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教你用树莓派制造低成本交互式显微镜
我知道这里有很多对生物感兴趣的 Maker 朋友们,本期要向大家推荐一个实用的装备类项目,由树莓派、摄像头、CCTV 镜头和一组 3D 打印支架装配成的交互式显微镜。
造价低廉,功能强大,是时候用它来替代传统的小学生实验显微镜了!
来两段测试视频,感受一下实际效果:
材料清单
树莓派摄像头×1
载玻片×1
盖玻片×1
CCTV 镜头×1
CCTV 镜头锁紧环×1
GPIO 排针×1
SD 卡 8G×1
跳线×若干
剪刀×1
钳子×1
100 欧姆电阻器×若干
LED×1
Micro USB 线×1
焊接套件×1
3D 组件×1
透明胶带×1
3D 打印
自行 3D 打印或在某宝找商家打印组件,材料建议使用 ABS、PLA 均可。
底部×1
底部和顶部的固定螺丝×8
侧面大托盘×2
相机固定螺丝×2
相机和镜头插座×1
镜头转动组件×1
侧面小托盘×2
结构主体×2
安装所需软件
对于 Windows Putty:
第一步:输入
[HOSTNAME].local
作为主机名,点击连接类型——SSH按钮,然后单击打开。第二步:出现提示后输入你的登录用户名和密码。
对于 Mac 终端:
第一步:在终端 SSH 中输入此命令
[USERNAME]@[HOSTNAME].local
。第二步:出现提示后输入密码。
注意:接下来的步骤大约需要10个小时才能完成,请耐心完成。
注意,如果 CLI 跳出提示“是否继续?”,请输入 y。
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev vim pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
sudo apt-get install python-dev python-numpy python-pip libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev libjasper-dev libdc1394-22-dev
git clone https://github.com/opencv/opencv.git
cd opencv/
mkdir build
cd build/
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON ..
make
sudo make install
cd
源码文件请在项目文件库中下载。
https://make.quwj.com/project/146
对于 Windows WinSCP。
第一步:输入[HOSTNAME].local作为主机名,在提示后输入登录用户名和密码,选择 SFTP 为文件的协议方式,然后点击登陆。
第二步:在电脑驱动中找程序文件并将文件从左拖到右侧,这就是树莓派 Zero W 的主目录。
第二步:输入命令
sftp [USERNAME]@[HOSTNAME].local
。第三步:出现提示后输入密码。
第四步:在电脑上找到文件夹的位置路径,并在终端的 SSH 选项卡中输入命令
pwd
,找出树莓派 Zero W 的主目录路径。复制路径以备使用。第五步:输入命令
put -r [PATH2FOLDER-Laptop] [PATH2HOME-PiZeroW]
cd
python
import cv2
exit()
sudo shutdown now
组装 3D 组件
1、镜头部分
安装摄像头
2、将摄像头连接到树莓派 Zero W。
最后关闭 CSI 端口。
在树莓派上配置摄像头
2、用以下命令启用树莓派上的摄像头接口:
在 CLI 中输入 sudo raspi-config
选择“Interfacing Options”
选择“Camera”
当系统询问是否启用相机时,选择“是”
当要求重启树莓派时,选择“是”
3、再次通过 SSH 进入树莓派。
4、运行命令,下载摄像头和简易服务器的 python 的界面。
sudo pip install picamera
sudo pip install Flask
cd picroscope
python LiveStream.py
[HOSTNAME].local:5000
安装硬件
将较短的排针端穿过树莓派的正面。小心焊接四十个引脚。
将另一个跳线连接到树莓派的引脚 2,此时,LED 应该会亮起。
断开连接树莓派和 Micro-USB 线的跳线。
将摄像头放在支架顶部并固定到位。
将 CSI 电线连接到摄像头和树莓派。
最后,将跳线和 LED 连接到树莓派。将 LED 放在底座的排座上。
测试
3、将一块胶带放在物体上并使其固定在载玻片上(这有助于聚焦)。
4、将显微镜载玻片滑过托盘。
5、运行以下命令测试简易显微镜是否正常工作。
cd picroscope
python LiveStream.py
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