Infracrvena kamera za igre Raspberry Pi: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

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 sa 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, dodavao sam 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 preuzeti snimljene video datoteke. Na mreži postoji mnogo uputstava za to, pa to neću pokušavati ovdje ponavljati. Takođe sam instalirao kameru Raspberry Pi prateći uputstva na mreži. Testirajte bez glave (ako to želite) i kameru kako biste bili sigurni da sve radi.

Ovaj projekt koristi Raspberry Pi NoIR kameru (infracrvenu) za snimanje video zapisa noću 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. Napravio sam vanjski IR LED reflektor koji je omogućen kada se detektira pokret kako bi osvijetlio područje tijekom snimanja videozapisa. Kada se odabrano trajanje videa završi, IR LED reflektor se isključuje. Dizajn takođe ima LDR kolo koje detektuje da li je dan ili noć. Ako je noć i otkriveno je kretanje, IC LED točka je omogućena, a danju onemogućena. Priključivanjem vanjskog kabla infracrvenog LED LED reflektora uzemljuje se senzorski pin za otkrivanje je li lampa spojena na kameru. Ako vanjski IC reflektor nije otkriven, izlaz lampe je onemogućen. Nakon otkrivanja PIR -a, ako je noć, GPIO pin 22 aktivira relej koji pokreće visoko LED strujne LED diode (ako je spojen).

Snimanje video zapisa 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 ugraditi i Pi se neće pokrenuti. Da bih to ispravio, dodao sam kôd za mjerenje prostora na disku i prekinuo program ako prostora na disku ponestane.

Uživajte!

Korak 1: Lista dijelova

Raspberry Pi:

Raspberry 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 ohm otpornik

1K ohm otpornik

LED

2N3904 tranzistor

LDR

100K ohm otpornik

Razni IO pin konektori, po potrebi

Povežite žicu, prema potrebi

Kućište:

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: Kreirajte štit

Napravio sam štit za postavljanje releja, upravljačkog programa releja, PIR interfejsa, LDR kola, senzora 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 treba je neki upravljački program s dovoljno izlazne struje za postavljanje/resetiranje releja. Priložio sam i Visio datoteku koja pokazuje kako sam postavio dijelove i dodao kratkospojne žice, kao i shemu (format Eagle).

Koristio sam nekoliko rezervnih utičnica i steznu čahuru za izradu IO konektora od ploče do konektora kućišta, PIR i LDR.

Korak 3: Izgradite kućište

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

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

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

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

Ugradio sam konektor 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. Ali kad sve uspije, nećete morati do toga doći ako se nešto zaista ne pokvari.

Korak 4: Napravite IR LED reflektor

IR LED reflektor je bio prilično jednostavan. Našao sam neke jeftine IR LED diode velike snage na EBAY specifikaciji na vrhu od 700 mA. Napravio sam 4 niza od 5 LED -a povezanih serijski (vidi shemu). Spojio sam dvije žice paralelno i na svaku žicu pričvrstio otpornik od 47 ohma, 5W. Pronašao sam vanjski utikač napajanja koji daje oko 17 VDC. Odabrao sam otpornike da ograničim struju 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. Štitnik kamere koristi relej pa nije važno što koristite. Samo pazite da ne pokrećete više struje nego što relej može podnijeti ili ožičenje koje koristite.

Takođe ćete vidjeti petlju žice između pinova 8 i 9. Koristim ovo da otkrijem da li je lampa pričvršćena. CAM štit ima otpornik za podizanje pričvršćen na malinu. Kada je kabel pričvršćen, osjetna linija je povučena nisko, a kada nije pričvršćena, osjetna linija je povučena visoko.

Također sam otkrio da pomoću kućišta kočione lampe 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: Otpremite program

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

Video datoteke se spremaju s nastavkom a.h264. Koristim FTP program za postavljanje video zapisa na računar. Za pregled video zapisa 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 sistem kako bih olakšao stvari. Nemam sat u stvarnom vremenu pa sam svaki put kad bih uključio malinovo pi trebalo da postavim datum i vrijeme. Učinio sam to pomoću naredbe Sudo da bih postavio datum i vrijeme na Raspberryju:

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 red:

disable_camera_led = 1

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

opt/vc/bin/tvservice -isključeno

Korak 6: Lista želja

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

1. Sačuvati video u standardnijem formatu (mpg, itd.)?

2. Slanje datoteka putem WEB servera

3. Koristite program kretanja za detekciju dana. Program za kretanje detektira kretanje tražeći promjene piksela. Također se možete usredotočiti na određeno određeno ciljno područje. To će pomoći pri dnevnom otkrivanju. PIR detektor odlično radi noću, ali može biti donekle 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 kul.

4. Optimizirajte kôd - Koristite pozive za ponavljajuće zadatke (start/stop video, veličina diska itd.)

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

6. Šta je potrebno za rad baterije sistema?

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

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

9. Neka se program automatski pokrene prilikom pokretanja (kada uključite napajanje).