Raspberry Pi Kızılötesi Oyun Kamerası: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Raspberry Pi'yi keşfetmeye yeni başladım ve Pi kızılötesi kamera modülü ilgimi çekti. Biraz uzak bir bölgede yaşıyorum ve geceleri evin etrafını keşfeden çeşitli vahşi yaratıkların belirtilerini gördüm.

IR kameranın video çekmesini sağlamak için alanı aydınlatmak için PIR hareket dedektörlü bir Raspberry Pi NoIR Kamera Kartı ve harici bir IR LED spot ışığı kullanarak bir gece oyun kamerası oluşturma fikrim vardı.

Basit bir şeyle başladım, ancak tüm mühendisler gibi, daha fazlasını eklemeye devam ettim. İşte nasıl çalıştığı:

Bu proje, başsız modda WiFi ile kurulmuş bir Raspberry Pi kullanıyor. Uzaktaki kameramı WiFi menzili içinde tutabilirim, böylece bağlandıktan sonra programı başlatabilir ve yakalanan video dosyalarını alabilirim. Bunu yapmak için çevrimiçi birçok talimat var, bu yüzden burada tekrar etmeye çalışmayacağım. Ayrıca çevrimiçi talimatları izleyerek Raspberry Pi kamerayı da kurdum. Her şeyin çalıştığından emin olmak için başsızı (eğer istediğiniz buysa) ve kamerayı test edin.

Bu proje, bir şey algılandığında gece video kaydı için Raspberry Pi NoIR Kamera Kartı (kızılötesi) kullanır. Pi NoIR Kamera Kartı gündüz de kullanılabilir ancak IR filtresi çıkarıldığı için rengi biraz soluktur. Video çekerken alanı aydınlatmak için hareket algılandığında etkinleştirilen harici bir IR LED Spot Işığı oluşturdum. Seçilen video süresi tamamlandığında IR LED spot ışığı kapanır. Tasarım ayrıca gündüz mü yoksa gece mi olduğunu tespit etmek için bir LDR devresine sahiptir. Gece ise ve hareket algılanırsa, IR LED spot etkinleştirilir ve gündüz devre dışı bırakılır. Harici IR LED spot kablosunun bağlanması, lambanın kameraya bağlı olup olmadığını algılamak için bir algılama pimi topraklar. Harici IR Spot Işığı algılanmazsa, lamba çıkışı devre dışı bırakılır. PIR algılamasından sonra, eğer gece ise, GPIO pin 22, yüksek akım IR LED'lerini (bağlıysa) çalıştıran röleyi etkinleştirir.

Video çekmek de oldukça fazla disk alanı kaplayabilir ve hızla dolabilir. Disk alanını tamamen doldurduğumda ve uzaktan kumanda edemediğimde Pi'nin önyükleme yapmadığını keşfettim. Bunu düzeltmek için disk alanını ölçmek için bazı kodlar ekledim ve disk alanı tükeniyorsa programı iptal ettim.

Eğlence!

Adım 1: Parça Listesi

Ahududu Pi:

Ahududu Pi

NoIR Kamera Kartı

WiFi dongle (istenirse)

Kalkan parçaları:

Humble Pi Shield proto kartı

SN75468D

DS2E-L-5V röle

1M ohm potansiyometre

100K ohm direnç

1K ohm direnç

LED

2N3904 transistör

LDR

100K ohm direnç

Gerektiğinde çeşitli IO pin konektörleri

Ara bağlantı kablosu, gerektiği gibi

muhafaza:

Pi'yi ve kalkanı barındıran muhafaza

Arayüz konektörleri, gerektiği gibi

IR LAMBA:

20 yüksek akım IR LED'i

47 ohm, 5W dirençler (2 adet)

Lamba muhafazası (Bir römork fren muhafazası kullandım)

2. Adım: Kalkanı Oluşturun

Röle, röle sürücüsü, PIR arayüzü, LDR devresi, IR LED Lamba sensörü ve diğer IO'yu monte etmek için bir kalkan oluşturdum.

Humble Pi Shield'i kullandım:

Çeşitli parçalarımı karıştırdım ve 75468, yüksek voltaj, yüksek akım, Darlington transistör dizisi kullandım. Tek ihtiyacınız olan, röleyi ayarlamak/sıfırlamak için yeterli çıkış akımı sürücüsüne sahip bir sürücü. Ayrıca parçaları nasıl yerleştirdiğimi göstermek için bir Visio dosyası ekledim ve bağlantı tellerini ve şematik (Kartal formatı) ekledim.

Karttan kasa konektörlerine, PIR ve LDR'ye IO için konektörler yapmak için bazı yedek soket pimleri ve daralan makaron kullandım.

3. Adım: Muhafazayı Oluşturun

Parça çöp kutularımda yedek bir muhafaza buldum. Basit bir şey ama gelecekte onu su geçirmez bir kasayla değiştirebilir ve pil/şarj edilebilir güç kaynağıyla deneyler yapabilirim.

PIR sensörünün dışarı çıkması için muhafazada bir delik açtım ve muhafazaya monte ettim. Ayrıca LDR'yi tutmak için panele monte bir LED rondela kullandım.

Pi Kamera için bir delik daha açtım. Lensi korumak için kameranın üzerine bir pleksiglas pencere yapıştırdım.

Harici IR LED Spot Işığı için DB-9 tipi bir konektör taktım.

Her şeyi güçlendirmek için bir güç konektörü kurdum.

Elimdeki yedek bir kasayı kullandığım için bu kasa SD Karta ve WiFi dongle'a kolay erişime izin vermiyor. Ancak her şeyi bir kez çalıştırdığınızda, bir şeyler gerçekten kırılmadığı sürece buna gerçekten ihtiyacınız olmayacak.

Adım 4: IR LED Spot Işığını Yapın

IR LED Spot Işığı oldukça basitti. EBAY'de 700 mA tepe noktasında bazı ucuz yüksek güçlü IR LED'ler buldum. Seri olarak bağlanmış 4 adet 5 LED dizisi oluşturdum (şemaya bakın). İki diziyi paralel bağladım ve her diziye 47 ohm, 5W'lık bir direnç bağladım. Güç kaynağında yaklaşık 17 VDC sağlayan harici bir fiş buldum. LED'leri yakmamak için akımı sınırlamak için bir direnç seçtim. LED'lerinizin özelliklerini, kaç tane istediğinizi, LED sürücü akımı için hangi kaynağı kullanacağınızı ve sınırlayıcı dirençleri hesaplamanız gerekir. Pi'nin bunları kendi başına sürmesine imkan yok. Kamera Kalkanı bir röle kullanır, bu nedenle ne kullandığınızın önemi yoktur. Rölenin kaldırabileceğinden veya kullandığınız kablolardan daha fazla akım kullanmadığınızdan emin olun.

Ayrıca 8 ve 9 numaralı pimler arasında bir tel halkası göreceksiniz. Bunu, lambanın takılı olup olmadığını algılamak için kullanıyorum. CAM kalkanı, ahududuya bağlı bir yukarı çekme direncine sahiptir. Kablo takılıyken algılama hattı aşağı çekilir, takılı değilken algılama hattı yukarı çekilir.

Ayrıca, kırmızı çerçevenin, daha geniş bir alanı aydınlatmak için IR "ışını" dağıtmada harika bir iş çıkaran bir treyler fren lambası kullanarak keşfettim. Sahip olduğum LED'lerin oldukça dar bir huzmesi var. Çerçeve olmadan, LED'ler oldukça sıkı bir ışın sağlar.

Adım 5: Programı Yükleyin

Ekte oluşturduğum python dosyası var (hala GitHub'ı anlamaya çalışıyorum).

Video dosyaları a.h264 uzantılı olarak kaydedilir. Videoları bilgisayarıma yüklemek için bir FTP programı kullanıyorum. Videoları izlemek için VLC media player'ı kullanabilirsiniz.

Yakalanan birkaç video ekledim. Biri vaşak, diğeri kediydi.

İşleri kolaylaştırmak için ahududu işletim sistemine birkaç şey daha ekledim. Gerçek zamanlı bir saatim yok, bu yüzden ahududu pi'yi her açtığımda tarih ve saati ayarlamam gerekiyordu. Bunu Raspberry'de tarih ve saati ayarlamak için Sudo komutuyla yaptım:

sudo date -s "Pzt 12 Ağustos 20:14:11 PST 2014"

Ayrıca Raspberry Pi kamera LED'ini devre dışı bırakmak istedim, böylece kaydettiğim her şeyi uyarmaz. Kamera LED'ini devre dışı bırakmak için şunu değiştirin: /boot/config.txt Ve aşağıdaki satırı ekleyin:

disable_camera_led=1

Her şeyi pille çalıştırmayı düşünüyordum, bu yüzden aşağıdakileri ekleyerek config.txt dosyasını değiştirerek PAL/HDMI çıkışlarını kapatarak ~ 20mA tasarruf sağlayabileceğimi buldum:

opt/vc/bin/tvservice -off

Adım 6: İstek Listesi

Kamerayı geliştirmek için birkaç fikrim daha var. Bunlardan bazıları üzerinde çalışabilirim ve yükseltirken güncelleyeceğim…

1. Videoyu daha standart bir formatta (mpg vb.) kaydet?

2. WEB sunucusu üzerinden dosya gönderin

3. Gün tespiti için hareket programını kullanın. Hareket programı, piksel değişikliklerini arayarak hareketi algılar. Belirli bir hedef alana da odaklanabilirsiniz. Bu, gündüz algılamada yardımcı olacaktır. PIR dedektörü geceleri harika çalışır, ancak tam ışıkta biraz hassas olabilir ve rüzgardan kaynaklanan ağaç hareketlerini veya görmezden gelmek isteyebileceğiniz diğer hareketleri (yoldaki arabalar gibi) tetikleyebilir. PIR dedektör hassasiyetinizi ayarlayabilirsiniz, ancak Hareket oldukça iyi olurdu.

4. Kodu optimize edin – Tekrarlayan görevler için çağrıları kullanın (videoyu başlat/durdur, disk boyutu vb.)

5. Kamera modüllerini gündüzden geceye değiştirmek için MUX kullanın? Bu işe yarayabilir mi?

6. Sistem pilinin çalışması için ne gerekir?

7. Gerçek zamanlı saat modülü ekleyin (internete bağlanamıyorsa)

8. Bağlantı kesildiğinde otomatik olarak yeniden bağlanmak için program ekleyin

9. Önyükleme sırasında (güç uyguladığınızda) programın otomatik olarak başlamasını sağlayın.