Raspberry Pi ინფრაწითელი თამაშის კამერა: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

მე ახლახანს დავიწყე Raspberry Pi– ს შესწავლა და დავინტერესდი Pi ინფრაწითელი კამერის მოდულით. მე ვცხოვრობ გარკვეულწილად შორეულ მხარეში და მინახავს სხვადასხვა ველური მხეცების ნიშნები, რომლებიც ღამით იკვლევენ სახლს.

მე მქონდა იდეა შევქმნა ღამის სათამაშო კამერა Raspberry Pi NoIR კამერის დაფის გამოყენებით PIR მოძრაობის დეტექტორით და გარე IR LED პროჟექტორით, რათა გაანათოს ტერიტორია, რათა IR კამერამ ვიდეო გადაიღოს.

დავიწყე რაღაც მარტივით, მაგრამ როგორც ყველა ინჟინერი, მე უფრო და უფრო ვამატებდი. ასე რომ, აქ მოცემულია როგორ მუშაობს:

ეს პროექტი იყენებს Raspberry Pi- ს, რომელიც დაყენებულია WiFi- ით, უსათაურო რეჟიმში. მე შემიძლია ჩემი დისტანციური კამერა იყოს WiFi დიაპაზონში, ასე რომ დაკავშირებისთანავე შემიძლია დავიწყო პროგრამა და ვიღებ გადაღებულ ვიდეო ფაილებს. არსებობს უამრავი ინსტრუქცია ამის გასაკეთებლად, ასე რომ მე არ შევეცდები ამის გამეორებას აქ. მე ასევე დავაყენე Raspberry Pi კამერა ონლაინ ინსტრუქციის შესაბამისად. გამოსცადეთ უთავო (თუ ეს არის ის, რაც გსურთ) და კამერა, რომ დარწმუნდეთ, რომ ყველაფერი მუშაობს.

ეს პროექტი იყენებს Raspberry Pi NoIR კამერის დაფას (ინფრაწითელი) ღამით ვიდეო გადაღებისთვის, როდესაც რაღაც გამოვლენილია. Pi NoIR კამერის დაფა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დღის განმავლობაში, მაგრამ რადგან IR ფილტრი ამოღებულია, ფერი გარკვეულწილად გარეცხილია. მე შევქმენი გარე IR LED Spotlight, რომელიც ჩართულია, როდესაც მოძრაობა გამოვლენილია ვიდეოს გადაღებისას, რათა განათდეს ტერიტორია. მას შემდეგ რაც არჩეული ვიდეოს ხანგრძლივობა დაასრულებს IR LED განათება გამორთულია. დიზაინს ასევე აქვს LDR წრე, რათა დადგინდეს დღეა თუ ღამე. თუ ღამეა და მოძრაობა გამოვლინდა, IR LED წერტილი ჩართულია და დღისით გამორთულია. გარე IR შუქნიშნის კაბელის დაკავშირება აყალიბებს გრძნობის პინს, რათა დადგინდეს ნათურა არის დაკავშირებული კამერასთან. თუ გარე IR Spotlight არ არის გამოვლენილი, ნათურის გამომუშავება გამორთულია. PIR– ის გამოვლენის შემდეგ, ღამით, GPIO pin 22 ააქტიურებს რელეს, რომელიც მართავს მაღალი დენის IR LED– ებს (თუ დაკავშირებულია).

ვიდეოს გადაღებამ ასევე შეიძლება დაიკავოს საკმაოდ ბევრი ადგილი დისკზე და შეიძლება სწრაფად შეივსოს. აღმოვაჩინე ერთხელ მე მთლიანად შევსებული დისკზე ადგილი და ვერ დისტანციური და Pi არ ჩატვირთვისას. ამის გამოსასწორებლად მე დავამატე რამდენიმე კოდი დისკის სივრცის გასაზომად და პროგრამის გაუქმების შემთხვევაში, თუ დისკის ადგილი ამოიწურება.

ისიამოვნეთ!

ნაბიჯი 1: ნაწილების სია

ჟოლო პი:

ჟოლო პი

NoIR კამერის დაფა

WiFi dongle (სურვილისამებრ)

ფარის ნაწილები:

Humble Pi Shield პროტო დაფა

SN75468D

DS2E-L-5V სარელეო

1 მ Ohm პოტენომეტრი

100K ohm რეზისტორი

1K ohm რეზისტორი

LED

2N3904 ტრანზისტორი

LDR

100K ohm რეზისტორი

განსხვავებული IO pin კონექტორები, როგორც საჭიროა

საჭიროებისამებრ შეაერთეთ მავთული

დანართი:

დანართი, სადაც განთავსებულია პი და ფარი

ინტერფეისის კონექტორები, როგორც საჭიროა

IR ნათურა:

20 მაღალი დენის IR LED

47 ohm, 5W რეზისტორები (რაოდენობა 2)

ნათურის დანართი (მე გამოვიყენე მისაბმელის სამუხრუჭე გარსი)

ნაბიჯი 2: შექმენით ფარი

მე შევქმენი ფარი რელეზე, სარელეო დრაივერზე, PIR ინტერფეისზე, LDR წრეზე, IR LED ნათურის სენსორზე და სხვა IO- ზე.

მე გამოვიყენე Humble Pi Shield:

ჩავხედე ჩემს სხვადასხვა ნაწილში და გამოვიყენე 75468, მაღალი ძაბვის, მაღალი დენის, დარლინგტონის ტრანზისტორი მასივი. ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის დრაივერი, რომელსაც აქვს საკმარისი გამომავალი დრაივი რელეს დასაყენებლად/გადატვირთვისთვის. მე ასევე დავამატე Visio ფაილი იმის საჩვენებლად, თუ როგორ მოვათავსე ნაწილები და დავამატე ჯუმბერის მავთულები, ასევე სქემატური (არწივის ფორმატი).

მე გამოვიყენე სათადარიგო სოკეტის ქინძისთავები და დავაკნინე სახელურები, რათა IO– ს კონექტორები გამეკეთებინა დაფიდან დანართის კონექტორებამდე, PIR და LDR.

ნაბიჯი 3: შექმენით დანართი

ჩემი ნაწილების უსარგებლო ყუთებში ვიპოვე სათადარიგო დანართი. რაღაც მარტივი, მაგრამ მომავალში შეიძლება შევცვალო იგი წყალგაუმტარი გარსით და ექსპერიმენტი გავაკეთო ბატარეის/დატენვის ენერგიის წყაროსთან.

მე გავჭრა ხვრელი შიგთავსში ისე, რომ PIR სენსორი გამობმულიყო და მიმაგრებულიყო. მე ასევე გამოვიყენე პანელზე დამონტაჟებული LED გრომეტრი LDR– ის შესანახად.

მე კიდევ ერთი ხვრელი გავჭრა პი კამერისთვის. ობიექტივის დასაცავად პლექსიგლასის ფანჯარა გადავიღე კამერაზე.

მე დავაყენე DB-9 ტიპის კონექტორი გარე IR LED Spotlight– ისთვის.

მე დავაყენე დენის კონექტორი, რომ ყველაფერი გავაძლიერო.

იმის გამო, რომ მე გამოვიყენე სათადარიგო დანართი, რომელიც ხელთ მქონდა, ეს დანართი არ იძლევა მარტივ წვდომას SD ბარათზე და WiFi დონგლზე. მაგრამ მას შემდეგ რაც ყველაფერს ამუშავებთ, თქვენ ნამდვილად არ დაგჭირდებათ ამის მიღწევა, სანამ რაიმე ნამდვილად არ გატყდება.

ნაბიჯი 4: გააკეთეთ IR LED Spotlight

IR LED Spotlight საკმაოდ მარტივი იყო. მე ვიპოვნე იაფი მაღალი სიმძლავრის IR LED- ები EBAY– ზე სპეციფიკურად 700 mA პიკზე. მე შევქმენი 4 სტრიქონი 5 LED- ის სადენიანი სერიალში (იხ. სქემატური). მე ორი სტრიქონი პარალელურად გავამაგრე და თითოეულ სტრიქონზე დავამატე 47 ohm, 5W რეზისტორი. ვიპოვე კვების ბლოკის გარე დანამატი, რომელიც უზრუნველყოფს დაახლოებით 17 VDC- ს. მე შევარჩიე რეზისტორები, რათა შემეზღუდოს მიმდინარეობა, რათა არ დავწვა LED- ები. თქვენ უნდა გაარკვიოთ თქვენი LED- ების მახასიათებლები, რამდენი გინდათ, რა მარაგი გამოიყენოთ LED დისკის დენისთვის და გამოთვალოთ შემზღუდველი რეზისტორები. არავითარ შემთხვევაში არ შეუძლია Pi- ს მართოს ეს თავისთავად. კამერის ფარი იყენებს სარელეოს, ასე რომ არ აქვს მნიშვნელობა რას იყენებთ. უბრალოდ დარწმუნდით, რომ თქვენ არ მართავთ იმაზე მეტ მიმდინარეობას, ვიდრე რელეს შეუძლია გაუმკლავდეს ან თქვენს მიერ გამოყენებულ გაყვანილობას.

თქვენ ასევე ნახავთ მავთულის მარყუჟს 8 და 9. ქინძისთავებს შორის. მე ამას ვიყენებ იმის დასადგენად, არის თუ არა ნათურა მიმაგრებული. CAM ფარს აქვს ჟოლოს მიმაგრებული გამწევი რეზისტორი. როდესაც კაბელი მიმაგრებულია გრძნობის ხაზი იწევს დაბალ დონეზე, როდესაც არ არის მიმაგრებული გრძნობის ხაზი მაღლა იწევს.

მე ასევე აღმოვაჩინე, რომ მისაბმელის სამუხრუჭე ნათურის კორპუსით წითელი ჩარჩო დიდ საქმეს აკეთებს IR "სხივის" გაფანტვაში უფრო დიდი ფართობის გასანათებლად. LED- ებს მე მივიღე საკმაოდ ვიწრო სხივი. ჩარჩოს გარეშე, LED- ები უზრუნველყოფენ საკმაოდ მჭიდრო სხივს.

ნაბიჯი 5: ატვირთეთ პროგრამა

მიმაგრებულია ჩემს მიერ შექმნილი პითონის ფაილი (მე მაინც ვცდილობ გავარკვიო GitHub).

ვიდეო ფაილები ინახება a.h264 გაფართოებით. მე ვიყენებ FTP პროგრამას ვიდეოების ასატვირთად ჩემს კომპიუტერში. ვიდეოების სანახავად შეგიძლიათ გამოიყენოთ VLC მედია პლეერი.

დავამატე რამდენიმე გადაღებული ვიდეო. ერთი ბობოქარი იყო და მეორე კატა.

ჟოლოს ოპერაციულ სისტემას კიდევ რამოდენიმე რამ დავამატე, რომ საქმეები გამიადვილდეს. მე არ მაქვს რეალურ დროში საათი, ასე რომ ყოველ ჯერზე, როდესაც ჟოლოს ენერგიას ვაყენებ, მჭირდება თარიღისა და დროის დადგენა. მე ეს გავაკეთე სუდოს ბრძანებით ჟოლოზე თარიღისა და დროის მკაცრად განსაზღვრისათვის:

sudo date -s "ორ აგვისტო 12 20:14:11 PST 2014"

მე ასევე მინდოდა გამორთო Raspberry Pi კამერის LED ისე, რომ ის არ გამაფრთხილებდეს რასაც მე ვწერდი. კამერის LED- ის გამორთვისთვის შეცვალეთ: /boot/config.txt და დაამატეთ შემდეგი ხაზი:

გამორთეთ_კამერა_თვალიერი = 1

მე ვფიქრობდი, რომ ბატარეა მთლიანად დამუშავებულიყო, ასე რომ აღმოვაჩინე, რომ შემეძლო დამეზოგა m 20mA PAL/HDMI გამომავლების გამორთვით, config.txt- ის შეცვლით, დამატებით:

opt/vc/bin/tvservice -off

ნაბიჯი 6: სურვილების სია

მე მაქვს რამდენიმე სხვა იდეა კამერის გასაუმჯობესებლად. მე შემიძლია ვიმუშაო ზოგიერთ მათგანზე და განვაახლო განახლებისთანავე …

1. შეინახეთ ვიდეო უფრო სტანდარტული ფორმატის სახით (mpg და ა.შ.)?

2. გაგზავნეთ ფაილები WEB სერვერის საშუალებით

3. გამოიყენეთ მოძრაობის პროგრამა დღის გამოვლენისთვის. მოძრაობის პროგრამა ამოიცნობს მოძრაობას პიქსელის ცვლილებების ძიებით. თქვენ ასევე შეგიძლიათ ფოკუსირება მოახდინოთ კონკრეტულ კონკრეტულ სამიზნე სფეროზე. ეს ხელს შეუწყობს დღის გამოვლენას. PIR დეტექტორი მშვენივრად მუშაობს ღამით, მაგრამ შეიძლება იყოს გარკვეულწილად მგრძნობიარე სრული სინათლის დროს და შეიძლება გამოიწვიოს ხეების მოძრაობა ქარიდან, ან სხვა მოძრაობები, რომელთა იგნორირებაც გსურთ (როგორიცაა მანქანები გზაზე და ა. თქვენ შეგიძლიათ დაარეგულიროთ თქვენი PIR დეტექტორის მგრძნობელობა, მაგრამ მოძრაობა იქნება საკმაოდ მაგარი.

4. კოდის ოპტიმიზაცია - გამოიყენეთ ზარები განმეორებითი ამოცანებისთვის (ვიდეოს დაწყება/შეჩერება, დისკის ზომა და ა. შ.)

5. გამოიყენეთ MUX კამერის მოდულების გადასატანად დღედაღამ ?? შეუძლია რომ იმუშაოს?

6. რა დასჭირდება სისტემის ბატარეის მუშაობას?

7. დაამატეთ რეალურ დროში საათის მოდული (თუ ინტერნეტთან დაკავშირება შეუძლებელია)

8. დაამატეთ პროგრამა ავტომატურად ხელახლა დაუკავშირდეს wifi– ს, როდესაც ის გათიშულია

9. ჩართეთ პროგრამა ავტომატურად ჩატვირთვისას (ენერგიის გამოყენებისას).