M5Stack Thermal Camera with AMG8833

M5STACK で AMG8833 Thermal sensor を動かしました。　　　　　　　　　2018.06.08

AMG8833 Thermal sensor は 3942円で高価です。
AMG8833 熱センサーは画素数 8×8ピクセルで（24×8）x（24×8）に補間されています。
hkoffer氏作成の M5Stack-Thermal-Camera- を使用しました。
ただしこのリストでは表示の向きが正しく表示しない為、スケッチを修正致しました。

機能：
1 . AMG8833 Thermal sensor 8×8 pixel を（24×8）x（24×8）に補間しています。
2 . Sight added & temperature
3 . Auto max temperature
4 . Auto min temperature
5. センスする距離は約30cm です。（仕様は人検知が可能な距離：最長7m )

Adafruit AMG88xx Library：
1. AMG88xx GridEYE 8×8 IRカメラ用のライブラリです。
2. AMG8833 I2C 接続。address = 0x69
3. TFT FeatherWing – 2.4″ 320×240 Touchscreen For All Feathers
4. Adafruit AMG8833 Featherwingで動作します。

補足：
＿　現在、テスト領域全体の最高温度のみが示されており、最初は最大温度と
＿　最小温度の自動調整を追加し、中心視界の温度を表示することを意図しています。

.
準備：

No	Nomen	Link	Price	Transport
1	AMG8833 Matrice IR 8*8 Thermal Imager Module	Aliexpress : Your Cee Store $35.99	3942円	9day
2	adafruit Library	Adafruit_AMG88xx	–	–
3	hoofer sketch & Library	M5Stack-Thermal-Camera-	–	–

Your Cee Store の輸送期間は 9日で速いです。

2018.06.08 現在：3942円 ( 1$ 109.5 円換算) $35.99

追記：2018.08.12
Aliexpress : Sean_Wang Electronics Store：$38.30, 4247円(1$ 111円換算)

MOUSER : Pansonic AMG8833 単体１個2582円。

追記：2018.09.06
Aliexpress：Your Cee Store：$34.19, 3942円。輸送期間=15日。

Panasonic 赤外線アレイセンサ Grid-EYE（AMG88）
用途：高機能家電(電子レンジ・エアコン),オフィス省エネ(空調・照明制御),
＿　　デジタルサイネージ,自動ドア・エレベータ。
AMG8833 : 3.3V, 高性能タイプハイゲイン： 0 °C ~ 80 °C
AMG8834 : 3.3V, 高性能タイプローゲイン：−20 °C ~ 80 °C
AMG8853 : 5.0V, 高性能タイプハイゲイン： 0 °C ~ 80 °C
AMG8854 : 5.0V, 高性能タイプローゲイン：−20 °C ~ 80 °C

スケッチ構成：
thermal_cam_interpolate
_ thermal_cam_interpolate.ino
_ interpolation.cpp

.
配線：

PROT Board に以下の４本を配線します。

組み立て：
裏蓋ケースを作り組み上げました。

.
参考：

Adafruit：AMG88xx thermal sensor
Adafruit AMG8833 8×8 Thermal Camera Sensor：pdf
YouTube：M5Stack Thermal Imaging Camera
twitter : Offer DIYER
Thingiverse : M5Stack Thermal Imaging Camera Case：3Dプリントケース
HACKADAY：WHO SAID THERMAL CAMERAS WEREN’T ACCESSIBLE TO THE MASSES?
Pansonic 赤外線アレイセンサ Grid=EYE (AMG88)
Infrared array sensor “Grid-EYE” ＡＭＧ８８ * *：参考仕様書

.
スケッチ修正：現象と対策。
May 12, 2018 の M5Stack-Thermal-Camera- は修正が必要です。
1. 画像が横向き：M5.Lcd.setRotation(0) を M5.Lcd.setRotation(1)に変更します。
2. 文字と画像の縦が逆、画像の左右が逆：
＿　void drawpixels の float val = get_point(p, rows, cols, x, y); を
＿　float val = get_point(p, rows, cols, cols-x, rows-y); にし縦を逆にします。
＿　これにより正常に表示しました。

.
感想：

AMG8833 の画素数は 8×8 です。そして価格は高価です。
＿　8×8 のサイズでは荒すぎ、価格が高くて意味がありませんでした。
＿　そこへ hkoffer氏により 24×24 が可能となり見やすくなりました。
＿　高価ですが 24×24 なら体験したく購入しました。

＿　国内スイッチサイエンスでの価格は今回の業者より千円程高く購入対象にならず。
＿　Aliexpress の Your Cee Store からはなんと９日で届くと言う速さでした。

＿　温度分布の表示はまずまずの感じでした。

.
スケッチ：

thermal_cam_interpolate
_ thermal_cam_interpolate.ino
_ interpolation.cpp

// M5Stack Thermal Camera with AMG8833 : 2018.06.08 Modified by macsbug
/***************************************************************************
  This is a library for the AMG88xx GridEYE 8x8 IR camera
  This sketch makes an inetrpolated pixel thermal camera with the
  GridEYE sensor and a 2.4" tft featherwing:
	 https://www.adafruit.com/product/3315
  Designed specifically to work with the Adafruit AMG8833 Featherwing
          https://www.adafruit.com/product/3622
  These sensors use I2C to communicate. The device's I2C address is 0x69
  Adafruit invests time and resources providing this open source code,
  please support Adafruit andopen-source hardware by purchasing products
  from Adafruit!
  Written by Dean Miller, James DeVito & ladyada for Adafruit Industries.
  BSD license, all text above must be included in any redistribution
 ***************************************************************************/
// AMG8833 thermal sensor : https://github.com/adafruit/Adafruit_AMG88xx
// https://github.com/hkoffer/M5Stack-Thermal-Camera-/blob/master/thermal_cam_interpolate.ino
// Github : https://macsbug.wordpress.com/2018/06/08/m5stack-thermal-camera-with-amg8833/
//==========================================================================
#include <M5Stack.h>
#include "M5StackUpdater.h"  // SD UPDATER
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_AMG88xx.h>
byte MINTEMP = 20; //low range of the sensor (this will be blue on the screen)
byte MAXTEMP = 32; //high range of the sensor (this will be red on the screen)
const uint16_t camColors[] = { 0x480F,   //the colors we will be using
 0x400F,0x400F,0x400F,0x4010,0x3810,0x3810,0x3810,0x3810,0x3010,0x3010,
 0x3010,0x2810,0x2810,0x2810,0x2810,0x2010,0x2010,0x2010,0x1810,0x1810,
 0x1811,0x1811,0x1011,0x1011,0x1011,0x0811,0x0811,0x0811,0x0011,0x0011,
 0x0011,0x0011,0x0011,0x0031,0x0031,0x0051,0x0072,0x0072,0x0092,0x00B2,
 0x00B2,0x00D2,0x00F2,0x00F2,0x0112,0x0132,0x0152,0x0152,0x0172,0x0192,
 0x0192,0x01B2,0x01D2,0x01F3,0x01F3,0x0213,0x0233,0x0253,0x0253,0x0273,
 0x0293,0x02B3,0x02D3,0x02D3,0x02F3,0x0313,0x0333,0x0333,0x0353,0x0373,
 0x0394,0x03B4,0x03D4,0x03D4,0x03F4,0x0414,0x0434,0x0454,0x0474,0x0474,
 0x0494,0x04B4,0x04D4,0x04F4,0x0514,0x0534,0x0534,0x0554,0x0554,0x0574,
 0x0574,0x0573,0x0573,0x0573,0x0572,0x0572,0x0572,0x0571,0x0591,0x0591,
 0x0590,0x0590,0x058F,0x058F,0x058F,0x058E,0x05AE,0x05AE,0x05AD,0x05AD,
 0x05AD,0x05AC,0x05AC,0x05AB,0x05CB,0x05CB,0x05CA,0x05CA,0x05CA,0x05C9,
 0x05C9,0x05C8,0x05E8,0x05E8,0x05E7,0x05E7,0x05E6,0x05E6,0x05E6,0x05E5,
 0x05E5,0x0604,0x0604,0x0604,0x0603,0x0603,0x0602,0x0602,0x0601,0x0621,
 0x0621,0x0620,0x0620,0x0620,0x0620,0x0E20,0x0E20,0x0E40,0x1640,0x1640,
 0x1E40,0x1E40,0x2640,0x2640,0x2E40,0x2E60,0x3660,0x3660,0x3E60,0x3E60,
 0x3E60,0x4660,0x4660,0x4E60,0x4E80,0x5680,0x5680,0x5E80,0x5E80,0x6680,
 0x6680,0x6E80,0x6EA0,0x76A0,0x76A0,0x7EA0,0x7EA0,0x86A0,0x86A0,0x8EA0,
 0x8EC0,0x96C0,0x96C0,0x9EC0,0x9EC0,0xA6C0,0xAEC0,0xAEC0,0xB6E0,0xB6E0,
 0xBEE0,0xBEE0,0xC6E0,0xC6E0,0xCEE0,0xCEE0,0xD6E0,0xD700,0xDF00,0xDEE0,
 0xDEC0,0xDEA0,0xDE80,0xDE80,0xE660,0xE640,0xE620,0xE600,0xE5E0,0xE5C0,
 0xE5A0,0xE580,0xE560,0xE540,0xE520,0xE500,0xE4E0,0xE4C0,0xE4A0,0xE480,
 0xE460,0xEC40,0xEC20,0xEC00,0xEBE0,0xEBC0,0xEBA0,0xEB80,0xEB60,0xEB40,
 0xEB20,0xEB00,0xEAE0,0xEAC0,0xEAA0,0xEA80,0xEA60,0xEA40,0xF220,0xF200,
 0xF1E0,0xF1C0,0xF1A0,0xF180,0xF160,0xF140,0xF100,0xF0E0,0xF0C0,0xF0A0,
 0xF080,0xF060,0xF040,0xF020,0xF800,
};
Adafruit_AMG88xx amg;
#define AMG_COLS 8
#define AMG_ROWS 8
float pixels[AMG_COLS * AMG_ROWS];
#define INTERPOLATED_COLS 24
#define INTERPOLATED_ROWS 24
int max_v =  0;
int min_v = 80;
float get_point(float *p,uint8_t rows,uint8_t cols,int8_t x,int8_t y);
void set_point(float *p,uint8_t rows,uint8_t cols,int8_t x,int8_t y,float f);
void get_adjacents_1d(float *src, float *dest, uint8_t rows, uint8_t cols, 
                      int8_t x, int8_t y);
void get_adjacents_2d(float *src, float *dest, uint8_t rows, uint8_t cols,
                      int8_t x, int8_t y);
float cubicInterpolate(float p[], float x);
float bicubicInterpolate(float p[], float x, float y);
//==========================================================================
void interpolate_image(float *src, uint8_t src_rows, uint8_t src_cols, 
                       float *dest, uint8_t dest_rows, uint8_t dest_cols);
//==========================================================================
void setup(){
  M5.begin();
  Wire.begin(); 
  if(digitalRead(BUTTON_A_PIN) == 0){updateFromFS(SD);ESP.restart();} // SD
  M5.setWakeupButton(BUTTON_B_PIN);
  M5.Lcd.begin();
  M5.Lcd.setRotation(1);  // 0 to 1 :Modified
  M5.Lcd.fillScreen(TFT_BLACK);
  int icolor = 255;
  for (int irow = 16; irow <= 223;  irow++){
    M5.Lcd.drawRect(0, 0, 35, irow, camColors[icolor]);
    icolor--;
  }
  infodisplay();
  if (!amg.begin()){ while (1){delay(1);}}
}
//==========================================================================
void loop() {
  if (M5.BtnA.pressedFor(1000)){MINTEMP = min_v;min_v = 80;infodisplay();}
  if (M5.BtnA.wasPressed()) {
    if (MINTEMP <= 0){MINTEMP = MAXTEMP - 1;infodisplay();
    }else{MINTEMP--;infodisplay();
    }
  }
  if (M5.BtnB.pressedFor(1000)){ M5.powerOFF();}
  if (M5.BtnC.pressedFor(1000)){MAXTEMP = max_v;max_v = 0;infodisplay();}
  if (M5.BtnC.wasPressed()) {
    if (MAXTEMP >= 80){MAXTEMP = MINTEMP + 1;infodisplay();
    }else{MAXTEMP++;infodisplay();
    }
  }
  M5.update();
  amg.readPixels(pixels);   //read all the pixels
  for (int i = 1; i <= AMG88xx_PIXEL_ARRAY_SIZE; i++){}
  float dest_2d[INTERPOLATED_ROWS * INTERPOLATED_COLS];
  interpolate_image(pixels, AMG_ROWS, AMG_COLS, dest_2d, 
    INTERPOLATED_ROWS, INTERPOLATED_COLS);
  uint16_t boxsize = min(M5.Lcd.width() / INTERPOLATED_COLS, 
    M5.Lcd.height() / INTERPOLATED_COLS);
  drawpixels(dest_2d, INTERPOLATED_ROWS, INTERPOLATED_COLS, 
    boxsize, boxsize, false);
  max_v = INT_MIN;
  //  int max_i = 0;
  int spot_v = pixels[28];
  for (int itemp = 0;itemp < sizeof(pixels) / sizeof(pixels[0]);itemp++){
    if ( pixels[itemp] > max_v ){max_v = pixels[itemp];//max_i = itemp;
    }
    if ( pixels[itemp] < min_v ){min_v = pixels[itemp];//max_i = itemp;
    }
  }
  M5.Lcd.setTextSize(2);
  M5.Lcd.fillRect (284,  18, 36, 16, TFT_BLACK);
  M5.Lcd.fillRect (284, 130, 36, 16, TFT_BLACK);
  M5.Lcd.setCursor(284,  18);
  M5.Lcd.setTextColor(TFT_WHITE);
  if ((max_v > 80) | (max_v < 0)) {
    M5.Lcd.setTextColor(TFT_RED);
    M5.Lcd.printf("Err");
  }else{
    M5.Lcd.printf("%dC",max_v);
    M5.Lcd.setCursor(284, 130);
    M5.Lcd.printf("%dC",spot_v);
    M5.Lcd.drawCircle(160, 120,   6, TFT_WHITE);
    M5.Lcd.drawLine  (160, 110, 160, 130, TFT_WHITE);
    M5.Lcd.drawLine  (150, 120, 170, 120, TFT_WHITE);
  }
}
//==========================================================================
void infodisplay(void) {  /***infodisplay()*****/
  M5.Lcd.setTextColor(TFT_WHITE);
  // M5.Lcd.setCursor(288, 230);
  // M5.Lcd.printf("Power");
  M5.Lcd.fillRect(0, 0, 36, 16, TFT_BLACK);
  M5.Lcd.setTextSize(2);
  M5.Lcd.setCursor(0, 1);
  M5.Lcd.printf("%dC",MAXTEMP);
  M5.Lcd.setCursor(0, 225);
  M5.Lcd.fillRect(0, 225, 36, 16, TFT_BLACK);
  M5.Lcd.printf("%dC",MINTEMP);
  M5.Lcd.setCursor(284, 0);
  M5.Lcd.printf("Max");
  M5.Lcd.setCursor(284, 100);
  //  M5.Lcd.printf("Spot");
  M5.Lcd.drawCircle(300, 120, 6, TFT_WHITE);
  M5.Lcd.drawLine(300, 110, 300, 130, TFT_WHITE);
  M5.Lcd.drawLine(290, 120, 310, 120, TFT_WHITE);
}
//==========================================================================
void drawpixels(float *p, uint8_t rows, uint8_t cols, uint8_t boxWidth, 
                uint8_t boxHeight, boolean showVal) {
  int colorTemp;
  for (int y = 0; y < rows; y++) {
    for (int x = 0; x < cols; x++) {
      float val = get_point(p, rows, cols, cols-x, rows-y); // Modified
      if (val >= MAXTEMP) colorTemp = MAXTEMP;
      else if (val <= MINTEMP) colorTemp = MINTEMP;
      else colorTemp = val;
      uint8_t colorIndex = map(colorTemp, MINTEMP, MAXTEMP, 0, 255);
      colorIndex = constrain(colorIndex, 0, 255);
      uint16_t color;  //draw the pixels!
      color = val * 2;
      M5.Lcd.fillRect(40 + boxWidth * x, boxHeight * y,
                      boxWidth, boxHeight, camColors[colorIndex]);
    }
  }
}
//==========================================================================

Written by macsbug

6月 8, 2018 @ 11:55 pm

カテゴリー: ESP32, M5STACK

macsbug