Raspberry Pi ինֆրակարմիր խաղային տեսախցիկ `6 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Ես նոր եմ սկսել ուսումնասիրել Raspberry Pi- ն և հետաքրքրված էի Pi ինֆրակարմիր տեսախցիկի մոդուլով: Ես ապրում եմ մի փոքր հեռավոր վայրում և տեսել եմ տարբեր վայրի կենդանիների նշաններ, որոնք գիշերները ուսումնասիրում են տունը:

Ես գաղափար ունեի գիշերային խաղային ֆոտոխցիկ ստեղծելու միջոցով `օգտագործելով Raspberry Pi NoIR Camera Board- ը` PIR շարժման դետեկտորով և արտաքին IR LED լուսարձակով `լուսավորելու տարածքը` IR տեսախցիկին տեսագրելու հնարավորություն տալու համար:

Ես սկսեցի մի պարզ բանով, բայց ինչպես բոլոր ինժեներները, ես շարունակում էի ավելի ու ավելի ավելացնել: Այսպիսով, ահա թե ինչպես է այն աշխատում.

Այս նախագիծը օգտագործում է Raspberry Pi- ն, որը ստեղծվել է WiFi- ով ՝ անգլուխ ռեժիմում: Ես կարող եմ ունենալ իմ հեռախցիկը WiFi տիրույթում, այնպես որ միանալուց հետո ես կարող եմ սկսել ծրագիրը և վերցնել գրավված տեսաֆայլերը: Կան բազմաթիվ հրահանգներ ՝ դա անելու համար, այնպես որ ես չեմ փորձի դրանք վերաիմաստավորել այստեղ: Ես նաև տեղադրեցի Raspberry Pi տեսախցիկը ՝ հետևելով նաև առցանց հրահանգներին: Փորձարկեք անգլուխը (եթե սա այն է, ինչ ցանկանում եք) և տեսախցիկը `համոզվելու համար, որ ամեն ինչ աշխատում է:

Այս նախագիծը օգտագործում է Raspberry Pi NoIR ֆոտոխցիկի տախտակը (ինֆրակարմիր) գիշերային տեսանկարահանման համար, երբ ինչ -որ բան հայտնաբերվում է: Pi NoIR տեսախցիկի տախտակը կարող է օգտագործվել նաև ցերեկը, բայց քանի որ IR ֆիլտրը հանված է, գույնը որոշ չափով լվանում է: Ես կառուցեցի արտաքին IR LED լուսարձակը, որը միացված է, երբ շարժումը հայտնաբերվում է ՝ տեսանկարահանելիս տարածքը լուսավորելու համար: Տեսանյութի ընտրված տևողությունն ավարտելուց հետո IR LED լուսարձակը անջատված է: Դիզայնն ունի նաև LDR միացում ՝ օր կամ գիշեր պարզելու համար: Եթե գիշեր է, և շարժումը հայտնաբերվում է, IR LED կետը միացված է, իսկ ցերեկը ՝ անջատված: Արտաքին IR LED լուսարձակի մալուխը միացնելը հիմք է ստեղծում ՝ պարզելու համար, թե արդյոք լամպը միացված է տեսախցիկին: Եթե արտաքին IR Spotlight- ը չի հայտնաբերվում, լամպի ելքն անջատված է: PIR- ի հայտնաբերումից հետո, եթե գիշերը, GPIO կապող 22 -ը ակտիվացնում է ռելեը, որը վարում է բարձր ընթացիկ IR LED- ները (եթե միացված է):

Տեսանյութի նկարահանումը կարող է զբաղեցնել նաև սկավառակի բավականին քիչ տարածք և կարող է արագ լցվել: Ես հայտնաբերեցի, երբ ես ամբողջովին լցրեցի սկավառակի տարածքը և չկարողացա հեռավոր լինել, և Pi- ն չի բեռնվի: Սա շտկելու համար ես ավելացրեցի մի կոդ սկավառակի տարածքը չափելու և ծրագիրը ընդհատելու համար, եթե սկավառակի տարածքը սպառվում է:

Վայելեք:

Քայլ 1: Մասերի ցուցակ

Ազնվամորի Pi:

Ազնվամորի Պի

NoIR տեսախցիկի տախտակ

WiFi dongle (ցանկության դեպքում)

Վահանի մասեր

Humble Pi Shield նախատախտակ

SN75468D

DS2E-L-5V ռելե

1 Մհ Ohm պոտենցիոմետր

100K ohm դիմադրություն

1K ohm դիմադրություն

LED

2N3904 տրանզիստոր

LDR

100K ohm դիմադրություն

Տարբեր IO կապի միակցիչներ, ինչպես պահանջվում է

Անհրաժեշտության դեպքում փոխկապակցված մետաղալարեր

Պարիսպ:

Պարիսպ ՝ Pi- ի և վահանի համար

Ինտերֆեյսի միակցիչներ, ըստ պահանջի

IR լամպ:

20 բարձր ընթացիկ IR LED

47 օմ, 5 Վտ դիմադրություն (քանակ ՝ 2)

Լամպի պարիսպ (ես օգտագործել եմ կցորդի արգելակի պարիսպը)

Քայլ 2: Ստեղծեք վահան

Ես ստեղծեցի վահան `ռելեի, ռելեի վարորդի, PIR ինտերֆեյսի, LDR սխեմայի, IR LED լամպի սենսորի և այլ IO- ի տեղադրման համար:

Ես օգտագործեցի Humble Pi Shield- ը ՝

Ես փորփրեցի իմ տարբեր մասերը և օգտագործեցի 75468, բարձր լարման, բարձր հոսանքի, Դարլինգթոնի տրանզիստորային զանգված: Այն, ինչ ձեզ հարկավոր է, այն է, որ բավականաչափ ելքային ընթացիկ սկավառակ ունեցող ռելեը կարգավորելու/վերակայելու համար: Ես կցեցի նաև Visio ֆայլ ՝ ցույց տալու համար, թե ինչպես եմ տեղադրել մասերը և ավելացրել jumper լարերը, ինչպես նաև սխեմատիկ պատկերը (Eagle ձևաչափ):

Ես օգտագործել եմ որոշ պահեստային վարդակներ և փոքրացրել եմ թևերը ՝ IO- ի համար միակցիչներ պատրաստելու համար ՝ տախտակից մինչև պարիսպի միակցիչներ, PIR և LDR:

Քայլ 3: Կառուցեք պարիսպը

Իմ մասերի աղբարկղերում գտա պահեստային պատյան: Ինչ -որ պարզ բան, բայց ապագայում կարող եմ այն փոխարինել անջրանցիկ պարիսպով և փորձարկել մարտկոցի/վերալիցքավորվող էներգիայի աղբյուրի հետ:

Ես պարիսպի մեջ մի փոս կտրեցի, որպեսզի PIR տվիչը դուրս գա և ամրացնի այն պարիսպին: Ես նաև օգտագործեցի վահանակի վրա ամրացվող LED գրամետր ՝ LDR- ն պահելու համար:

Ես կտրեցի ևս մեկ անցք Pi Camera- ի համար: Ես ոսպնյակը պաշտպանելու համար տեսախցիկի վրա սոսնձեցի պլեքսիգլասի պատուհան:

Տեղադրեցի DB-9 տիպի միակցիչ արտաքին IR LED լուսարձակի համար:

Ես տեղադրեցի հոսանքի միակցիչ ՝ ամբողջը սնուցելու համար:

Քանի որ ես օգտագործում էի պահեստային պատյան, որն ունեի ձեռքի տակ, այս պարիսպը թույլ չի տալիս հեշտ մուտք ունենալ SD քարտ և WiFi դոնգլ: Բայց երբ ամեն ինչ աշխատի, դու դրան իսկապես կարիք չես ունենա, եթե ինչ -որ բան իսկապես չփչանա:

Քայլ 4: Կատարեք IR LED լուսարձակը

IR LED լուսարձակը բավականին պարզ էր: Ես գտա մի քանի էժան բարձր էներգիայի IR LED- ներ EBAY- ի վրա `700 մԱ գագաթնակետին: Ես ստեղծել եմ 5 LED- ի 4 տող, որոնք լարված են սերիալում (տես սխեմատիկ): Երկու լարերը զուգահեռաբար լարեցի և յուրաքանչյուր լարին ամրացրեցի 47 օմ, 5 Վտ դիմադրություն: Ես գտա արտաքին վարդակից սնուցման աղբյուր, որն ապահովում է մոտ 17 VDC: Ես ընտրեցի ռեզիստորները `ընթացքը սահմանափակելու համար, որպեսզի LED- ները չայրեմ: Դուք պետք է պարզեք ձեր LED- ների բնութագրերը, քանիսն եք ուզում, ինչ մատակարարում օգտագործեք LED շարժիչի հոսանքի համար և հաշվարկեք սահմանափակող ռեզիստորները: Ոչ մի կերպ Pi- ն չի կարող դրանք ինքնուրույն քշել: Camera Shield- ը օգտագործում է ռելե, այնպես որ կարևոր չէ, թե ինչ եք օգտագործում: Պարզապես համոզվեք, որ դուք չեք վարում ավելի ընթացիկ, քան կարող է աշխատել ռելեն կամ ձեր օգտագործած լարերը:

Դուք նաև կտեսնեք մետաղալարերի մի հանգույց 8 -րդ և 9 -րդ կապերի միջև: Ես դա օգտագործում եմ ՝ պարզելու համար, թե արդյոք լամպը կցված է: CAM վահանը ունի ձգման դիմադրություն, որը ամրացված է ազնվամորիին: Երբ մալուխը կցվում է, զգայական գիծը ցածր է քաշվում, երբ միացված չէ, զգայական գիծը բարձր է քաշվում:

Ես նաև հայտնաբերեցի, որ կցորդի արգելակման լամպի օգտագործման դեպքում կարմիր եզրագիծը հիանալի աշխատանք է կատարում IR «ճառագայթը» ցրելու համար `ավելի մեծ տարածք լուսավորելու համար: LED- ները, որոնք ես ստացել եմ, ունեն բավականին նեղ ճառագայթ: Առանց եզրագծի, LED- ները ապահովում են բավականին սեղմ ճառագայթ:

Քայլ 5: Ներբեռնեք ծրագիրը

Կցված է իմ ստեղծած պիթոնի ֆայլը (դեռ փորձում եմ պարզել GitHub- ը):

Տեսաֆայլերը պահվում են a.h264 ընդլայնմամբ: Ես օգտագործում եմ FTP ծրագիր ՝ տեսանյութերը համակարգչում վերբեռնելու համար: Տեսանյութերը դիտելու համար կարող եք օգտագործել VLC մեդիա նվագարկիչ:

Ես կցեցի մի քանի տեսագրված տեսանյութեր: Մեկը բոբկատ էր, իսկ մյուսը ՝ կատու:

Ազնվամորու օպերացիոն համակարգին մի քանի այլ բան ավելացրի, որպեսզի գործն ավելի դյուրին լինի: Ես չունեմ իրական ժամանակի ժամացույց, այնպես որ ամեն անգամ, երբ ես միացնում եմ ազնվամորի պիին, ինձ անհրաժեշտ էր ամսաթիվը և ժամը սահմանելու համար: Ես դա արեցի Sudo հրամանով ՝ ազնվամորիի վրա ճշգրիտ ամսաթիվ և ժամ սահմանելու համար.

sudo date -s "Երկ Օգոստոս 12 20:14:11 PST 2014"

Ես նաև ուզում էի անջատել Raspberry Pi ֆոտոխցիկի LED- ն, որպեսզի այն չզգուշացնի այն, ինչ ես արձանագրում եմ: Խցիկի LED- ն անջատելու համար փոփոխեք ՝ /boot/config.txt Եվ ավելացրեք հետևյալ տողը.

անջատել_կամերան_լեդ = 1

Ես մտածում էի, որ մարտկոցը ամբողջովին սնուցվի, այնպես որ ես գտա, որ կարող եմ 20 մԱ խնայել ՝ անջատելով PAL/HDMI ելքերը ՝ փոխելով config.txt- ը ՝ ավելացնելով.

opt/vc/bin/tvservice -off

Քայլ 6: Wանկությունների ցուցակ

Ես մի քանի այլ գաղափար ունեմ տեսախցիկը բարելավելու համար: Ես կարող եմ աշխատել դրանցից մի քանիսի վրա և կթարմացնեմ ՝ արդիականացնելիս…

1. Պահե՞լ տեսանյութը որպես ավելի ստանդարտ ձևաչափ (mpg և այլն):

2. Ուղարկեք ֆայլեր WEB սերվերի միջոցով

3. Օրվա հայտնաբերման համար օգտագործեք շարժման ծրագիրը: Շարժման ծրագիրը հայտնաբերում է շարժումը ՝ փնտրելով պիքսելային փոփոխություններ: Կարող եք նաև կենտրոնանալ կոնկրետ որոշակի թիրախային տարածքի վրա: Սա կօգնի հայտնաբերել ցերեկը: PIR դետեկտորը հիանալի է աշխատում գիշերը, բայց կարող է որոշ չափով զգայուն լինել ամբողջ լույսի ներքո և կարող է առաջացնել քամուց ծառերի շարժում, կամ այլ շարժումներ, որոնք գուցե ցանկանաք անտեսել (օրինակ ՝ ճանապարհի վրա մեքենաներ և այլն): Դուք կարող եք հարմարեցնել ձեր PIR դետեկտորի զգայունությունը, սակայն Շարժումը շատ թույն կլինի:

4. Կոդի օպտիմալացում - Օգտագործեք զանգեր կրկնվող առաջադրանքների համար (վիդեո սկսել/դադարեցնել, սկավառակի չափը և այլն)

5. Օգտագործեք MUX ՝ տեսախցիկի մոդուլները օրից գիշեր փոխելու համար: Կարո՞ղ է դա աշխատել:

6. Ի՞նչ կպահանջվի համակարգի մարտկոցը աշխատեցնելու համար:

7. Ավելացրեք իրական ժամանակի ժամացույցի մոդուլ (եթե հնարավոր չէ միանալ ինտերնետին)

8. Addրագիր ավելացրեք, որպեսզի այն ինքնաբերաբար նորից միանա WiFi- ին, երբ այն անջատվի

9. Թող ծրագիրը ինքնաբերաբար սկսվի բեռնման ժամանակ (էներգիա կիրառելիս):