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M5Stack Thermal Camera Part 2

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M5Stack Thermal Camera Part 2                    2018.09.09

Thermal Camera を 製作しました。
費用:4408円

前回製作記事:M5Stack Thermal Camera with AMG8833

AMG8833:赤外線アレイセンサ Grid-EYE 説明
1. パナソニックのセンサーです。
2. 8 x 8赤外線グリッドアレイ(64ピクセル)。
3. 0℃〜80℃ の 範囲の温度を+ 2.5℃ の精度で測定します。
4. 最大7メートル の距離から人間を検出することができます。
5. 最大フレームレート10Hzで、独自の人感センサーやミニサーマルカメラ作成に最適です。
6. センサーはI2Cを介して通信します。
7. 人の活動を検知して、エアコンや照明を制御。 自動ドアやエレベータで人を検知に最適です。


M5Stack と SD Card Loader(SD Update) 機能を含めた 全体の構成と費用。
構成1:M5Stack BASIC + Thermal Camera + 2400mAh Battery + SD:
費用1:9062円:

構成2:M5Stack GRAY + Thermal Camera + 2400mAh Battery + SD:
費用2:10116円:

SD Card Loader(SD Update) :
_ コンパイルされた bin を SDに複数保存し実行する事が可能です。
_ つまり 1台の M5Stack で 多数のスケッチが動作します。
_ 電子工作やプログラム未経験者でも使用する事が可能になります。
_ 相手に bin をネットで送るか SD を渡す事により即動作します。
_ github には SD Update の bin を置いて頂けると助かります。

費用:2万円程度で 既製品がありますので 最大1万円程度なら
_ 製作する事にしました。AMG8833 以外にもセンサーはありますが
_ 既製品の価格より高くなるため採用しません。

既製品:20,449円:IR0001, 1024 画素の赤外線熱画像 可視光カメラ:-20~300°C,32x32pixels


基記事:hkoffer / M5Stack-Thermal-Camera-:AMG8833 8×8 を補完し 24×24 で実現。

前回製作記事:M5Stack Thermal Camera with AMG8833:基記事の製作例。

機能アップ記事:m600x / M5Stack-Thermal-Camera:基記事の機能アップ版。Anthony氏に感謝!


準備:Thermal Camera Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  AMG8833  Aliexpress : Your Cee Store : $34.19 3942円
2  ピンヘッダー ( male, H=7.7mm )  秋月電子通商:低オス 2 x 40     25円
3  ピンヘッダー ( female, H=5.25mm)  廣杉計器:FSM-42052-15     60円
4  ユニバーサル基板(tomorrow56)  自作:PROTO module of M5Stack Part 2   222円
4  ユニバーサル基板(aitendo)  自作:Make PROTO Mudule of aitendo   119円
5  M2 5mm ナベ Tapping Screw(4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社       6円
6  PROTO FLAME:H=8.3mm  自作:PROTO module of M5Stack Part 2      7円
7  Thermal Camera Rear Cover  自作:材料費 FDM 14.6g  146円
====================== ========================= ======
 費用総計 Thermal Camera Module tomorrow56 基板 4408円
 費用総計 Thermal Camera Module 参考:aitendo 基板 4305円

費用の 90% が AMG8833 センサーです。如何に安く入手するかに かかっています。
AMG8833:価格高く 円レートで変化しますので 4000円以内の時を目指すと良いです。
tomorrow56 基板は thousandiy / M5Stack用USB Host Shield で使用されています。
Adafruit AMG8833 IR Thermal Camera Breakout

AMG8833 dealer:
1. Sincere Company Store
2. Your Cee
3. FYD Open Source Hardware
4. Hong Kong feng tai co., LTD
5. Sean_Wang Electronics

全体の部品表:

No Nomen Purchase Price
1  Thermal Camera Module  自作:Thermal Camera Module   4408円
2  2400 mAh Battery Module  自作:2400 mAh Battery Module     633円
3  M3 Hex Screw 30mm 2pcs  ebay:fknzhan Store         9円
4  Micro SD 16MB  秋葉原:浜田電機 PC USEFULL     550円
5  M5Stack BASIC  Aliexpress:$30.03   3462円
5  M5Stack GRAY  Aliexpress:$39.17   4516円
6  SoftWare  m600x / M5Stack-Thermal-Camera
6  SoftWare:SD Card Loader  macsbug:M5Stack-SD-Updater
7  SoftWare:Adafruit_AMG88xx  adafruit:Adafruit_AMG88xx Library
====================== ========================= ======
費用総計 M5Stack BASIC   9062円
費用総計 M5Stack GRAY 10116円

M5Stack BASIC, GRAY:Aliexpress 内を検索し円レートも含め 最安値をお探し下さい。
_ 検索するだけで安くなり、輸送期間は 8日で届く所もあります。
_ 今回の GRAY は 8日。BASIC は 9日 で届きました。
_ 国内価格は 1000円程度高くなります。
例:M5Stack BASIC:EC-Buying Ali Store:$32.52
例:M5Stack GRAY :EC-Buying Ali Store:$38.95
日本アマゾン:M5Stack BASIC:3504円。購入未調査ですが低価格です。
_ China Murtagh Shop, FashionableGNJPyoung Shop


製作:
AMG8833 を基板に配線:4本配線します。
M-BUS 3V3 = AMG8833 VIN, M-BUS GND = AMG8833 GND,
M-BUS__22 = AMG8833 SCL, M-BUS__21 = AMG8833 SDA。

Thermal Camera Rear Cover:


スケッチ:準備
m600x / M5Stack-Thermal-Camera を ダウンロード します。
Anthony氏が オリジナルに 新たな機能を追加されました。Anthony氏に感謝致します。

修正が必要です:
_ 理由1:SD Card Loader of M5Stack ( M5Stack SD Updater ) の追加。
_ 理由2:左右の画像反転の為の変更。

_ スケッチに 以下の 追加 と 変更 を実施します。
1. 追加 1:初期設定:
#include “M5StackUpdater.h”

2. 追加 2:SD Updater を組み込みます。赤文字を追加します。
void setup();
M5.begin();
Wire.begin();
if(digitalRead(BUTTON_A_PIN) == 0){updateFromFS(SD);ESP.restart();}

3. 変更:左右の画像が反転の為 左右を変更します。赤文字を追加します。
変更サブルーチン:void drawImage(void)
基本:float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, x, y);
変更:float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, INT_COLS-x, INT_ROWS-y);

void drawImage(void) {
 for (int y = 0; y < INT_ROWS; y++) {
  for (int x = 0; x < INT_COLS; x++) { //float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, x, y); float pixel = get_point(sensor.arrayInt, INT_ROWS, INT_COLS, INT_COLS-x, INT_ROWS-y); // modification pixel = (pixel >= sensor.maxScale) ? sensor.maxScale : (pixel <= sensor.minScale) ? sensor.minScale : pixel;
   uint8_t colorIndex = constrain(map((int)pixel, sensor.minScale, sensor.maxScale, 0, 255), 0, 255);
   if ((pixelSize * y) < 220)
   M5.Lcd.fillRect(40 + pixelSize * x, pixelSize * y, pixelSize, pixelSize, camColors[colorIndex]);
  }
 }
}

スケッチと表示:
左:hkoffer / M5Stack-Thermal-Camera-:基記事です。
右:m600x / M5Stack-Thermal-Camera:  機能拡張板です。機能の詳細は 左記を参照下さい。


SD Card Loader ( M5Stack SD Updater ):
bin を出力する方法:
_ 参考:macsbug:M5Stack-SD-Updater
_ 参考:tobozo / M5Stack-SD-Updater:原作者 tobozo 氏の github です。
_ Arduino IDE の プルダウンメニュー:スケッチ / コンパイルしたバイナリを出力。

bin File 名の修正:
_ SD Updater のバージョンによって出力される ファイル名が変更になりました。
_ 旧 のファイル名の場合は 以下の 新 に変更します。
_ 旧:Thermal_Camera_2.ino.m5stack_core_esp32
_ 新:Thermal_Camera_2.ino.esp32:M5Stack には Thermal_Camera_2 を表示。


SD:bin File の用意:
以下の bin ファイルを用意し SD へ保存しました。
SDにより 電子工作やプログラム未経験者でも可能になります。
例:
3D_Cube.ino.esp32.bin
ESP32_Chip_info.ino.esp32.bin
Graphicstest_PDQ.ino.esp32.bin
IFS_fractals_1.ino.esp32.bin
IFS_fractals_2.ino.esp32.bin
M5Stack_Oscilloscope.ino.esp32.bin
Maze_generator.ino.esp32.bin
menu.bin
Pacman.ino.esp32.bin
PacketMonitor.ino.esp32.bin
Raytrace.ino.esp32.bin
Reversi.ino.esp32.bin
SOKOBAN.ino.esp32.bin
SpaceShooter.ino.esp32.bin
TETRIS_new.ino.esp32.bin
TFT_graphicstest_PDQ.ino.esp32.bin
Thermal_Camera.ino.esp32.bin
Thermal_Camera_2.ino.esp32.bin
WiFi_Analyzer.ino.esp32.bin
WiFi_Scan.ino.esp32.bin


参考:
adafruit/Adafruit_AMG88xx:Adafruit AMG88xx Library
Adafruit AMG8833 8×8 Thermal Camera Sensor:ミニサーマルカメラを製作する。
adafruit:Thermal Camera with Display:ディスプレイ付き熱感知カメラ:ESP32 + AMG8833 + TFT
YouTube:DIY Arduino Thermal Camera:上記の VIDEO
dtomyy/M5Stack-Cam-Remix:AMG8833
dtomyy/M5Stack-MLX90640-Thermal-Camera:MLX90640 , 32×24
YouTube:M5Stack with MLX90640 thermal cam 32×24 test:MLX90640


感想:
電子工作未経験 もしくは Arduino IDE 未経験の友人に 前回製作の
M5Stack Thermal Camera をお見せした所 画素数と価格の検討に
より 製作依頼があり M5Stack 本体も含め再検討しました。
低費用、バッテリー内蔵、ケース、SD Loader の条件で行いました。

既製品:
_ 2万円を超えると 既製品を購入でき 製作する意味が無くなります。
_ 約1万程度でできましたが デザインや機能と1万位の差を考えると
_ 既製品の方が良いかなとも思ってしまいます。


 

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Written by macsbug

9月 8, 2018 @ 4:00 pm

カテゴリー: ESP32, M5STACK

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