Infracrvena kamera za igre Raspberry Pi: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Tek sam počeo istraživati Raspberry Pi i zaintrigirao me modul Pi infracrvene kamere. Živim u pomalo udaljenom području i vidio sam znakove raznih divljih životinja koje noću istražuju po kući.

Imao sam ideju o stvaranju kamere za noćne igre koristeći Raspberry Pi NoIR Camera Board s PIR detektorom pokreta i vanjskim IR LED reflektorom za osvjetljavanje područja kako bi IR kamera mogla snimati video.

Počeo sam s nečim jednostavnim, ali kao i svi inženjeri, stalno sam dodavao sve više i više. Pa evo kako to funkcionira:

Ovaj projekt koristi Raspberry Pi postavljen s WiFi -om u načinu rada bez glave. Mogu imati udaljenu kameru u dometu WiFi -ja pa nakon povezivanja mogu pokrenuti program i dohvatiti snimljene video datoteke. Na mreži postoji mnogo uputa za to, pa to neću ovdje pokušavati ponoviti. Također sam instalirao kameru Raspberry Pi slijedeći internetske upute. Testirajte bezglavo (ako to želite) i kameru kako biste bili sigurni da sve radi.

Ovaj projekt koristi Raspberry Pi NoIR kameru (infracrvenu) za noćno snimanje videa kada se nešto detektira. Ploča za kameru Pi NoIR može se koristiti i danju, ali budući da je IC filter uklonjen, boja je pomalo isprana. Izgradio sam vanjski IR LED reflektor koji je omogućen kada se detektira pokret kako bi osvijetlio područje tijekom snimanja videozapisa. Kad se odabrano trajanje videozapisa dovrši, IR LED reflektor se isključuje. Dizajn također ima LDR sklop za otkrivanje je li dan ili noć. Ako je noć i otkriveno je kretanje, IC LED točka je omogućena, a danju onemogućena. Priključivanjem vanjskog kabela IR LED reflektora uzemljuje se osjetni pin za otkrivanje je li svjetiljka spojena na fotoaparat. Ako vanjski IC reflektor nije otkriven, izlaz žarulje je onemogućen. Nakon otkrivanja PIR -a, ako je noć, GPIO pin 22 aktivira relej koji pokreće IC LED diode velike struje (ako je spojen).

Snimanje videozapisa također može zauzeti dosta prostora na disku i moglo bi se brzo napuniti. Otkrio sam kada sam potpuno napunio prostor na disku i nisam se mogao daljinski uklopiti, a Pi se neće pokrenuti. Da bih to ispravio, dodao sam kôd za mjerenje prostora na disku i prekid programa ako prostora na disku ponestane.

Uživati!

Korak 1: Popis dijelova

Malina Pi:

Malina Pi

NoIR ploča za kameru

WiFi ključ (po želji)

Dijelovi štita:

Skromna proto ploča Pi Shield

SN75468D

Relej DS2E-L-5V

Potenciometar od 1M ohma

100K ohmski otpornik

1K ohmski otpornik

LED

2N3904 tranzistor

LDR

100K ohmski otpornik

Razni IO pin konektori, prema potrebi

Povežite žicu, prema potrebi

Prilog:

Kućište za smještaj Pi i štita

Priključci sučelja, prema potrebi

IR LAMPA:

20 IC LED dioda velike struje

47 ohm, 5W otpornici (2)

Kućište lampe (koristio sam kućište kočnice prikolice)

Korak 2: Stvorite štit

Napravio sam štit za postavljanje releja, upravljačkog programa releja, PIR sučelja, LDR kruga, osjetnika IR LED lampe i drugih IO.

Koristio sam Humble Pi Shield:

Kopao sam po raznim dijelovima i koristio Darlingtonski tranzistorski niz 75468, visokog napona, velike struje. Sve što vam je potrebno je neki upravljački program s dovoljno izlazne strujne jedinice za postavljanje/resetiranje releja. Priložio sam i datoteku Visio kako bih pokazao kako sam postavio dijelove i dodao kratkospojne žice, kao i shemu (format Eagle).

Koristio sam neke rezervne utičnice i steznu čahuru za izradu IO konektora od ploče do konektora kućišta, PIR i LDR.

Korak 3: Izgradite kućište

Pronašao sam rezervno kućište u kutijama za otpad. Nešto jednostavno, ali u budućnosti bih ga mogao zamijeniti vodonepropusnim kućištem i eksperimentirati s baterijom/punjivim izvorom napajanja.

Izrezao sam rupu u kućištu kako bi PIR senzor stršio i montirao ga na kućište. Također sam koristio LED uložak za montiranje ploče za držanje LDR-a.

Izrezao sam još jednu rupu za Pi kameru. Zalijepio sam prozor od pleksiglasa preko kamere kako bih zaštitio objektiv.

Ugradio sam konektor tipa DB-9 za vanjski IR LED reflektor.

Ugradio sam priključak za napajanje kako bih napajao cijelu stvar.

Budući da sam koristio rezervno kućište koje sam imao pri ruci, ovo kućište ne dopušta lak pristup SD kartici i WiFi ključu. No, kad sve uspijete, nećete doista morati doći do toga ako se nešto doista ne slomi.

Korak 4: Napravite IR LED reflektor

IR LED reflektor bio je prilično jednostavan. Našao sam neke jeftine IR LED diode velike snage na specifikacijama EBAY -a na vrhu od 700 mA. Napravio sam 4 niza od 5 LED -a spojenih serijski (vidi shemu). Paralelno sam ožičio dvije žice i na svaku žicu priključio otpornik od 47 ohma, 5 W. Pronašao sam vanjski utikač napajanja koji daje oko 17 VDC. Odabrao sam otpornike za ograničavanje struje kako ne bih pregorio LED diode. Morat ćete odrediti specifikacije vaših LED dioda, koliko ih želite, koje napajanje koristiti za struju LED pogona i izračunati granične otpornike. Nema šanse da ih Pi sam vozi. Camera Shield koristi relej pa nije važno što koristite. Samo pazite da ne pokrećete više struje nego što relej može podnijeti ili ožičenje koje koristite.

Također ćete vidjeti petlju žice između pinova 8 i 9. Koristim ovo za otkrivanje je li žarulja pričvršćena. CAM štit ima otpornik na izvlačenje pričvršćen na malinu. Kad je kabel pričvršćen, osjetni vod se povlači nisko, a kad nije pričvršćen, osjetni vod se povlači visoko.

Također sam otkrio da pomoću kućišta kočionog svjetla prikolice crveni okvir odlično radi u raspršivanju IC "snopa" kako bi osvijetlio veće područje. LED diode koje imam imaju prilično uski snop. Bez okvira LED diode pružaju prilično čvrst snop.

Korak 5: Prenesite program

U privitku je python datoteka koju sam stvorio (još pokušavam shvatiti GitHub).

Video datoteke se spremaju s nastavkom a.h264. Koristim FTP program za postavljanje videozapisa na računalo. Za pregled videozapisa možete koristiti VLC media player.

Priložio sam nekoliko snimljenih video zapisa. Jedan je bio mačka, a drugi mačka.

Dodao sam još nekoliko stvari u malinov operativni sustav kako bih olakšao stvari. Nemam sat u stvarnom vremenu pa sam svaki put kad uključim malinovo pi bilo potrebno postaviti datum i vrijeme. Učinio sam to pomoću naredbe Sudo za postavljanje datuma i vremena na malini:

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

Također sam želio onemogućiti Raspberry Pi LED kameru tako da ne upozorava sve što snimam. Da biste onemogućili LED kameru, izmijenite: /boot/config.txt i dodajte sljedeći redak:

disable_camera_led = 1

Razmišljao sam o tome da sve to napravim na baterije, pa sam otkrio da mogu uštedjeti ~ 20 mA isključivanjem PAL/HDMI izlaza promjenom config.txt dodavanjem:

opt/vc/bin/tvservice -isključeno

Korak 6: Popis želja

Imam nekoliko drugih ideja za poboljšanje kamere. Možda ću poraditi na nekima od njih i ažurirat ću ih prilikom nadogradnje …

1. Spremanje videozapisa kao standardnijeg formata (mpg, itd.)?

2. Slanje datoteka putem WEB poslužitelja

3. Koristite program kretanja za detekciju dana. Program za kretanje detektira kretanje tražeći promjene piksela. Također se možete usredotočiti na specifično određeno ciljno područje. To će pomoći pri dnevnom otkrivanju. PIR detektor odlično radi noću, ali može biti osjetljiv pri punom svjetlu i može pokrenuti kretanje stabla od vjetra ili druge pokrete koje biste mogli zanemariti (poput automobila na cesti itd.). Možete prilagoditi osjetljivost vašeg PIR detektora, ali Motion bi bio prilično cool.

4. Optimiziranje koda - Koristite pozive za ponavljajuće se zadatke (start/stop video, veličina diska itd.)

5. Koristite MUX za zamjenu modula kamere od dana do noći ?? Može li to funkcionirati?

6. Što bi bilo potrebno za rad baterije sustava?

7. Dodajte modul sata u stvarnom vremenu (ako se ne možete spojiti na internet)

8. Dodajte program za automatsko ponovno povezivanje s WiFi mrežom kada se prekine

9. Neka se program automatski pokrene pri pokretanju (kada uključite napajanje).