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远距离赏秋香,DIY树莓派望远镜

本文作者:吴攀 2015-12-07 15:53
导语:赏花赏月赏秋香,怎么能没有一个能拍照的望远镜呢?

远距离赏秋香,DIY树莓派望远镜

编者注:本项目来自Instructables,原作者为joshdont,转载请注明。

就像很多人说的,创客做的东西很多时候并没有什么用处,你甚至已经可以在市面上买到更便宜、更轻巧、功能更强大的成品,还不需要劳心劳力。那为什么创客还要自己动手制作呢?

很简单,为了好玩!

通过一个双筒望远镜、树莓派2、相机模块,外加一块Adafruit的LCD触控屏,我们就能做出一个能够拍照的好玩的树莓派望远镜了!

第一步:软件准备

步骤:

1、首先下载Wheezy Raspbian——一个特别版本的Raspbian OS,这个版本经过了Adafruit的定制,可以更加方便地和其2.8英寸LCD触摸屏进行交互。

2、将下载好的固件解压。

3、按照树莓派安装系统的教程将系统安装到SD卡上。

4、安装好系统后,取出SD卡。

第二步:硬件测试

材料:

  • 树莓派

  • Pi相机+排线

  • 安装有系统的Micro SD卡

  • LCD触摸屏

  • USB WiFi模块

步骤:

1、从适配器上取下Micro SD卡;

2、将Micro SD卡安装到树莓派上;

3、将摄像头的排线连接到摄像头;

4、将摄像头的排线连接到树莓派;

5、将LCD连接到树莓派;

6、连接电源,开机。

第三步:系统和相机设置

这一步将完成操作系统和网络的设置,并且要设置相机开机自启动。

步骤:

1、配置操作系统。如果树莓派软件配置工具在树莓派启动时没有运行,可以通过sudo raspi-config命令手动启动。接下来根据你的需要时区、语言、键盘等进行设置。开启相机功能,在高级选项(Advanced Options)中开启SSH功能。接下来重启树莓派,完成设置。

2、将树莓派连接到网络。根据你的需要,有两种网络连接方式可选:有线或无线。

如果使用有线网络,将网线插入树莓派的网络接口,重启后输入账户和密码即可。

如果使用无线网络,首先将WiFi模块连接到树莓派的USB上,然后运行sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf命令,在打开的文件中添加以下代码:

network={

ssid="WiFi名称"

psk="WiFi密码"

}

重启树莓派,屏幕第三行应该就是你的树莓派现在所使用的IP地址。

3、接下来配置摄像头。通过SSH连接树莓派,当然,也可以在树莓派上面直接连接键盘和鼠标进行编辑。浏览一下Adafruit的相机安装教程,然后按照该教程进行安装和配置。

4、同样通过键鼠或SSH接入树莓派,然后按照PiTFT教程安装配置屏幕。

第四步:选择望远方式

要让树莓派相机具备望远功能其实并不难办,只需要一个普通望远镜,然后将摄像头模块安装到望远镜的目镜后面就可以了。

我们这里使用的是一只双筒望远镜,有两种固定摄像头模块的方式都非常不错:

1、简单地使用胶带、胶水等防漏光的固定材料将相机模块固定到合适的位置上。

2、使用工程设计的方式为摄像头和望远镜打造一个完美的连接模块。如果你有足够的时间,而且觉得这样做更加炫酷,当然也可以选择这种方式。

远距离赏秋香,DIY树莓派望远镜

下面我们简单介绍一下两种不同的安装方法。

第五步:快速制作,手动加工

1、首先得到望远镜目镜镜筒的尺寸,并将该尺寸描绘在一块比较坚固的泡沫板上。

2、在圆形中间画线并测量直径,保证画出的是一个圆。

远距离赏秋香,DIY树莓派望远镜

3、在圆形中心处画一个8mm x 8mm(此尺寸由你选择的感光元件确定)的正方形。

4、用切割工具将正方形切下,测试一下相机模块是否匹配,然后再将圆形结构切下。

接下来如下视频所示,将各个组件固定到一起。这里用到了相当多的绝缘胶带。另外额外需要注意的一点是为了保证成像的质量,在摄像头组件安装上一定要注意避免漏光。

第六步:更加高端的结构设计

除了手动制作和固定,我们还可以选择更加高端的方式来设计我们需要的组件。

我们可以根据器件的精确尺寸设计我们需要的组件,还有再采用3D打印或激光切割等技术制作出来。这里我选择的设计工具是InkScape

以下是相机和望远镜连接处结构的设计、制作和组装过程:

然后设计整体结构。在这一步我们将制作一个整体的结构框架,让树莓派相机和望远镜能够有效地进行固定。具体的设计、制作和组装过程如下:

第七步:图像翻转

在实际使用中,你可能会发现图像上显示的图像和实际的景物是水平或竖直相反的,这时候需要对树莓派中的cam.py文件进行一点简单的修改。

1、用SSH或键鼠设备登录树莓派系统;

2、输入cd ada然后点击Tab可以自动完成;

3、执行nano cam.py -c命令,点击Ctrl+W进行搜索“# Init Camera”,然后会定位到第571行。

4、在#Camera.crop上方增加两行代码:

camera.hflip = True //水平翻转为真

camera.vflip = True //竖直翻转为真

5、保存、退出然后重启,图像应该就纠正过来了。

第八步:完成

远距离赏秋香,DIY树莓派望远镜

如果你打算在户外使用这个装置,那么你还需要为其装备一个电池。我这里采用的一个2300mAh的电池组,其能提供4.8V的电压。而整个电子套件一起的耗电量大约在每小时500 - 1000mAh之间,我的电池大约能坚持2个小时,户外使用的效果还不是很好。

装好电池,相机就装好了,接下来该去拍一些肉眼不容易看清楚的风景了。

远距离赏秋香,DIY树莓派望远镜

这座塔的塔尖是什么?

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