رزبری پای مادون قرمز دوربین بازی: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

من به تازگی کاوش Raspberry Pi را شروع کرده ام و با ماژول دوربین مادون قرمز Pi علاقه داشتم. من در منطقه ای تا حدودی دور افتاده زندگی می کنم و نشانه هایی از حیوانات مختلف وحشی را مشاهده کرده ام که شب ها در اطراف خانه گشت و گذار می کنند.

من ایده ای برای ایجاد یک دوربین بازی شبانه با استفاده از یک برد دوربین رزبری پای NoIR با یک آشکارساز حرکت PIR و یک نورافکن IR LED خارجی برای روشن کردن منطقه به دوربین IR برای فیلمبرداری داشتم.

من با یک کار ساده شروع کردم ، اما مانند همه مهندسان ، من بیشتر و بیشتر اضافه می کردم. بنابراین در اینجا نحوه کار است:

این پروژه از رزبری پای استفاده می کند که با WiFi در حالت بدون سر راه اندازی شده است. من می توانم دوربین از راه دور خود را در محدوده WiFi داشته باشم ، بنابراین پس از اتصال می توانم برنامه را شروع کرده و فایل های ویدئویی ضبط شده را بازیابی کنم. دستورالعمل های زیادی برای انجام این کار به صورت آنلاین وجود دارد ، بنابراین من سعی نخواهم کرد که آن را در اینجا تکرار کنم. من همچنین دوربین Raspberry Pi را طبق دستورالعمل های آنلاین نصب کردم. بدون سر (اگر این همان چیزی است که شما می خواهید) و دوربین را آزمایش کنید تا مطمئن شوید همه کار می کنند.

این پروژه از Raspberry Pi NoIR Camera Board (مادون قرمز) برای ضبط فیلم در شب هنگام تشخیص چیزی استفاده می کند. تخته دوربین Pi NoIR نیز می تواند در طول روز استفاده شود ، اما از آنجا که فیلتر IR حذف شده است ، رنگ تا حدودی شسته می شود. من یک IR IR Spotlight خارجی ایجاد کردم که هنگام تشخیص حرکت برای روشن شدن منطقه در حین فیلمبرداری فعال می شود. پس از اتمام مدت زمان فیلمبرداری انتخاب شده ، نورافکن IR LED خاموش می شود. این طرح همچنین دارای مدار LDR است تا تشخیص دهد روز یا شب آن است. اگر شب است و حرکت تشخیص داده می شود ، نقطه IR IR فعال می شود و در طول روز غیرفعال می شود. اتصال کابل نورافکن IR خارجی IR به یک پین حس کمک می کند تا تشخیص دهد که چراغ به دوربین وصل شده است. اگر IR Spotlight خارجی تشخیص داده نشود ، خروجی لامپ غیرفعال می شود. پس از تشخیص PIR ، در صورت شب ، پین GPIO 22 رله را فعال می کند که LED های IR بالا (در صورت اتصال) را هدایت می کند.

ضبط ویدئو همچنین می تواند مقدار کمی از فضای دیسک را اشغال کرده و به سرعت پر شود. یک بار متوجه شدم که فضای دیسک را کاملاً پر کرده ام و قادر به کنترل از راه دور نیستم و Pi بوت نمی شود. برای رفع این مشکل ، من مقداری کد برای اندازه گیری فضای دیسک و در صورت اتمام فضای دیسک برنامه ، اضافه کردم.

لذت بردن!

مرحله 1: لیست قطعات

تمشک پای:

تمشک پای

برد دوربین NoIR

دانگل وای فای (در صورت تمایل)

قطعات سپر:

تابلوی اولیه Humble Pi Shield

SN75468D

رله DS2E-L-5V

پتانسیومتر 1 مگا اهم

مقاومت 100 کیلو اهم

مقاومت 1 کیلو اهم

رهبری

ترانزیستور 2N3904

LDR

مقاومت 100 کیلو اهم

در صورت نیاز اتصالات پین IO را متفرقه کنید

در صورت نیاز سیم متصل کنید

محفظه:

محوطه ای برای نگهداری Pi و سپر

اتصالات رابط ، در صورت لزوم

چراغ IR:

20 LED مادون قرمز با جریان بالا

47 اهم ، مقاومت 5 وات (تعداد 2)

محفظه لامپ (من از محفظه ترمز تریلر استفاده کردم)

مرحله 2: سپر را ایجاد کنید

من یک سپر برای نصب رله ، راننده رله ، رابط PIR ، مدار LDR ، سنسور لامپ IR LED و سایر IO ایجاد کردم.

من از Humble Pi Shield استفاده کردم:

قطعات متفرقه خود را حفر کردم و از یک آرایه ترانزیستور دارلینگتون 75468 ، ولتاژ بالا ، جریان بالا استفاده کردم. تنها چیزی که نیاز دارید درایور با درایو جریان خروجی کافی برای تنظیم/تنظیم مجدد رله است. همچنین یک فایل Visio را ضمیمه کردم تا نحوه قرار دادن قطعات و افزودن سیم های جامپر و همچنین شماتیک (قالب عقاب) را نشان دهم.

من از پین های سوکت اضافی استفاده کردم و آستین را کوچک کردم تا اتصالات IO را از روی برد به کانکتورهای محفظه ، PIR و LDR بسازم.

مرحله 3: ساخت محوطه

من یک جعبه یدکی در جعبه های آشغال قطعاتم پیدا کردم. چیزی ساده است ، اما در آینده ممکن است آن را با یک محفظه ضد آب جایگزین کرده و با منبع تغذیه باتری/قابل شارژ آزمایش کنم.

من سوراخی را در محفظه بریدم تا سنسور PIR بیرون بیاید و آن را روی محفظه نصب کرد. من همچنین برای نگه داشتن LDR از یک گرومت LED نصب شده روی پنل استفاده کردم.

من سوراخ دیگری را برای دوربین Pi بریدم. برای محافظت از لنز ، پنجره پلکسی گلاس را روی دوربین چسباندم.

من یک کانکتور نوع DB-9 برای IR IR Spotlight خارجی نصب کردم.

من یک کانکتور برق نصب کردم تا کل کار را انجام دهد.

از آنجا که از محفظه یدکی که در دست داشتم استفاده کردم ، این محفظه دسترسی آسان به کارت SD و دانگل WiFi را امکان پذیر نمی کند. اما وقتی همه چیز را به کار اندازید ، واقعاً نیازی به رسیدن به آن نخواهید داشت مگر اینکه چیزی واقعاً خراب شود.

مرحله 4: IR LED Spotlight را ایجاد کنید

IR LED Spotlight نسبتاً ساده بود. من برخی از LED های IR با قدرت بالا ارزان را در مشخصات EBAY در اوج 700 میلی آمپر پیدا کردم. من 4 رشته از 5 LED را بصورت سریال ایجاد کردم (شماتیک را ببینید). من دو رشته را به صورت موازی سیم کشی کردم و یک مقاومت 47 اهم 5 وات را به هر رشته وصل کردم. یک منبع تغذیه خارجی پیدا کردم که حدود 17 VDC را تأمین می کند. من یک مقاومت برای محدود کردن جریان انتخاب کردم تا چراغ های LED را نسوزانم. شما باید مشخصات LED های خود را مشخص کنید ، تعداد مورد نظر خود را ، از چه منبع تغذیه ای برای جریان درایو LED استفاده کنید و مقاومت های محدود کننده را محاسبه کنید. هیچ راهی وجود ندارد که Pi بتواند اینها را به تنهایی هدایت کند. Camera Shield از یک رله استفاده می کند بنابراین مهم نیست که از چه چیزی استفاده می کنید. فقط مطمئن شوید که جریان بیشتری از توان رله یا سیم کشی مورد استفاده خود ندارید.

همچنین یک حلقه سیم بین پایه های 8 و 9 مشاهده خواهید کرد. من از آن برای تشخیص اینکه چراغ وصل شده است استفاده می کنم. سپر CAM دارای مقاومت کششی است که به تمشک متصل شده است. وقتی کابل وصل می شود خط حس پایین کشیده می شود ، وقتی وصل نمی شود خط حس بالا کشیده می شود.

من همچنین دریافتم که با استفاده از محفظه چراغ ترمز تریلر ، قاب قرمز کار بسیار خوبی در پراکندگی "پرتو IR" برای روشن کردن یک منطقه بزرگتر انجام می دهد. چراغ های LED دارای یک پرتو باریک هستند. بدون حاشیه ، LED ها یک پرتو نسبتاً محکم ارائه می دهند.

مرحله 5: برنامه را بارگذاری کنید

فایل پایتونی که ایجاد کرده ام ضمیمه شده است (من هنوز سعی می کنم GitHub را بفهمم).

فایل های ویدئویی با پسوند a.h264 ذخیره می شوند. من از یک برنامه FTP برای بارگذاری فیلم ها در رایانه خود استفاده می کنم. برای مشاهده فیلم ها می توانید از پخش کننده رسانه VLC استفاده کنید.

چند فیلم ضبط شده را ضمیمه کردم. یکی بابکت بود و دیگری گربه.

چند مورد دیگر را نیز به سیستم عامل تمشک اضافه کردم تا کار راحت تر شود. من ساعت واقعی ندارم ، بنابراین هر بار که تمشک پای را روشن می کنم ، برای تنظیم تاریخ و زمان نیاز داشتم. من این کار را با دستور سودو انجام دادم تا تاریخ و زمان را در رزبری تنظیم کنم:

sudo date -s "دوشنبه 12 اوت 20:14:11 PST 2014"

من همچنین می خواستم LED دوربین رزبری پای را غیرفعال کنم تا به هر چیزی که ضبط می کنم هشدار ندهد. برای غیرفعال کردن LED دوربین ، اصلاح کنید: /boot/config.txt و خط زیر را اضافه کنید:

disable_camera_led = 1

من در فکر این بودم که کل باتری را تغذیه کنم تا بتوانم با خاموش کردن خروجی های PAL/HDMI با تغییر config.txt با افزودن موارد زیر ، بتوانم 20 میلی آمپر پوند پس انداز کنم.

opt/vc/bin/tvservice -off

مرحله 6: لیست خواسته ها

من چند ایده دیگر برای بهبود دوربین دارم. ممکن است برخی از این موارد را کار کنم و با ارتقاء آن را به روز کنم…

1. ویدئو را به عنوان یک فرمت استانداردتر (mpg و غیره) ذخیره کنید؟

2. ارسال فایل ها از طریق سرور WEB

3. از برنامه حرکت برای تشخیص روز استفاده کنید. برنامه حرکت با جستجوی تغییرات پیکسل حرکت را تشخیص می دهد. همچنین می توانید بر یک منطقه هدف خاص تمرکز کنید. این به تشخیص روز کمک می کند. آشکارساز PIR در شب بسیار عالی عمل می کند ، اما در نور کامل تا حدودی حساس است و می تواند باعث حرکت درختان از باد شود ، یا حرکات دیگری که ممکن است بخواهید نادیده بگیرید (مانند اتومبیل در جاده و غیره). شما می توانید حساسیت آشکارساز PIR خود را تنظیم کنید ، اما Motion بسیار عالی خواهد بود.

4. بهینه سازی کد - استفاده از تماس ها برای کارهای تکراری (شروع/توقف فیلم ، اندازه دیسک و غیره)

5. از MUX برای تعویض ماژول های دوربین از روز به شب استفاده کنید ؟؟ آیا می تواند کار کند؟

6. برای کارکردن باتری سیستم چه باید کرد؟

7. اضافه کردن ماژول ساعت در زمان واقعی (در صورت عدم امکان اتصال به اینترنت)

8. افزودن برنامه برای اتصال مجدد خودکار به وای فای در صورت قطع شدن

9. هنگام بوت شدن برنامه (هنگام اعمال قدرت) ، برنامه را به طور خودکار شروع کنید.