„Raspberry Pi“infraraudonųjų spindulių žaidimų kamera: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Aš ką tik pradėjau tyrinėti „Raspberry Pi“ir mane sudomino „Pi“infraraudonųjų spindulių kameros modulis. Aš gyvenu šiek tiek nuošalioje vietovėje ir mačiau ženklus, kaip įvairūs laukiniai gyvūnai naktį tyrinėja namus.

Turėjau idėją sukurti naktinio žaidimo kamerą, naudojant Raspberry Pi NoIR kameros plokštę su PIR judesio detektoriumi ir išoriniu IR LED prožektoriumi, kad apšviestų sritį, kad IR kamera galėtų užfiksuoti vaizdo įrašą.

Pradėjau nuo kažko paprasto, tačiau, kaip ir visi inžinieriai, vis pridėdavau vis daugiau. Taigi, kaip tai veikia:

Šiame projekte naudojamas „Raspberry Pi“su „WiFi“režimu be galvos. Aš galiu turėti savo nuotolinę kamerą „WiFi“diapazone, todėl prisijungęs galiu paleisti programą ir atgauti užfiksuotus vaizdo failus. Internete yra daug instrukcijų, kaip tai padaryti, todėl nebandysiu to pakartoti čia. Taip pat įdiegiau „Raspberry Pi“fotoaparatą, taip pat vadovaudamasi internetinėmis instrukcijomis. Patikrinkite, ar viskas be galvos (jei to norite) ir fotoaparatas.

Šis projektas naudoja „Raspberry Pi NoIR“fotoaparato plokštę (infraraudonųjų spindulių) naktiniam vaizdo įrašymui, kai kažkas aptinkama. „Pi NoIR“fotoaparato plokštę taip pat galima naudoti dienos metu, tačiau pašalinus IR filtrą spalva šiek tiek išplaunama. Aš sukūriau išorinį IR šviesos diodų prožektorių, kuris įjungiamas, kai aptinkamas judesys, kad apšviestų sritį vaizdo įrašymo metu. Pasibaigus pasirinktai vaizdo įrašo trukmei, IR LED prožektorius išjungiamas. Dizainas taip pat turi LDR grandinę, leidžiančią aptikti dieną ar naktį. Jei yra naktis ir aptinkamas judesys, IR šviesos diodų taškas yra įjungtas ir dienos metu jis išjungiamas. Prijungus išorinį IR LED prožektorių kabelį, įžeminamas jutiklis, kad būtų galima nustatyti, ar lempa prijungta prie fotoaparato. Jei išorinis IR prožektorius neaptinkamas, lempos galia išjungiama. Po PIR aptikimo, jei naktį, GPIO kaištis 22 įjungia relę, kuri valdo didelės srovės IR šviesos diodus (jei prijungta).

Vaizdo įrašymas taip pat gali užimti nemažai vietos diske ir gali greitai užpildyti. Aš atradau, kai visiškai užpildžiau vietą diske ir negalėjau nuotoliniu būdu prisijungti, o „Pi“neįsijungė. Norėdami tai išspręsti, pridėjau šiek tiek kodo diskui išmatuoti ir nutraukiau programą, jei diske trūksta vietos.

Mėgautis!

1 žingsnis: dalių sąrašas

Raspberry Pi:

Raspberry Pi

„NoIR“fotoaparato plokštė

„WiFi“raktas (jei pageidaujama)

Skydo dalys:

„Humble Pi Shield“protinė lenta

SN75468D

DS2E-L-5V relė

1M omo potenciometras

100K omų rezistorius

1K omo rezistorius

LED

2N3904 tranzistorius

LDR

100K omų rezistorius

Įvairios IO kaiščių jungtys, jei reikia

Prijunkite laidą, jei reikia

Korpusas:

Korpusas „Pi“ir skydas

Sąsajos jungtys, jei reikia

IR lemputė:

20 didelės srovės IR šviesos diodų

47 omų, 5 W rezistoriai (2 kv.)

Lempos gaubtas (aš naudoju priekabos stabdžių gaubtą)

2 žingsnis: sukurkite skydą

Aš sukūriau skydą, skirtą montuoti relę, relės tvarkyklę, PIR sąsają, LDR grandinę, IR LED lempos jutiklį ir kitą IO.

Aš naudoju „Humble Pi Shield“:

Aš kasiau įvairias savo dalis ir naudojau 75468, aukštos įtampos, didelės srovės, Darlingtono tranzistorių matricą. Viskas, ko jums reikia, yra tvarkyklė, turinti pakankamai išėjimo srovės pavaros, kad būtų galima nustatyti/iš naujo nustatyti relę. Taip pat pridėjau „Visio“failą, kad parodyčiau, kaip sudėjau detales ir pridėjau trumpiklius, taip pat schemą („Eagle“formatas).

Aš panaudojau keletą atsarginių lizdų kaiščių ir susitraukiančias movas, kad prijungčiau IO jungtis nuo plokštės iki korpuso jungčių, PIR ir LDR.

3 žingsnis: sukurkite gaubtą

Savo dalių šiukšliadėžėse radau atsarginį gaubtą. Kažkas paprasto, bet ateityje galėčiau jį pakeisti vandeniui atspariu korpusu ir eksperimentuoti su baterija/įkraunamu maitinimo šaltiniu.

Aš išpjoviau skylę gaubte, kad PIR jutiklis išsikištų, ir pritvirtinau jį prie korpuso. LDR laikymui taip pat naudojau ant skydo montuojamą LED tarpiklį.

Aš išpjoviau dar vieną skylę „Pi Camera“. Norėdami apsaugoti objektyvą, ant fotoaparato priklijavau plexiglas langą.

Įdiegiau DB-9 tipo jungtį išoriniam IR LED prožektoriui.

Įdiegiau maitinimo jungtį, kad visa tai įjungtų.

Kadangi naudojau atsarginį korpusą, kurį turėjau po ranka, šis korpusas neleidžia lengvai pasiekti SD kortelės ir „WiFi“rakto. Bet kai viskas pavyks, jums tikrai nereikės to pasiekti, nebent kažkas tikrai sulaužys.

4 žingsnis: sukurkite IR LED prožektorių

IR LED prožektorius buvo gana paprastas. Radau keletą pigių didelės galios IR šviesos diodų, esančių EBAY, esant 700 mA pikui. Sukūriau 4 eilutes iš 5 šviesos diodų, prijungtų nuosekliai (žr. Schemą). Aš sujungiau abi stygas lygiagrečiai ir prie kiekvienos eilutės pritvirtinau 47 omų, 5 W rezistorių. Maitinimo šaltinyje radau išorinį kištuką, kuris užtikrina apie 17 VDC. Aš pasirinkau rezistorius, kad apribotų srovę, kad nedegčiau šviesos diodų. Turėsite išsiaiškinti savo šviesos diodų specifikacijas, kiek norite, kokį tiekimą naudoti LED pavaros srovei ir apskaičiuoti ribojančius rezistorius. Pi jokiu būdu negali jų vairuoti pats. „Camera Shield“naudoja relę, todėl nesvarbu, ką naudojate. Tiesiog įsitikinkite, kad nesukeliate daugiau srovės, nei gali valdyti relė ar naudojami laidai.

Taip pat pamatysite vielos kilpą tarp 8 ir 9 kaiščių. Aš tai naudoju norėdamas nustatyti, ar lempa pritvirtinta. CAM skydelyje yra prispaudimo rezistorius, pritvirtintas prie aviečių. Kai kabelis pritvirtintas, jutimo linija traukiama žemai, o neprijungus - jutimo linija aukštai.

Taip pat sužinojau, kad naudojant priekabos stabdžių žibinto korpusą raudonas rėmelis puikiai išsklaido IR „spindulį“, kad apšviestų didesnį plotą. Šviesos diodai turi gana siaurą spindulį. Be rėmelio, šviesos diodai suteikia gana įtemptą spindulį.

5 veiksmas: įkelkite programą

Pridedamas mano sukurtas „python“failas (vis dar bandau išsiaiškinti „GitHub“).

Vaizdo įrašo failai išsaugomi su plėtiniu a.h264. Naudoju FTP programą vaizdo įrašams įkelti į kompiuterį. Vaizdo įrašams peržiūrėti galite naudoti VLC media player.

Pridedu keletą užfiksuotų vaizdo įrašų. Vienas buvo bobcat, o kitas - katinas.

Aš pridėjau keletą kitų dalykų prie aviečių operacinės sistemos, kad būtų lengviau. Aš neturiu laikrodžio realiuoju laiku, todėl kiekvieną kartą, kai įjungiu aviečių pi, reikėjo nustatyti datą ir laiką. Aš tai padariau naudodamas „Sudo“komandą ir nustatydamas Raspberry datą ir laiką:

sudo date -s "Mon Aug 12 20:14:11 PST 2014"

Aš taip pat norėjau išjungti „Raspberry Pi“fotoaparato šviesos diodą, kad jis nebūtų įspėjamas apie tai, ką įrašinėjau. Norėdami išjungti fotoaparato šviesos diodą, pakeiskite: /boot/config.txt Ir pridėkite šią eilutę:

disable_camera_led = 1

Aš galvojau, kad visa tai būtų maitinama akumuliatoriumi, todėl radau, kad galiu sutaupyti ~ 20 mA, išjungdamas PAL/HDMI išėjimus, pakeisdamas konfig.txt pridėdamas:

opt/vc/bin/tvservice -off

6 žingsnis: pageidavimų sąrašas

Turiu dar keletą idėjų, kaip patobulinti fotoaparatą. Galbūt dirbsiu su kai kuriais iš jų ir atnaujinsiu, kai atnaujinsiu …

1. Išsaugoti vaizdo įrašą kaip standartinį formatą (mpg ir tt)?

2. Siųsti failus per WEB serverį

3. Naudokite judesio programą dienos aptikimui. Judesio programa nustato judesį ieškodama pikselių pokyčių. Taip pat galite sutelkti dėmesį į konkrečią konkrečią tikslinę sritį. Tai padės aptikti dieną. PIR detektorius puikiai veikia naktį, tačiau gali būti šiek tiek jautrus esant visiškam apšvietimui ir gali sukelti medžių judėjimą nuo vėjo ar kitų judesių, kurių galbūt nenorėtumėte ignoruoti (pvz., Automobiliai kelyje ir pan.). Galite reguliuoti savo PIR detektoriaus jautrumą, tačiau judesys būtų gana šaunus.

4. Optimizuokite kodą - naudokite skambučius pasikartojančioms užduotims (vaizdo įrašo paleidimas/sustabdymas, disko dydis ir kt.)

5. Naudokite MUX, kad pakeistumėte fotoaparato modulius iš dienos į naktį ?? Ar tai gali veikti?

6. Ko reikėtų, kad sistemos baterija veiktų?

7. Pridėkite realaus laiko laikrodžio modulį (jei negalite prisijungti prie interneto)

8. Pridėkite programą, kad automatiškai vėl prisijungtumėte prie „Wi-Fi“, kai jis atsijungs

9. Kad programa būtų paleista automatiškai paleidžiant (kai įjungiate maitinimą).