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    遠距離賞秋香,DIY樹莓派望遠鏡

    本文作者: 吳攀 2015-12-07 15:53
    導語:賞花賞月賞秋香,怎么能沒有一個能拍照的望遠鏡呢?

    遠距離賞秋香,DIY樹莓派望遠鏡

    編者注:本項目來自Instructables,原作者為joshdont,轉載請注明。

    就像很多人說的,創客做的東西很多時候并沒有什么用處,你甚至已經可以在市面上買到更便宜、更輕巧、功能更強大的成品,還不需要勞心勞力。那為什么創客還要自己動手制作呢?

    很簡單,為了好玩!

    通過一個雙筒望遠鏡、樹莓派2、相機模塊,外加一塊Adafruit的LCD觸控屏,我們就能做出一個能夠拍照的好玩的樹莓派望遠鏡了!

    第一步:軟件準備

    步驟:

    1、首先下載Wheezy Raspbian——一個特別版本的Raspbian OS,這個版本經過了Adafruit的定制,可以更加方便地和其2.8英寸LCD觸摸屏進行交互。

    2、將下載好的固件解壓。

    3、按照樹莓派安裝系統的教程將系統安裝到SD卡上。

    4、安裝好系統后,取出SD卡。

    第二步:硬件測試

    材料:

    • 樹莓派

    • Pi相機+排線

    • 安裝有系統的Micro SD卡

    • LCD觸摸屏

    • USB WiFi模塊

    步驟:

    1、從適配器上取下Micro SD卡;

    2、將Micro SD卡安裝到樹莓派上;

    3、將攝像頭的排線連接到攝像頭;

    4、將攝像頭的排線連接到樹莓派;

    5、將LCD連接到樹莓派;

    6、連接電源,開機。

    第三步:系統和相機設置

    這一步將完成操作系統和網絡的設置,并且要設置相機開機自啟動。

    步驟:

    1、配置操作系統。如果樹莓派軟件配置工具在樹莓派啟動時沒有運行,可以通過sudo raspi-config命令手動啟動。接下來根據你的需要時區、語言、鍵盤等進行設置。開啟相機功能,在高級選項(Advanced Options)中開啟SSH功能。接下來重啟樹莓派,完成設置。

    2、將樹莓派連接到網絡。根據你的需要,有兩種網絡連接方式可選:有線或無線。

    如果使用有線網絡,將網線插入樹莓派的網絡接口,重啟后輸入賬戶和密碼即可。

    如果使用無線網絡,首先將WiFi模塊連接到樹莓派的USB上,然后運行sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf命令,在打開的文件中添加以下代碼:

    network={

    ssid="WiFi名稱"

    psk="WiFi密碼"

    }

    重啟樹莓派,屏幕第三行應該就是你的樹莓派現在所使用的IP地址。

    3、接下來配置攝像頭。通過SSH連接樹莓派,當然,也可以在樹莓派上面直接連接鍵盤和鼠標進行編輯。瀏覽一下Adafruit的相機安裝教程,然后按照該教程進行安裝和配置。

    4、同樣通過鍵鼠或SSH接入樹莓派,然后按照PiTFT教程安裝配置屏幕。

    第四步:選擇望遠方式

    要讓樹莓派相機具備望遠功能其實并不難辦,只需要一個普通望遠鏡,然后將攝像頭模塊安裝到望遠鏡的目鏡后面就可以了。

    我們這里使用的是一只雙筒望遠鏡,有兩種固定攝像頭模塊的方式都非常不錯:

    1、簡單地使用膠帶、膠水等防漏光的固定材料將相機模塊固定到合適的位置上。

    2、使用工程設計的方式為攝像頭和望遠鏡打造一個完美的連接模塊。如果你有足夠的時間,而且覺得這樣做更加炫酷,當然也可以選擇這種方式。

    遠距離賞秋香,DIY樹莓派望遠鏡

    下面我們簡單介紹一下兩種不同的安裝方法。

    第五步:快速制作,手動加工

    1、首先得到望遠鏡目鏡鏡筒的尺寸,并將該尺寸描繪在一塊比較堅固的泡沫板上。

    2、在圓形中間畫線并測量直徑,保證畫出的是一個圓。

    遠距離賞秋香,DIY樹莓派望遠鏡

    3、在圓形中心處畫一個8mm x 8mm(此尺寸由你選擇的感光元件確定)的正方形。

    4、用切割工具將正方形切下,測試一下相機模塊是否匹配,然后再將圓形結構切下。

    接下來如下視頻所示,將各個組件固定到一起。這里用到了相當多的絕緣膠帶。另外額外需要注意的一點是為了保證成像的質量,在攝像頭組件安裝上一定要注意避免漏光。

    第六步:更加高端的結構設計

    除了手動制作和固定,我們還可以選擇更加高端的方式來設計我們需要的組件。

    我們可以根據器件的精確尺寸設計我們需要的組件,還有再采用3D打印或激光切割等技術制作出來。這里我選擇的設計工具是InkScape

    以下是相機和望遠鏡連接處結構的設計、制作和組裝過程:

    然后設計整體結構。在這一步我們將制作一個整體的結構框架,讓樹莓派相機和望遠鏡能夠有效地進行固定。具體的設計、制作和組裝過程如下:

    第七步:圖像翻轉

    在實際使用中,你可能會發現圖像上顯示的圖像和實際的景物是水平或豎直相反的,這時候需要對樹莓派中的cam.py文件進行一點簡單的修改。

    1、用SSH或鍵鼠設備登錄樹莓派系統;

    2、輸入cd ada然后點擊Tab可以自動完成;

    3、執行nano cam.py -c命令,點擊Ctrl+W進行搜索“# Init Camera”,然后會定位到第571行。

    4、在#Camera.crop上方增加兩行代碼:

    camera.hflip = True //水平翻轉為真

    camera.vflip = True //豎直翻轉為真

    5、保存、退出然后重啟,圖像應該就糾正過來了。

    第八步:完成

    遠距離賞秋香,DIY樹莓派望遠鏡

    如果你打算在戶外使用這個裝置,那么你還需要為其裝備一個電池。我這里采用的一個2300mAh的電池組,其能提供4.8V的電壓。而整個電子套件一起的耗電量大約在每小時500 - 1000mAh之間,我的電池大約能堅持2個小時,戶外使用的效果還不是很好。

    裝好電池,相機就裝好了,接下來該去拍一些肉眼不容易看清楚的風景了。

    遠距離賞秋香,DIY樹莓派望遠鏡

    這座塔的塔尖是什么?

    遠距離賞秋香,DIY樹莓派望遠鏡

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