תיבת Time-Lapse: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

הדרכה זו תראה כיצד לבנות התקנה של Raspberry Pi לצילומי זמן!

ההתקנה עשויה מארז המכיל מקור אור ומצלמה (PiCamera) הנשלטת על ידי פטל פטל כדי לצלם תמונות ולהעלות אותן ל- Google Drive.

אני מיישם את קופסת האור שלי כדי לשחרר את הצמיחה של מושבות חיידקים על פני מנות פטרי. עם זאת, ניתן להתאים מערך זה בקלות ל- timelapse או לעקוב חזותית אחר כל מה שאתה רוצה!

אני אלווה אותך בכל השלבים בהם פעלתי בכדי לגרום למערכת שלי לפעול:

שלב 1: תכין את חשבון Google שלך כך ש- Raspberry Pi שלך יוכל לשלוח תמונות באופן אוטומטי ל- Google Drive

שלב 2: תגדיר את ה- Raspberry Pi שלך לשליטה במקור האור ובמצלמה, כך שיוכל לגשת ל- GoogleDrive שלך

שלב 3: תבנה את הקופסה ותעלה את ה- Picamera

שלב 4: תעביר את ה- GPIO של ה- Raspberry Pi ואת מקור האור דרך ממסר

שלב 5: התחל לצלם!

שים לב כי סדר החלקים במדריך זה אינו משנה. אתה יכול לעקוב אחריהם בכל סדר שתרצה!

בואו נהיה STAAAAAAARTED

אספקה

1) 1 פטל פטל (כאן גרסה Pi 3 דגם B +) + פיקמרה אחת (כאן מודול V2) + כרטיס 1SD (בין 8 ל -32 ג'יגה -בתים)

2) 2 5V ספקי כוח, מקלדת, עכבר, מסך ו- WIFI לעבודה עם ה- Raspberry Pi שלך

3) ממסר 5V וחבורה של חוטי חשמל.

3) מקור אור (כאן אני משתמש בכרית אור Gaomon GB4 כדי להאיר את צלחות הפטרי מלמטה!)

4) קופסה גדולה (או לוחות עץ לבנייתה)

7) כלים נפוצים (פליירים, מברג, קלטת, מלחם, מקדחות) + 3 ברגים עם הברגה חלקית (קוטר 2.2 עד 2.5 מ מ)

שלב 1: הגדר את חשבון Google שלך

היכרות עם שלב זה

אנו שומרים את התמונות שצילמה ה- Raspberry Pi ב- Google Drive. נוסף על הימנעות ממילוי הזיכרון של הפי שלך, זה יאפשר לך לבדוק את הזמן שחלף מכל מקום בעולם!

Google פרסמה חבילת Python בשם PyDrive המאפשרת לך להעלות ולהוריד קבצים עם … Python!

Google מספקת תיעוד רב כדי להבין כיצד לטפל ב- PyDrive. מצאתי גם את ההדרכה של אנניס מאוד מועילה. עם זאת, אם אתה ביולוג כמוני, כל ז'רגון התכנות הזה (API, היקפים, זרימה, אסימון …) עשוי להיות קצת מכריע. אז הנה הסיפור כפי שאני מבין אותו:

אתה יוצר פרויקט בחשבון Google שלך ומאפשר את אפשרות המתכנת לפרויקט זה. Google תיתן לך שם וסיסמה שבה סקריפט הפיתון שלך משתמש כדי להתחבר לחשבון Google שלך. בעת התחברות בפעם הראשונה, פייתון משתמש ב"זרימת "הרשאה שבה היא מספרת לגוגל לאיזה שירות היא רוצה לגשת (רשימת השירותים שאליה רוצה פייתון נקראת" היקף "). כאשר Google תקבל בקשת זרימה מפיתון, היא תבקש את אישורך. לאחר שתקבל ידנית, Python יקבל אישורים ואסימון להתחברות ל- Google ללא הרשאתך בעתיד.

1) עבור אל Google Cloud Plateform ולחץ על בחר פרויקט בסרט הכחול. לחץ על פרוייקט חדש בפינה השמאלית העליונה של החלון המוקפץ. תן שם לפרויקט שלך ולחץ על צור. זה יחזיר אותך לדף הפתיחה. שוב, לחץ על בחר פרויקט בסרט הכחול. כעת לחץ על הפרויקט החדש שיצרת זה עתה.

2) לחץ על תפריט המבורגר בפינה השמאלית העליונה של המסך. בעמודה השמאלית של המסך בחר API ושירותים >> לוח מחוונים. לאחר מכן, ממש מתחת לסרט הכחול בחר + אפשר APIS ושירותים. לאחר מכן, חפש את Drive בסרגל החיפוש ובחר Google Drive. לאחר מכן לחץ על הלחצן הפעל.

3) חזור לתפריט בורגר >> API ושירותים והפעם בחר אישורים. בעמוד הבא עבור למסך הסכמת OAuth ותן שם לאפליקציה שלך ושמור. כעת לחץ על הכפתורים הכחולים 'צור אישורים' לבחירת האפשרות מזהה לקוח OAuth. כעת סמן את האפשרות אחר וצור.

4) כעת תוכל להוריד קובץ בשם client_secret.json. קובץ זה שומר את האישורים והאסימון שלך. הוא ישמש את סקריפט הפיתון שלך ב- Raspberry Pi שלך לאינטראקציה עם חשבון Google שלך. לעת עתה שמור אותו על כונן הבזק כ- 'credentials.json', תעביר אותו ל- Raspberry Pi שלך לאחר ההתקנה.

שלב 2: הגדרת ה- Raspberry Pi

מבוא לשלב זה:

כאן תתקין את החבילות ואת סקריפט ה- Python להפעלת ה- Raspberry Pi שלך. קובץ ה- script של python lapser.py הוא המוח השולט במכשיר time-lapse שלנו. יש לו שלוש פונקציות עיקריות:

1) הוא עוסק ב- Google Drive. כפי שהוסבר בסעיף 1, אם אתה רוצה לדעת יותר על חלק זה חפש כאן, כאן וכאן). 2) הוא מפעיל את ה- GPIO כדי להדליק את מקור האור. 3) היא מפעילה את ה- PiCamera לצלם.

אם אתה רוצה להבין כיצד הסקריפט עובד, הערתי בכבדות על כל שלב וצירפתי את הקישורים למדריכים המקוונים בהם השתמשתי בכתיבתו.

טוב בוא נתחיל:

1) הכינו את כרטיס ה- SD שלכם

פרמט את כרטיס ה- SD שלך לעיצוב FAT. הורד את NOOBS מאתר Raspberry Pi. העתק והדבק את כל הקבצים מהתיקייה שהורדת לאחרונה ישירות לכרטיס ה- SD שלך. אם נתקעת, ניתן למצוא כאן הוראות מפורטות.

2) אתחל את ה- Raspberry Pi שלך

פשוט הכנס את כרטיס ה- SD שלך בתור ה- Pi שלך, הפעל אותו ופעל לפי הוראות האתחול.

3) ודא ש- Raspberry Pi שלך מוגדר בזמן הנכון:

> בחלון הפקודה הזן את הפקודה הבאה:

sudo date -s "שני 30 באוגוסט 15:27:30 UTC 2019"

4) ודא שאתה משתמש בפייתון 3

> בחלון הפקודה הזן את הפקודה הבאה:

גרסת פייתון

> אם גירסת הפייתון אינה 3 ערוך את קובץ.bashrc על ידי הזנת הפקודה הבאה:

סודו ננו ~/.bashrc

גלול למטה בסוף המסמך והוסף את השורה הבאה לסוף הקובץ:

כינוי python = 'usr/bin/python3.5'

שמור והפעל מחדש

5) התקן את החבילות הדרושות:

> בחלון הפקודה הזן את הפקודות הבאות:

pip להתקין pydrive

sudo apt-get install libatlas-base-dev

pip התקן את google-auth-oauthlib

python -m pip להתקין -U matplotlib

python -m pip להתקין -U

sudo apt-get להתקין python-gi-cairo

6) הפעל את PiCamera:

> הקלד במסוף: sudo raspi-config

> לחץ על 5 ממשק אופציה ואז על מצלמת P1 ואז הפעל את ממשק המצלמה והפעל מחדש

7) שמור את ה- Python Script lapser.py ואת קובץ credentials.json ב- Raspberry Pi שלך:

הורד את סקריפט python lapser.py המסופק ב- Instructable.lapser.py זה התסריט שיופעל כדי לצלם את הזמן שחלף. ריכזתי אותו על ידי העתקת כמה פיסות קודים שנמצאו באינטרנט (אני מספק את כתובות דפי האינטרנט המשמשים בתסריט). credentials.json הוא הקובץ שקיבלת בשלב האחרון של סעיף 1 שמור אותו עם lapser.py בתיקייה מסמכים של ה- Raspberry Pi שלך.

8) קבע את זרימת האימות באמצעות Google Drive שלך:

lapser.py מכיל את כל ההנחיות ליצירת זרימת האימות הראשונה בחשבון Google שלך עם היישום שיצרת בסעיף 1. הוא מעביר את האישורים המאוחסנים ב- credentials.json ל- Google ופותח את דפדפן האינטרנט שלך כך שתוכל להיכנס ידנית להיכנס לחשבון Google שלך ולתת הרשאה לאפליקציה שלך לגשת ל- Google Drive שלך. ברגע שזה נעשה, Google נותנת לנו אסימון ש- Lapser.py שומר במסמכים שלך כקובץ בשם token.pickles שישמש אותו ליצירת חיבורים ללא הקלטתך בעתיד.

בצע lapser.py, הקלד במסוף:

> מסמכי cd

ואז:

> פייתון lapser.py

היכנס לחשבון Google שלך ואפשר לאפליקציה שלך גישה ל- Google Drive.

לאחר שלב זה, בדוק ש- Raspberry Pi שלך מצלם תמונות ושומר אותן בכונן שלך.

9) ודא ש- Raspberry Pi שלך מבצע lapser.py בעת האתחול ללא כל קלט משתמש:

כדי לאפשר ל- Raspberry Pi שלך להפעיל lapser.py בעת האתחול, אנו אומרים לו לפתוח את הטרמינל בעת אתחול ולהריץ lapser.py כשהמסוף נפתח:

כדי לומר ל- Pi לפתוח את הטרמינל בעת האתחול אנו משנים את ההפעלה האוטומטית של הקובץ. הקלד את חלון הפקודה:

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

לאחר מכן הקלד @lxterminal מיד מעל השורה '@xscreensaver'. שמור וסגור על ידי הקלדת ctrl+x ואז y ואז הזן.

כדי להריץ lapser.py כשהמסוף נפתח אנו עורכים את קובץ.bashrc. הקלד את חלון הפקודה:

> sudo nano /home/pi/.bashrc

גלול מטה לסוף הקובץ והקלד:

הד רץ באתחול

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

שמור וסגור על ידי הקלדה: ctrl+x ואז y ואז הזן.

10) העבר כמה חבילות:

כעת lapser.py יפעל בעת האתחול. עם זאת, החבילות שהוא צריך נשמרות כעת במקום שאינו יכול לגשת אליו (/home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages). לכן עלינו להעביר את החבילות למיקום שאליו הוא יכול לגשת (/usr/lib/python3.5/dist-packages). כדי להעביר את החבילות האלה, הקלד את הפקודה הבאה במסוף Raspberry Pi שלך:

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

אתה יכול לבדוק שחבילות אלה הועברו על ידי מעבר למיקום עם מנהל קבצים. יהיה עליך ללחוץ באמצעות לחצן העכבר הימני ולבחור הצג מוסתר כדי ש-.local יופיע במנהל הקבצים.

זהו סוף הפרק הזה! החלקים הבאים הולכים להיות קצת יותר ערמומיים: נבנה את הקופסה ונחבר את ה- Raspberry Pi כדי להתחיל לצלם את זמני הזמן שלנו!

שלב 3: בנה את הקופסה

מבוא לשלב זה:

חלופות הזמן הטובות ביותר צולמות בסביבת אור קבועה שבה שום דבר לא זז מהדבר שאתה מצלם. אתה יכול להשתמש בכל מקום שבו התאורה לא משתנה יותר מדי, כגון קופסת כרטיסים גדולה, ארון, חדר אחסון כל עוד ההתקנה שלך לא תופר במהלך ההקלטה.

חותך לייזר יאפשר לך לבנות קופסה מסודרת עם מידות מושלמות להתקנה שלך. עם זאת, אינך צריך משהו כה מפואר כדי לצלם חלקי זמן נהדרים. אתה יכול גם להשתמש בכל חלל בו התאורה לא משתנה יותר מדי כמו קופסת כרטיסים גדולה, ארון, מחסן …

1) עיצוב הקופסה שלך.

השתמשתי בחותך לייזר (Trotec Speedy 360) לבניית קופסה (בעץ 6 מ מ MDF) שלא רק בעלת המידות הנכונות, אלא גם בעלת עיצוב מעולה.

זכור כי התיבה שלך צריכה להיות גבוהה מספיק כדי שהמצלמה תוכל לצלם את כל הסצנה שלך. השתמש בשדות הראייה האופקיים והאנכיים של פיקמרה כדי להעריך עד כמה המצלמה שלך צריכה להיות גבוהה כדי לצלם את מה שאתה מצלם.

השתמשתי ב- Make Box עם המידות הבאות (רוחב: 303 מ"מ, אורך: 453 מ"מ, עומק (= גובה): 350 מ"מ, רוחב קרש: 6 מ"מ) כדי לקבל את השרטוטים. הוספתי כמה חורים לפיקמרה ולחוטים וגם חרטתי כמה ציורי טריפ מגניבים שנמצאו ב- Freepik.

2) הרכיב את הקופסה שלך

3) הרכיב את ה- Picamera

החזקת מצלמה יציבה שאינה זזה לאורך כל הצילומים שלך היא חשובה מאוד כדי לקבל חלוף זמן טוב למראה. לאחר שניסיתי קלטת, מקרי PiCamera המודפסים בתלת-ממד ואחרים, מצאתי טריק נחמד הן להגדיר את כיוון המצלמה והן לשמור אותה קבועה על גבי הקופסה. אני משתמש ב -3 ברגים אשר מושחלים רק בקצותיהם. החלק ללא הברגה הוא זה שעובר את עומק העץ בעוד שקצה ההברגה נכנס לחור הפיקמרה. בעת סיבוב הבורג, קצה הברגה יזיז את פינת ה- PiCamera קרוב יותר או הרחק מפני השטח של התיבה. זה מאפשר לך להגדיר באופן מדויק ותקיף את זווית המצלמה שלך כדי לצלם את הסצנה שלך.

שים לב שזהו החלק הערמומי ביותר במדריך זה מכיוון שחלל הזווית והזווית צריכים להתאים במדויק לאלה שבפיקמרה. כנראה שהכי טוב שתתרגל תחילה על חתיכת עץ לפני שתתחיל לתקוע חורים בכל הקופסה היפה שלך!

שלב 4: חיווט מקור האור ל- RaspberryPi

מבוא לשלב זה:

סעיף זה דואג לחיווט מקור האור שלכם, ממסר ה -5 V שלכם ו- Raspberry Pi באמצעות ה- GPIO שלו.

חשוב: אני לא יודע הרבה על עבודה עם חשמל ומתחים גבוהים (אני בסך הכל רק ביולוג). אינני יכול להבטיח את בטיחות ההדרכה הזו וההגדרה הסופית. היו זהירים במיוחד מפני סכנות אש ובעבודה עם מתח גבוה!

אתה יכול לחפש כאן כדי לקרוא עוד על אופן הפעולה של ממסר 5V וכאן להדרכה מלאה בנושא שליטה ב- GPIO של RaspberryPi.

אולי תבחין שלא כללתי נגד כלשהו במעגל המניע את משטח האור. הסיבה לכך היא כי הוא חשוד כי מחרוזת ה- LED בו כבר קיימת.

חוץ מזה הכל מופיע בוידאו!

שלב 5: צילומי הזמן חולפים

וסיימת!

תהנה ושתף את האמנות שלך בתגובות!