt, amely nemcsak a megfelelő méretekkel rendelkezik, hanem fantasztikusan nagyszerű is.

Ne feledje, hogy a doboznak elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy a kamera rögzítse az egész jelenetet. Használja a picamera vízszintes és függőleges látómezeit, hogy megbecsülje, milyen magasnak kell lennie a fényképezőgépnek ahhoz, hogy rögzítse a felvételt.

A tervrajzok készítéséhez a következő méretek (Szélesség: 303 mm, Hossz: 453 mm, Mélység (= Magasság): 350 mm, Deszka szélessége: 6 mm) segítségével készítettem a Dobozt. Hozzáadtam néhány lyukat a Picamera -hoz és a vezetékekhez, valamint gravíroztam a Freepik -en talált remek trippy rajzokat.

2) Szerelje össze a dobozt

3) Szerelje fel a Picamera kamerát

Nagyon fontos, hogy stabil fényképezőgéppel rendelkezzen, amely nem mozdul a fényképezés során, hogy jól nézzen ki. Miután kipróbáltam a szalagot, a 3D-s nyomtatású PiCamera tokokat és másokat, egy jó trükköt találtam ki, amellyel beállíthatom a kamera tájolását, és szilárdan rögzíthetem a doboz tetején. Három csavart használok, amelyek csak a csúcsuknál vannak menetben. A menetes rész az, amelyik átmegy a fa mélységén, míg a menetes hegy a picamera lyukon megy. A csavar forgatásakor a menetes hegy közelebb vagy távol tartja a PiCamera sarkát a doboz felületétől. Ez lehetővé teszi, hogy pontosan és határozottan állítsa be a fényképezőgép szögét a jelenet rögzítéséhez.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy ez az útmutató legokosabb része, mivel a lyukak elhelyezésének és szögének pontosan meg kell egyeznie a Picamera kamerájával. Valószínűleg az a legjobb, ha először gyakorol egy tartalék fadarabon, mielőtt lyukakat kezd szúrni a gyönyörű dobozban!

4. lépés: A fényforrás bekötése a RaspberryPi -hez

Bevezetés ebbe a lépésbe:

Ez a rész gondoskodik a fényforrás, az 5 V -os relé és a Raspberry Pi bekötéséről GPIO -n keresztül.

Fontos: Nem sokat tudok a villamos energiával és a nagyfeszültséggel való munkáról (végül is csak biológus vagyok). Nem tudom garantálni az oktatóanyag és a végleges beállítás biztonságát. Legyen különösen óvatos a tűzveszélyekkel és nagyfeszültségű munkával!

Itt megtekintheti az 5 V -os relé működésének részleteit, és itt talál egy teljes oktatóanyagot a RaspberryPi GPIO vezérléséről.

Észreveheti, hogy egyetlen ellenállást sem vettem fel az áramkörbe, amely a fénypárnát táplálja. Ez azért van, mert gyanítható, hogy a benne lévő LED -karakterlánc már rendelkezik velük.

Ettől eltekintve minden benne van a videóban!

5. lépés: Lőjön le időt

És kész!

Jó szórakozást, és ossza meg művészetét a megjegyzésekben!