Raspberry Pi infrasarkano staru spēļu kamera: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Es tikko sāku izpētīt Raspberry Pi, un mani interesēja Pi infrasarkanās kameras modulis. Es dzīvoju nedaudz nomaļā vietā un esmu redzējis pazīmes, kā dažādi savvaļas dzīvnieki naktī pēta māju.

Man bija ideja izveidot nakts spēļu kameru, izmantojot Raspberry Pi NoIR kameru dēli ar PIR kustības detektoru un ārēju IR LED prožektoru, lai apgaismotu zonu, lai IS kamera varētu uzņemt video.

Es sāku ar kaut ko vienkāršu, bet, tāpat kā visi inženieri, es arvien vairāk pievienoju. Tātad, kā tas darbojas:

Šajā projektā tiek izmantots Raspberry Pi, kas iestatīts ar WiFi bezgalvas režīmā. Man var būt tālvadības kamera WiFi diapazonā, tāpēc pēc savienojuma es varu sākt programmu un izgūt uzņemtos video failus. Tiešsaistē ir daudz norādījumu, kā to izdarīt, tāpēc nemēģināšu to atkārtot šeit. Es arī instalēju Raspberry Pi kameru, ievērojot tiešsaistes norādījumus. Pārbaudiet bezgalvu (ja tas ir tas, ko vēlaties) un kameru, lai pārliecinātos, ka viss darbojas.

Šis projekts izmanto Raspberry Pi NoIR kameru paneli (infrasarkano), lai nakts laikā ierakstītu video, kad kaut kas tiek atklāts. Pi NoIR kameras paneli var izmantot arī dienas laikā, bet, tā kā IR filtrs ir noņemts, krāsa ir nedaudz izskalota. Es izveidoju ārēju IR LED prožektoru, kas tiek aktivizēts, kad tiek uztverta kustība, lai apgaismotu apgabalu video uzņemšanas laikā. Kad izvēlētais video ilgums ir pabeigts, IR LED prožektors tiek izslēgts. Dizainam ir arī LDR ķēde, lai noteiktu, vai tā ir diena vai nakts. Ja ir nakts un tiek konstatēta kustība, IR gaismas diodes punkts ir iespējots un dienas laikā tas ir atspējots. Pievienojot ārējo infrasarkano staru LED prožektoru kabeli, tiek piestiprināta maņu tapa, lai noteiktu, vai lampa ir pievienota kamerai. Ja ārējais IR prožektors netiek atklāts, lampas izvadīšana ir atspējota. Pēc PIR noteikšanas, ja nakts, GPIO tapa 22 aktivizē releju, kas vada augstas strāvas IR gaismas diodes (ja ir pievienots).

Arī video uzņemšana var aizņemt diezgan daudz vietas diskā un var ātri piepildīties. Es atklāju, kad es pilnībā aizpildīju diska vietu un nevarēju attālināti piekļūt, un Pi nesāk darboties. Lai to labotu, es pievienoju kodu, lai izmērītu vietu diskā un pārtrauktu programmu, ja diska vietas beidzas.

Izbaudi!

1. darbība: detaļu saraksts

Aveņu Pi:

Raspberry Pi

NoIR kameru panelis

WiFi dongle (ja vēlaties)

Vairogu daļas:

Humble Pi Shield prototips

SN75468D

DS2E-L-5V relejs

1M omi potenciometrs

100K omu rezistors

1K omu rezistors

LED

2N3904 tranzistors

LDR

100K omu rezistors

Dažādi IO tapu savienotāji, ja nepieciešams

Pēc nepieciešamības savienojiet vadu

Korpuss:

Korpuss, kurā atrodas Pi un vairogs

Saskarnes savienotāji, ja nepieciešams

IR LAMPA:

20 augstas strāvas IR gaismas diodes

47 omi, 5 W rezistori (2. daudzums)

Lampas korpuss (es izmantoju piekabes bremžu korpusu)

2. darbība: izveidojiet vairogu

Es izveidoju vairogu, lai uzstādītu releju, releja draiveri, PIR saskarni, LDR ķēdi, IR LED lampas sensoru un citu IO.

Es izmantoju Humble Pi Shield:

Es rakņājos savās dažādās daļās un izmantoju 75468, augstsprieguma, lielas strāvas, Dārlingtonas tranzistora bloku. Viss, kas Jums nepieciešams, ir kāds draiveris ar pietiekamu izejas strāvas piedziņu, lai iestatītu/atiestatītu releju. Es pievienoju arī Visio failu, lai parādītu, kā es ievietoju detaļas un pievienoju džemperu vadus, kā arī shematisko (Eagle formāts).

Es izmantoju dažas rezerves kontaktdakšas un saraušanās uzmavas, lai izgatavotu savienotājus IO no plāksnes līdz korpusa savienotājiem, PIR un LDR.

3. darbība: izveidojiet korpusu

Savās detaļu atkritumu kastēs es atradu rezerves korpusu. Kaut kas vienkāršs, bet nākotnē es varētu to aizstāt ar ūdensnecaurlaidīgu korpusu un eksperimentēt ar akumulatoru/uzlādējamu barošanas avotu.

Es izgriezu caurumu korpusā, lai PIR sensors izbāztos, un uzstādīju to pie korpusa. LDR turēšanai es izmantoju arī LED paneļa stiprinājumu.

Es izgriezu vēl vienu caurumu Pi kamerai. Es līmēju Plexiglas logu virs kameras, lai aizsargātu objektīvu.

Es uzstādīju DB-9 tipa savienotāju ārējam IR LED prožektoram.

Es uzstādīju barošanas savienotāju, lai visu ieslēgtu.

Tā kā es izmantoju rezerves korpusu, kas man bija pie rokas, šis korpuss neļauj viegli piekļūt SD kartei un WiFi donglei. Bet, tiklīdz viss būs paveikts, jums nebūs īsti jāķeras pie tā, ja vien kaut kas patiešām nesabojājas.

4. solis: izveidojiet IR LED prožektoru

IR LED prožektors bija diezgan vienkāršs. Es atradu dažas lētas lieljaudas IR gaismas diodes uz EBAY spec'd pie 700 mA maksimuma. Es izveidoju 4 virknes no 5 gaismas diodēm, kas savienotas sērijveidā (skatiet shēmu). Es vadu abas virknes paralēli un katrai virknei pievienoju 47 omu 5 W rezistoru. Es atradu ārēju kontaktdakšu barošanas avotā, kas nodrošina aptuveni 17 VDC. Es izvēlējos rezistorus, lai ierobežotu strāvu, lai es nededzinātu gaismas diodes. Jums būs jānoskaidro LED specifikācijas, cik daudz vēlaties, kādu piegādi izmantot LED piedziņas strāvai un aprēķināt ierobežojošos rezistorus. Pi nekādā veidā nevar tos vadīt pats. Kameras vairogs izmanto releju, tāpēc nav nozīmes tam, ko izmantojat. Vienkārši pārliecinieties, ka nebraucat vairāk strāvas, nekā spēj izturēt relejs vai izmantotā elektroinstalācija.

Jūs redzēsit arī stieples cilpu starp tapām 8 un 9. Es to izmantoju, lai noteiktu, vai lampa ir pievienota. CAM vairogam ir avenēm pievienots uzvilkšanas rezistors. Kad kabelis ir piestiprināts, sensoru līnija tiek pavilkta zemu, bet, ja nav piestiprināta, sensoru līnija tiek vilkta augstu.

Es arī atklāju, ka, izmantojot piekabes bremžu luktura korpusu, sarkanais rāmis lieliski palīdz izkliedēt IR "staru", lai apgaismotu lielāku laukumu. Gaismas diodēm man ir diezgan šaurs stars. Bez rāmja gaismas diodes nodrošina diezgan blīvu staru.

5. darbība: augšupielādējiet programmu

Pievienots manis izveidotais python fails (es joprojām mēģinu izdomāt GitHub).

Video faili tiek saglabāti ar a.h264 paplašinājumu. Es izmantoju FTP programmu, lai augšupielādētu videoklipus savā datorā. Videoklipu skatīšanai varat izmantot multivides atskaņotāju VLC.

Pievienoju dažus uzņemtos video. Viens bija bobcat, bet otrs bija kaķis.

Es pievienoju dažas citas lietas aveņu operētājsistēmai, lai padarītu lietas vieglākas. Man nav reālā laika pulksteņa, tāpēc katru reizi, kad ieslēdzu aveņu pi, man vajadzēja iestatīt datumu un laiku. Es to izdarīju ar komandu Sudo, lai Raspberry iestatītu datumu un laiku:

sudo date -s "Pirmd. 12. aug. 20:14:11 PST 2014"

Es arī gribēju atspējot Raspberry Pi kameras LED, lai tas nebrīdinātu visu, ko es ierakstīju. Lai atspējotu kameras LED, modificējiet: /boot/config.txt Un pievienojiet šādu rindu:

disable_camera_led = 1

Es domāju, ka viss tiks darbināts ar akumulatoru, tāpēc es atklāju, ka es varētu ietaupīt ~ 20 mA, izslēdzot PAL/HDMI izejas, mainot konfigur.txt, pievienojot:

opt/vc/bin/tvservice -off

6. darbība: vēlmju saraksts

Man ir vēl dažas idejas, kā uzlabot kameru. Es varētu strādāt ar dažiem no šiem un atjaunināšu, kad jaunināšu …

1. Vai saglabāt video kā standarta formātu (mpg utt.)?

2. Sūtiet failus, izmantojot WEB serveri

3. Izmantojiet kustību programmu dienas noteikšanai. Kustības programma nosaka kustību, meklējot pikseļu izmaiņas. Varat arī koncentrēties uz konkrētu konkrētu mērķa apgabalu. Tas palīdzēs noteikt dienas laikā. PIR detektors darbojas lieliski naktī, bet var būt nedaudz jutīgs pilnā apgaismojumā un var izraisīt koku kustību no vēja vai citām kustībām, kuras jūs varētu vēlēties ignorēt (piemēram, automašīnas uz ceļa utt.). Jūs varat pielāgot savu PIR detektora jutību, bet kustība būtu diezgan forša.

4. Optimizējiet kodu - izmantojiet zvanus atkārtotiem uzdevumiem (video sākšana/apturēšana, diska izmērs utt.)

5. Izmantojiet MUX, lai apmainītu kameru moduļus no dienas uz nakti ?? Vai tas var darboties?

6. Kas būtu nepieciešams, lai sistēmas akumulators darbotos?

7. Pievienojiet reālā laika pulksteņa moduli (ja nevar izveidot savienojumu ar internetu)

8. Pievienojiet programmu, lai automātiski atkal izveidotu savienojumu ar wifi, kad tas atvienojas

9. Ļaujiet programmai automātiski startēt palaišanas laikā (kad tiek izmantota barošana).