Raspberry Pi Batinator: 8 koraka (sa slikama)

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

Batinator je prijenosni Raspberry Pi koji koristi modul kamere PinoIR (bez infracrvenog filtera) za snimanje videa u mraku pri 90 sličica u sekundi, rezolucije 640x480. Opremljen je 48 LED infracrvenim iluminatorom na vrhu, a napajanje mu daje ponovno namjenjena 12V punjiva baterija za bušenje. Nedavno sam bio fasciniran šišmišima koji posjećuju naš večernji vrt i sagradio sam ovo kako bih pokušao uhvatiti male ljepote na filmu.

Ispostavilo se da je Batinator zgodan i za snimanje munje, možda sam ga trebao nazvati Storminator: Youtube video na:

U slučaju da ne možete pogledati ugrađeni videozapis, on je na YouTubeu na: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw s više na

(Vrlo jednostavan) Python kod nalazi se na GitHub -u na

Korak 1: Otkrivanje slepih miševa

Uselili smo se u ovu kuću tek prošlog kolovoza pa je bilo zaista uzbudljivo kad sam prije nekoliko sedmica prvi put primijetio šišmiše u vrtu. Uglavnom su vidljivi u sumrak, kada izađu iz skloništa u šumi kako bi se počastili moljcima i drugim insektima. U našem vrtu ima naizgled bogatih rekvizita i obično ne morate dugo gledati da biste ih vidjeli, često leteći u krugovima nadvijajući sve što nađu. što je bilo zabavno lemljenje i jako dobro radi. Zatim sam se pitao je li moguće snimiti ih kako bi ih bolje pogledali i nadam se čak i identificirali koje vrste šišmiša posjećuju! Imao sam rezervnu Raspberry Pi 2 i prošle godine sam za rođendan dobio modul kamere Pi NoIR (noir = bez infracrvenog filtera) pa sam mislio da ću to iskoristiti i vidjeti šta se dogodilo.

Korak 2: Kodeks

Počeo sam postavljanjem kamere na Pi, slijedeći upute i primjer kamere iz časopisa MagPi, a zatim sam se okrenuo internetu kako bih pronašao druge primjere koje bih mogao prilagoditi za snimanje videozapisa.

Našao sam savršen kod na web stranici Average Man Vs Raspberry Pi, koji je bio dobro dokumentiran i zaista ga je lako pratiti. Napravio sam nekoliko izmjena koje odgovaraju mojim potrebama, posebno da podijelim snimljeni video na komade od 5 minuta - svakih 5 minuta traje 15 minuta za gledanje unatrag zbog frejmova!

Kôd koji sam koristio dostupan je na GitHubu - vrlo je jednostavan!

Korak 3: Prvo svjetlo

U početku sam se nadao da ću koristiti nekoliko infracrvenih LED dioda postavljenih na Pi za osvjetljavanje šišmiša, pa sam počeo loviti po radionici da vidim šta mogu pronaći. Naišao sam na pokvarenu sigurnosnu kameru i ubrzo je razdvojio, odsekavši LED diode s ploče kako bi ostavio što je moguće više "nogu". Zatim sam ih lemio na perma-proto ploču, spojio na Pi i testirao.

Gledajući kroz kameru mog telefona, oni su sigurno radili, pa sam te večeri rasporedio Pi u vrtu, uključio ga u utičnicu u šupi i ugnijezdio u prikladnu posudu za biljke. Nakon isteka 40 minuta uzbuđeno sam prepisao snimak na laptop za gledanje i - ništa, ni kobasicu!

Bilo je očito da osvjetljenje četiri sačuvane LED diode nije bilo dovoljno snažno, jer su šišmiši vjerovatno bili udaljeni najmanje metar od Pi. Otišao sam na google u potrazi za rješenjima!

Korak 4: Više snage

Našao sam sjajan članak o raspberrypi -spy -u u kojem se uspoređuju različite mogućnosti IC osvjetljenja i odlučio sam nabaviti IR Illuminator - u osnovi mali reflektor napunjen IC LED diodama. Onaj koji sam kupio na ebayu ima 48 LED dioda i napaja se 12 V DC - doslovno je bio najjeftiniji u Velikoj Britaniji sa cijenom od oko 5 funti, a stigao je nekoliko dana kasnije.

Ovo je više ličilo na to! Uključio sam ga uz Pi u zamračenoj radionici i pokrenuo nekoliko testnih videozapisa, skraćujući vrijeme snimanja u skripti Batinator.py, ali ostavljajući ga postavljenim za snimanje pri 90 fps.

Gledanje testnih video zapisa unatrag bilo je slučaj dobrih ili loših vijesti - osvjetljenje je bilo fantastično, zaista dobro nekoliko metara. Nedostatak je to što je video neprestano treperio, do te mjere da se nije mogao gledati. Imao sam osjećaj da znam šta će biti uzrok ovome, napajanje novog iluminatora. Moja teorija je bila da treperenje odražava oscilacije mrežne struje od 50Hz, pa sam postavio testnu skriptu za snimanje 10 sekundi videa pri 90, 85, 80, 70, 60, 50 i 40 sličica u sekundi. Upoređujući video zapise, svi su oni imali efekat treperenja osim onog od 50 kadrova u sekundi. Ovo je bilo pomalo razočaravajuće jer sam zaista želio gurnuti frame rate na svoju granicu.

Inspirativno sam se vratio na članak sa specifikacijama fotoaparata i otkrio da ako se broj sličica u sekundi smanji na 49 fps, tada se rezolucija snimanja može povećati sa 640x480 na 1296 × 730 - kompromis!

Korak 5: Više testiranja

Sljedeće je noći kamera izašla, vratila se u žardinjeru sa strane šupe i pokazala preko vrta.

Čim sam se povukao unutra, vidio sam šišmiša kako kruži okolo, pa sam se nadao da ću ovaj put uloviti nešto dobro. 45 minuta kasnije počeo sam gledati snimke i iako sam uhvatio bubu ili dvije blizu kamere, šišmiš u pokretu uopće nije bio osvijetljen.

Mogao sam to vidjeti na filmu u silueti dok se okretao po zidu u savršenim krugovima, ali očito je još uvijek bio predaleko od IC svjetla.

Sljedeće noći odlučio sam nadograditi igru, pa sam umjesto da postavim kameru blizu izvora napajanja u šupi, otrčao produžni vod do hranilice za ptice, koja je gotovo u sredini vrta i mnogo bliže mjestu gdje obično vidim šišmiši. Upotrebio sam i tajno oružje - smrdljivu čarapu! Video sam na Springwatch -u nekoliko nedelja ranije da je Martin Hughes -Games privukao moljce vešajući čarape natopljene mešavinom piva, vina i smeđeg šećera - to se zove "Sugaring". Shvatio sam da ako mogu privući moljce u blizini kamere, to će zauzvrat privući i šišmiše. Nisam baš fer prema moljcima, ali eto, ne bih ih iskušavao svaku noć svojim čarapama. Sljedećih noći nisam imao uspjeha (previše hladno i mokro), ali sam držao zalihu piva pri ruci (za moljce naravno) za svaki slučaj.

Korak 6: Napajanje baterije

Poteškoća u "raspoređivanju batinatora" jedne večeri bila je u tome što je uključivalo pokretanje produžnog voda iz šupe, uključivanje Pi i iluminatora, a zatim pokušaj njihovog poravnanja prema mjestu gdje bi šišmiši mogli biti - to bi trajalo 10-15 minuta i bilo je gnjavaža za odlaganje kasno u noć. Odlučio sam da želim raditi na baterije, tako da bi početak snimanja bio jednostavan kao da ga iskočite i pritisnete tipku "kreni".

Prvo sam pomislio da upotrijebim 12v bateriju za osvjetljivač i zasebnu 5v bateriju za Pi, ali ovo mi se činilo kao nespretno rješenje, pa sam odlučio koristiti jednu bateriju od 12V za napajanje oboje. Već sam istraživao 12v izvore napajanja za drugi projekt, pa sam odlučio izgraditi prijenosno napajanje od 12v/5v koje je bilo dovoljno modularno da se može koristiti u obje svrhe.

Počeo sam sa jednom starom akumulatorskom bušilicom od 12 V (vrlo jeftinom!) - isjekao sam ručicu neposredno ispod okidača, ostavljajući ravnu površinu za pričvršćivanje projektne kutije na vrhu pomoću kabelskih vezica. 12v kabel je bio jasno vidljiv unutar usitnjene ručke pa sam samo dodao priključni blok kako bih pojednostavio stvari.

Unutar projektne kutije ožičio sam istosmjerni utikač koji bi se spojio na ulaz 12v osvjetljivača, a paralelno sam spojio standardnu utičnicu za automobil od 12 volta, bušeći rupe za njih da probiju straga. To bi mi omogućilo da priključim USB adapter za pretvaranje napajanja od 12V iz baterije za bušenje u 5v 2.1a i 1a usb izlaz. Zatim sam dodao glavni prekidač za napajanje u kutiju i prije nego što sam uključio dragocjeni Pi testirao USB izlaz pomoću Adafruit USB Charger Doctor -a, sve je izgledalo dobro!

Korak 7: Pogledajte Batinatora

Sa svim napajanjem sve mi je samo trebalo da postavim Pi i iluminator na bazu kako bi bio lijep i prenosiv.

Iluminator je došao s zgodnim okretnim držačem pa je bilo lako pričvrstiti poklopac kućišta Pi, a ja sam lagano zalijepila modul kamere na vrh kako bi uvijek bili pravilno poravnati. Morao sam upotrijebiti duži vrpčani kabel kamere kako bih se uvjerio da nije previše rastegnut.

Znao sam da bih želio koristiti 12v/5v bazu s drugim projektima pa sam morao ukloniti Pi kućište - Lego se pokazao kao zgodno i savršeno polutrajno rješenje! Vruće sam zalijepio ravnu Lego podlogu na vrh kutije za napajanje, a drugu na podnožje kućišta Pi, čvrsto pričvršćujući ih zajedno.

Uz sve isječene dijelove gotovog proizvoda, zaista me podsjetio na "-inatore" koje je stvorio nesretni zli naučnik Heinz Doofenshmirtz u crtiću Phineas & Ferb, pa je tako i Batinator dobio ime! Učeći iz sudbine drugih ininatora, odlučio sam izostaviti istaknuto dugme "Samouništenje".

Neplanirana korist korištenja baterije od 12 V bila je u tome što je eliminirano treperenje od 50 Hz iz električne mreže, pa sam mogao još jednom snimiti video pri punih 90 sličica u sekundi. Sada je bio samo slučaj čekanja da se vrijeme popravi!

Korak 8: Završite i snimite

Obično se vrijeme pogoršalo čim je Batinator bio spreman, a tek posljednjih nekoliko toplih večeri uspio sam ga testirati. Rane snimke možete vidjeti u YouTube videu - mada može biti uključeno i moljac ili dva! Snimanje u mraku teško je steći predodžbu o razmjerima, pa je ponekad teško reći je li nešto malo ili je samo daleko. Šišmiš je ipak prilično osebujan!

Pokušao sam koristiti različite rezolucije snimanja, ali meni je najdraži 90fps 640x480 - sve brže i stvari postaju samo zamućenje na ekranu, iako zamućenje od 720p! IR osvjetljivač je učinkovit do 2-3 metra, pa je za rad s tom i VGA rezolucijom plan eksperimentirati postavljanjem kamere na različitim lokacijama kako bi se približili što je moguće bliže mjestu gdje šišmiši prolaze. Ili sove, NLO -i, munje, nisam prevrtljiv. Nadam se da ću to učiniti u narednim sedmicama, možda niz šumu ili u šetnju šišmišem po lokalnom rezervatu prirode.

Ažuriranje 20.7.2016: Snimljeni su kratki snimci munje na Batinatoru!

Ažuriranje 24.7.2016: Još nekoliko šišmiša i nekoliko moljaca!

Prerađena baterija za bušilicu radi jako dobro, pokušavam je napuniti do kraja prije nego što "izbacim palicu" za večer, ali sve radi sasvim sretno više od dva sata. Nisam dopustio da baterija radi do nule dok sam spojen na Pi jer pretpostavljam da to nije dobro za nju.

Koristio sam VLC za pregled snimljenih.mp4 datoteka i otkrio da je ovo solidna opcija i na laptopu i na mobilnom telefonu. Uređivanje videozapisa je jednostavno u Windows Movie Maker-u, sada imam običaj pregledavati datoteke u VLC-u pri premotavanju unaprijed, bilježeći vrijeme bilo kakvih "bljeskova" na ekranu kako bi kasnije bilo lakše obrezivanje.

Batinator je bilo jako zabavno graditi, a još je zabavnije koristiti, jednostavno volim njegovu jednostavnu pouzdanost i neobičan izgled. To je ujedno i prvi prijenosni Pi projekt koji sam pokušao, a koji otvara hrpu novih mogućnosti. Povezat ću još videozapisa s ovim uputstvom dok oni (držim prste) budu uhvaćeni. Izvinite me dok gledam nebo …