Thermica

Thermica — DIY модуль в еврорэк формате, который переводит инфракрасное излучение в CV и визуализирует этот процесс в реальном времени.

Модуль сканирует тепловое поле перед собой и конвертирует данные в 8 уникальных потоков модуляции для управления другими модулями.

— 24HP (размер модуля) — Teensy 4.0 (микроконтроллер, мозг модуля) — MLX90640 (ИК-матрица, разрешение 32×24) — ST7789 (дисплей для визуализации) — 8 MCP4725 (ЦАП для выдачи точного CV) — TCA9548A (I²C-мультиплексор, разводит 8 одинаковых ЦАП по одной шине) — 2 кнопки с LED — 2 транзистора BC337 (управление подсветкой кнопок через Teensy) — Питание: +12V с шины рэка понижается через преобразователь Mini360 до 5V для Teensy. Тепловизор и экран питаются стабильным напряжением 3.3V — 8 джеков для выдачи CV

Код написан в Arduino IDE.Используемые библиотеки: — Adafruit_MLX90640 (работа с тепловизором) — Adafruit_ST7789 и Adafruit_GFX (вывод графики на экран) — Adafruit_MCP4725 (управление ЦАП) — teensy4_i2c (быстрая работа с шиной I²C на Teensy)

Главная техническая задача — скорость чтения тепловизора. Стандартная библиотека шины давала лишь 2 кадра в секунду из-за маленького буфера. Переход на teensy4_i2c ускорил чтение кадра и поднял частоту до 8 кадров в секунду — картинка стала плавной (насколько это возможно).Дополнительно была добавлена интерполяция и motion blur для плавности, а также цифровое шумоподавление.

8 потоков CV:— X и Y (координаты центра горячего пятна) — AREA (площадь пятна) — SHAPE (отношение ширины пятна к высоте) — MIN T и MAX T (минимальная и максимальная температура кадра) — DENSITY (плотность горячих пикселей, сплошной объект даёт высокую плотность, «рваный» — низкую) — LAG (насколько текущий кадр отличается от предыдущего (неподвижная сцена даёт ноль, резкие движения — высокое значение))

Особенности:— REF (тепловой «green-screen»: выходишь из кадра, нажимаешь REF, фон запоминается — и при возвращении ты появляешься ярким пятном) — FREEZE (заморозка картинки и CV на джеках) — Плавная картинка (интерполяция, motion blur и шумоподавление в реальном времени) — Авто-контраст (цвета подстраиваются под температуру сцены)

Лицевая панель выполнена из нержавеющей стали толщиной 2 мм. Сделана гравировка лазером и нанесён уникальный тепловой рисунок при помощи горелки.

— Диапазон CV 0 — 10В (сейчас 0 — 3.3В). — Тепловизор выше разрешением и FPS для более детальной картинки и плавного CV. — Профессиональная печатная плата вместо навесного монтажа или аккуратный корпус (спрятать провода, товарный вид). — Аттенюаторы на выходах, чтобы вручную регулировать глубину каждого CV прямо на панели — Отслеживать не одно, а 2-3 объекта одновременно (мультитач). — Цветовые палитры (не только синий→красный). — Уменьшить размер (HP).