M5Stack Thermal Camera Part 2

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。

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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

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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！

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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
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	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 。

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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：

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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]);
  }
 }
}

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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。

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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。

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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

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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

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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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