جعبه زمان وقفه: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این آموزش نحوه ایجاد تنظیمات رزبری پای را برای عکاسی از تایم لپس نشان می دهد!

این تنظیمات از یک جعبه حاوی منبع نور و یک دوربین (PiCamera) ساخته شده است که توسط Raspberry Pi کنترل می شود تا عکس ها را بارگیری کرده و آنها را در Google Drive بارگذاری کند.

من از لایت باکس خود استفاده می کنم تا زمان رشد کلنی های باکتریایی در سطح پتری دیش ها را به تاخیر بیندازم. با این حال ، این تنظیم را می توان به راحتی با timelapse تطبیق داد یا هر چیزی را که می خواهید بصری نظارت کرد!

تمام مراحل مرا دنبال می کنم تا سیستم من کار کند:

مرحله 1: شما حساب Google خود را آماده می کنید تا Raspberry Pi شما بتواند به طور خودکار تصاویر را به Google Drive ارسال کند

مرحله 2: رزبری پای خود را تنظیم می کنید تا منبع نور و دوربین را کنترل کند و بتواند به GoogleDrive شما دسترسی داشته باشد

مرحله 3: شما جعبه را می سازید و Picamera را سوار می کنید

مرحله 4: GPIO رزبری پای و منبع نور را از طریق رله سیم کشی می کنید

مرحله 5: شروع به عکاسی کنید!

توجه داشته باشید که ترتیب قسمت های این آموزش مهم نیست. شما می توانید آنها را به هر ترتیبی که می خواهید دنبال کنید!

بیایید STAAAAARTED را دریافت کنیم

تدارکات

1) 1 Raspberry Pi (در اینجا نسخه Pi 3 مدل B +) + 1 Picamera (در اینجا ماژول V2) + 1SD کارت (بین 8 تا 32 گیگابایت)

2) 2 منبع تغذیه 5 ولت ، صفحه کلید ، ماوس ، صفحه نمایش و WIFI برای کار با رزبری پای شما

3) یک رله 5 ولت و یک دسته سیم برق.

3) منبع نور (در اینجا من از پد نور Gaomon GB4 برای روشن کردن ظروف پتری از پایین استفاده می کنم!)

4) یک جعبه بزرگ (یا تخته های چوبی برای ساخت آن)

7) ابزارهای متداول (پلایر ، پیچ گوشتی ، نوار ، آهن لحیم کاری ، مته ها) + 3 پیچ نیمه پیچ (قطر 2.2 تا 2.5 میلی متر)

مرحله 1: حساب Google خود را تنظیم کنید

مقدمه ای بر این مرحله

ما تصاویر گرفته شده توسط Raspberry Pi را در Google Drive ذخیره می کنیم. علاوه بر پرهیز از پر کردن حافظه Pi ، این به شما امکان می دهد تا زمان گذر زمان خود را از هر نقطه در سراسر جهان بررسی کنید!

گوگل یک بسته پایتون به نام PyDrive منتشر کرده است که به شما امکان می دهد فایل ها را با … Python بارگذاری و بارگیری کنید.

گوگل اسناد زیادی برای درک نحوه مدیریت PyDrive ارائه می دهد. من همچنین آموزش آنیس را بسیار مفید دیدم. با این حال ، اگر شما مانند من یک زیست شناس هستید ، همه این اصطلاحات برنامه نویسی (API ، محدوده ، جریان ، نشانه …) ممکن است کمی زیاد باشد. بنابراین در اینجا داستان آنطور که من آن را فهمیده ام آمده است:

شما یک پروژه در حساب Google خود ایجاد می کنید و گزینه برنامه نویس را برای این پروژه فعال می کنید. Google به شما نام و رمز عبور می دهد که اسکریپت پایتون شما برای اتصال به حساب Google شما از آن استفاده می کند. هنگام اتصال برای اولین بار ، پایتون از "جریان" مجوز استفاده می کند که در آن به گوگل می گوید به چه سرویسی می خواهد دسترسی داشته باشد (لیستی از خدمات پایتون می خواهد به آن دسترسی داشته باشد "محدوده" نامیده می شود). هنگامی که Google یک درخواست جریان از پایتون دریافت می کند ، از مجوز شما درخواست می کند. هنگامی که به صورت دستی قبول می کنید ، پایتون اعتبار و نشانه ای برای ارتباط با Google بدون مجوز شما در آینده دریافت می کند.

1) به Google Cloud Plateform بروید و روی نوار آبی روی Select a Project کلیک کنید. روی New Project در بالا سمت راست پنجره بازشو کلیک کنید. نام پروژه خود را گذاشته و روی ایجاد کلیک کنید. این شما را به صفحه خوش آمدید باز می گرداند. دوباره روی Select a Project در نوار آبی کلیک کنید. حالا روی پروژه جدیدی که به تازگی ایجاد کرده اید کلیک کنید.

2) روی منوی Burger در سمت چپ بالای صفحه خود کلیک کنید. در ستون سمت چپ صفحه API & Services >> Dashboard را انتخاب کنید. سپس ، درست زیر نوار آبی ، + ENABLE APIS and SERVICES را انتخاب کنید. سپس ، Drive را در نوار جستجو جستجو کرده و Google Drive را انتخاب کنید. سپس بر روی دکمه Enable کلیک کنید.

3) به منوی Burger >> API & Services بازگردید و این بار Credentials را انتخاب کنید. در صفحه بعدی به صفحه رضایت OAuth بروید و نام برنامه را ذخیره کرده و ذخیره کنید. اکنون بر روی دکمه آبی "ایجاد اعتبارنامه" کلیک کنید و گزینه OAuth Client ID را انتخاب کنید. حالا تیک گزینه Other و Create را بزنید.

4) اکنون می توانید فایلی به نام client_secret.json را بارگیری کنید. این فایل اطلاعات کاربری و رمز شما را ذخیره می کند. این اسکریپت پایتون شما در رزبری پای شما برای تعامل با حساب Google شما استفاده می کند. در حال حاضر آن را بر روی درایو فلش به عنوان "credentials.json" ذخیره کنید ، پس از راه اندازی آن را به Raspberry Pi خود منتقل می کنید.

مرحله 2: تنظیم رزبری پای

معرفی این مرحله:

در اینجا ، شما بسته ها و اسکریپت پایتون را برای کار Raspberry Pi خود نصب می کنید. اسکریپت پایتون lapser.py مغز است که بر دستگاه زمان گذر ما نظارت می کند. دارای سه عملکرد اصلی است:

1) با Google Drive سروکار دارد. همانطور که در بخش 1 توضیح داده شد ، اگر می خواهید در مورد این قسمت بیشتر بدانید ، اینجا ، اینجا و اینجا را جستجو کنید). 2) GPI را فعال می کند تا منبع نور را روشن کند. 3) PiCamera را برای گرفتن عکس فعال می کند.

اگر می خواهید نحوه عملکرد اسکریپت را بفهمید ، من هر مرحله را به شدت توضیح داده ام و پیوندهایی را به آموزش های آنلاین که برای نوشتن آن استفاده کرده ام ، اضافه کرده ام.

خوب ، بیایید شروع کنیم:

1) کارت SD خود را آماده کنید

کارت SD خود را برای قالب بندی FAT فرمت کنید. NOOBS را از وب سایت Raspberry Pi بارگیری کنید. همه فایلها را از پوشه تازه بارگیری شده مستقیماً روی کارت SD خود کپی و جایگذاری کنید. اگر گیر کرده اید ، دستورالعمل های دقیق را می توانید در اینجا پیدا کنید.

2) رزبری پای خود را بوت کنید

کافی است کارت SD خود را در نوبت Pi خود قرار دهید ، آن را روشن کرده و دستورالعمل های راه اندازی را دنبال کنید.

3) اطمینان حاصل کنید که رزبری پای شما در زمان مناسب تنظیم شده است:

> در پنجره فرمان دستور زیر را وارد کنید:

sudo date -s "دوشنبه 30 اوت 15:27:30 UTC 2019"

4) مطمئن شوید که از پایتون 3 استفاده می کنید

> در پنجره فرمان دستور زیر را وارد کنید:

تبدیل پایتون

> اگر نسخه پایتون 3 نیست ، فایل.bashrc را با وارد کردن دستور زیر ویرایش کنید:

sudo nano./.bashrc

در انتهای سند به پایین بروید و خط زیر را به انتهای فایل اضافه کنید:

نام مستعار python = "usr/bin/python3.5"

ذخیره و راه اندازی مجدد

5) بسته های مورد نیاز را نصب کنید:

> در پنجره فرمان دستورات زیر را وارد کنید:

pip install pydrive

sudo apt-get libatlas-base-dev را نصب کنید

pip نصب google-auth-oauthlib

python -m pip install -U matplotlib

python -m pip install -U

sudo apt-get python-gi-cairo را نصب کنید

6) PiCamera را فعال کنید:

> در ترمینال تایپ کنید: sudo raspi-config

> 5 گزینه Interfacing و سپس P1 Camera را کلیک کنید ، سپس رابط دوربین را فعال کرده و راه اندازی مجدد کنید

7) Python Script lapser.py و فایل credentials.json را در Raspberry Pi خود ذخیره کنید:

دانلود اسکریپت پایتون lapser.py ارائه شده در این Instructable.lapser.py اسکریپتی است که برای ضبط تایم لپس اجرا می شود. من آن را با کپی کردن چند تکه کد موجود در اینترنت (آدرس صفحات وب مورد استفاده در اسکریپت را ارائه می دهم) جمع آوری کرده ام. credentials.json فایلی است که در آخرین مرحله از بخش 1 دریافت کرده اید ، آن را با پوشه lapser.py در پوشه Documents of Raspberry Pi خود ذخیره کنید.

8) جریان احراز هویت را با Google Drive خود ایجاد کنید:

lapser.py شامل تمام دستورالعمل ها برای ایجاد اولین جریان تأیید اعتبار با حساب Google شما با برنامه ای است که در بخش 1 ایجاد کرده اید. این اطلاعات اعتبار ذخیره شده در credentials.json را به Google منتقل می کند و مرورگر وب شما را باز می کند تا بتوانید به صورت دستی وارد شوید وارد حساب Google خود شوید و به برنامه خود اجازه دسترسی به Google Drive خود را بدهید. پس از انجام این کار ، گوگل یک توکن به ما می دهد که Lapser.py در اسناد شما به عنوان یک فایل به نام token.pickles ذخیره می کند که در آینده برای برقراری ارتباط بدون ورود شما استفاده می شود.

اجرای lapser.py ، ترمینال را وارد کنید:

> اسناد cd

و سپس:

> python lapser.py

وارد حساب Google خود شوید و به برنامه خود اجازه دهید به Google Drive دسترسی پیدا کند.

پس از این مرحله ، بررسی کنید که رزبری پای شما عکس می گیرد و آنها را در Drive شما ذخیره می کند.

9) اطمینان حاصل کنید که Raspberry Pi شما هنگام راه اندازی lapser.py را بدون ورود کاربر انجام می دهد:

برای اینکه Raspberry Pi شما هنگام راه اندازی lapser.py را اجرا کند ، به آن می گوییم که هنگام راه اندازی ترمینال را باز کرده و هنگام باز شدن ترمینال lapser.py را اجرا کنید:

برای گفتن به Pi برای باز کردن ترمینال در هنگام بوت ، ما فایل را به صورت خودکار راه اندازی می کنیم. در پنجره فرمان تایپ کنید:

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

سپسlxterminal را بلافاصله در بالای خط 'xscreensaver' تایپ کنید. ذخیره و با تایپ ctrl+x سپس y و سپس وارد کنید.

برای اجرای lapser.py هنگام باز شدن ترمینال ، فایل.bashrc را ویرایش می کنیم. در پنجره فرمان تایپ کنید:

> sudo nano /home/pi/.bashrc

به انتهای فایل بروید و تایپ کنید:

اکو در حال اجرا در بوت

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

ذخیره و با تایپ کردن: ctrl+x سپس y و سپس وارد کنید.

10) برخی از بسته ها را به اطراف منتقل کنید:

حالا lapser.py در بوت اجرا می شود. با این حال ، بسته های مورد نیاز در حال حاضر در مکانی ذخیره می شوند که نمی تواند به آنها دسترسی داشته باشد (/home/pi/.local/lib/python3.5/site-packages). بنابراین ما باید آن بسته ها را به محلی که می تواند به آن دسترسی داشته باشد (/usr/lib/python3.5/dist-packages) منتقل کنیم. برای انتقال آن بسته ها ، دستور زیر را در پایانه رزبری پای خود تایپ کنید:

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

با رفتن به آن مکان با مدیریت فایل می توانید بررسی کنید که آن بسته ها جابجا شده اند. شما باید راست کلیک کرده و Show Hidden را انتخاب کنید تا.local در مدیریت فایل ظاهر شود.

این پایان این بخش است! بخشهای بعدی کمی پیچیده تر خواهند بود: ما جعبه را می سازیم و Raspberry Pi را به هم متصل می کنیم تا عکاسی تایم لپس خود را شروع کنیم!

مرحله 3: جعبه را بسازید

معرفی این مرحله:

بهترین بازه های زمانی در محیطی با نور ثابت و جایی که هیچ چیز جدا از چیزی که در حال فیلمبرداری هستید حرکت نمی کند. می توانید از هر فضایی که نور زیاد تغییر نمی کند استفاده کنید مانند جعبه کارت بزرگ ، کمد ، انباری تا زمانی که تنظیمات شما در طول ضبط مزاحم نشود.

یک برش لیزری به شما امکان می دهد یک جعبه مرتب با ابعاد مناسب برای تنظیم خود بسازید. با این حال ، شما برای عکاسی از تایم لپس های فوق العاده به چیزی خیلی فانتزی احتیاج ندارید. همچنین می توانید از هر فضایی که نور آن زیاد تغییر نمی کند استفاده کنید مانند جعبه کارت بزرگ ، کمد ، انبار…

1) جعبه خود را طراحی کنید.

من از یک برش لیزری (Trotec Speedy 360) برای ساخت یک جعبه (در چوب MDF 6 میلی متری) استفاده کردم که نه تنها ابعاد مناسبی دارد ، بلکه دارای طراحی عالی f*cking نیز می باشد.

به خاطر داشته باشید که جعبه شما باید به اندازه کافی بلند باشد تا دوربین بتواند کل صحنه شما را ضبط کند. با استفاده از میدان های افقی و عمودی نمای دوربین عکاسی ، برآورد کنید که دوربین شما برای ضبط آنچه در حال فیلمبرداری هستید باید ارتفاع بالایی داشته باشد.

من برای بدست آوردن نقشه ها از جعبه ای با ابعاد زیر (عرض: 303 میلی متر ، طول: 453 میلی متر ، عمق (= ارتفاع): 350 میلی متر ، عرض تخته: 6 میلی متر) استفاده کردم. چند سوراخ برای Picamera و سیم ها اضافه کردم و همچنین برخی از نقاشی های جالب trippy را که در Freepik یافت شده حکاکی کردم.

2) جعبه خود را جمع کنید

3) Picamera را نصب کنید

داشتن یک دوربین ثابت که در طول عکاسی شما حرکت نمی کند ، برای گذر زمان خوب بسیار مهم است. پس از امتحان نوار ، قابهای PiCamera چاپ شده سه بعدی و موارد دیگر ، به یک ترفند خوب رسیدم که هم جهت دوربین را تنظیم کرده و هم آن را محکم در بالای جعبه ثابت نگه داشته است. من از 3 پیچ استفاده می کنم که فقط در نوک آنها پیچ خورده است. قسمت بدون نخ ، قسمتی است که از اعماق چوب عبور می کند در حالی که نوک رزوه ای در سوراخ دوربین قرار می گیرد. هنگام چرخاندن پیچ ، نوک نخ دار گوشه PiCamera را به سطح جعبه نزدیک یا دورتر می کند. این به شما امکان می دهد زاویه دوربین خود را دقیق و محکم تنظیم کنید تا صحنه خود را ثبت کنید.

لطفاً توجه داشته باشید که این حیله گرترین قسمت این دستورالعمل است زیرا جایگذاری و زاویه سوراخ ها باید دقیقاً با سوراخ های Picamera مطابقت داشته باشد. احتمالاً بهترین کار این است که ابتدا روی یک قطعه چوب یدکی تمرین کنید تا شروع به ایجاد سوراخ در سراسر جعبه زیبا کنید!

مرحله 4: سیم کشی منبع نور به RaspberryPi

معرفی این مرحله:

در این قسمت سیم کشی منبع نور ، رله 5 ولت و رزبری پای از طریق GPIO انجام می شود.

مهم: من اطلاعات زیادی در مورد کار با برق و ولتاژهای بالا ندارم (به هر حال من فقط یک زیست شناس هستم). من نمی توانم ایمنی این آموزش و تنظیم نهایی را تضمین کنم. هنگام خطرات ناشی از آتش سوزی و هنگام کار با فشار قوی احتیاط کنید!

شما می توانید اینجا را بخوانید تا نحوه عملکرد رله 5V را بخوانید و در اینجا آموزش کامل کنترل GPIO RaspberryPi را بخوانید.

ممکن است توجه داشته باشید که من هیچ مقاومتی را در مدار وارد نکرده ام که صفحه لامپ را تغذیه می کند. این به این دلیل است که مشکوک است که رشته LED موجود در آن قبلاً آنها را دارد.

جدای از این ، همه در ویدیو آمده است!

مرحله 5: ضربات زمانی را شلیک کنید

و تموم شدی!

لذت ببرید و هنر خود را در نظرات به اشتراک بگذارید!