Raspberry Pi Infrared Game Camera: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Nagsimula lang akong tuklasin ang Raspberry Pi at naintriga ako sa module ng infrared camera ng Pi. Nakatira ako sa isang medyo liblib na lugar at nakakita ng mga palatandaan ng iba't ibang mga ligaw na critter na galugarin sa paligid ng bahay sa gabi.

Nagkaroon ako ng ideya ng paglikha ng isang night time game camera gamit ang isang Raspberry Pi NoIR Camera Board na may isang PIR motion detector at isang panlabas na IR LED spotlight upang mailawan ang lugar upang payagan ang IR camera na makuha ang video.

Nagsimula ako sa isang bagay na simple, ngunit tulad ng lahat ng mga inhinyero, patuloy akong nagdaragdag ng higit pa. Kaya narito kung paano ito gumagana:

Gumagamit ang proyektong ito ng isang Raspberry Pi na naka-set up sa WiFi sa isang mode na walang ulo. Maaari kong magkaroon ng aking remote camera sa loob ng saklaw ng WiFi kaya't sa sandaling nakakonekta maaari kong simulan ang programa at makuha ang mga nakunan ng mga file ng video. Maraming mga tagubilin on-line na magagawa ito upang hindi ko subukang i-rehash dito. Nag-install din ako ng Raspberry Pi camera kasunod din sa mga tagubilin sa linya na rin. Subukan ang walang ulo (kung ito ang gusto mo) at ang camera upang matiyak na gumagana ang lahat.

Gumagamit ang proyektong ito ng Raspberry Pi NoIR Camera Board (infrared) para sa night time video recording kapag may napansin. Ang Pi NoIR Camera Board ay maaari ding gamitin sa araw ngunit dahil natanggal ang IR filter, medyo nalabasan ang kulay. Gumawa ako ng isang panlabas na IR LED Spotlight na pinagana kapag nakita ang paggalaw upang mailawan ang lugar habang kinukuhanan ang video. Kapag nakumpleto ang napiling tagal ng video ay naka-off ang spotlight ng IR LED. Ang disenyo ay mayroon ding LDR circuit upang makita kung araw o gabi nito. Kung gabi ito at nakita ang paggalaw, ang IR LED spot ay pinagana at sa araw ay hindi ito pinagana. Ang pagkonekta sa panlabas na IR LED spotlight cable ay nagbibigay ng sense pin upang makita kung ang lampara ay nakakonekta sa camera. Kung ang panlabas na IR Spotlight ay hindi napansin, ang output ng lampara ay hindi pinagana. Matapos makita ang PIR, kung gabi, isasaaktibo ng GPIO pin 22 ang relay na nagtutulak sa mataas na kasalukuyang IR LED's (Kung nakakonekta).

Ang pagkuha ng video ay maaari ding tumagal ng kaunting disk space at maaaring mabilis na punan. Natuklasan ko sa sandaling ganap kong napunan ang puwang ng disk at hindi nagawang mag-remote in at hindi mag-boot ang Pi. Upang ayusin ito ay nagdagdag ako ng ilang code upang masukat ang disk space at i-abort ang programa kung nauubusan na ng disk space.

Mag-enjoy!

Hakbang 1: Listahan ng Mga Bahagi

Raspberry Pi:

Raspberry Pi

NoIR Camera Board

WiFi dongle (kung ninanais)

Mga bahagi ng kalasag:

Humble Pi Shield proto board

SN75468D

DS2E-L-5V relay

1M ohm potentiometer

100K ohm risistor

1K ohm risistor

LED

2N3904 transistor

LDR

100K ohm risistor

Misc IO mga konektor ng pin, kung kinakailangan

Magkabit ng kawad, kung kinakailangan

Enclosure:

Enclosure upang maibahagi ang Pi at kalasag

Mga konektor ng interface, tulad ng kinakailangan

IR LAMP:

20 mataas na kasalukuyang IR LED's

47 ohm, 5W resistors (qty 2)

Lampara ng lampara (Gumamit ako ng enclosure ng preno ng trailer)

Hakbang 2: Lumikha ng Shield

Lumikha ako ng isang kalasag upang mai-mount ang relay, relay driver, PIR interface, LDR circuit, IR LED Lamp sensor at iba pang IO.

Ginamit ko ang Humble Pi Shield:

Naghukay ako sa paligid ng aking magkakaibang mga bahagi at gumamit ng isang 75468, mataas na boltahe, mataas na kasalukuyang, Darlington transistor array. Ang kailangan mo lang ay ang ilang driver na may sapat na kasalukuyang kasalukuyang drive upang maitakda / i-reset ang relay. Nag-attach din ako ng isang Visio file upang ipakita kung paano ko inilagay ang mga bahagi at idinagdag ang mga jumper wires pati na rin ang eskematiko (Eagle format).

Gumamit ako ng ilang ekstrang mga socket pin at pag-urong ng manggas upang makagawa ng mga konektor para sa IO mula sa board hanggang sa mga konektor ng enclosure, PIR at LDR.

Hakbang 3: Buuin ang Enclosure

Natagpuan ko ang isang ekstrang enclosure sa aking mga bahagi ng mga kahon ng basura. Isang bagay na simple, ngunit sa hinaharap maaari kong palitan ito ng isang hindi tinatagusan ng tubig na enclosure at mag-eksperimento sa baterya / rechargeable na mapagkukunan ng kuryente.

Pinutol ko ang isang butas sa enclosure upang ang sensor ng PIR ay dumidikit at mai-mount ito sa enclosure. Gumamit din ako ng isang panel-mount LED grommet upang hawakan ang LDR.

Nagputol ako ng isa pang butas para sa Pi Camera. Idinikit ko ang isang window ng Plexiglas sa camera upang maprotektahan ang lens.

Nag-install ako ng isang konektor na uri ng DB-9 para sa panlabas na IR LED Spotlight.

Nag-install ako ng isang konektor ng kuryente upang mapalakas ang buong bagay.

Dahil gumamit ako ng ekstrang enclosure na mayroon ako, hindi pinapayagan ng enclosure na ito ang madaling pag-access sa SD Card at WiFi dongle. Ngunit sa sandaling makuha mo ang lahat ng ito gumagana, hindi mo talaga kakailanganin na maliban kung may isang bagay na talagang nasira.

Hakbang 4: Gawin ang IR LED Spotlight

Ang IR LED Spotlight ay medyo simple. Natagpuan ko ang ilang murang mataas na kapangyarihan ng IR LED's sa EBAY na tumutukoy sa 700 mA na rurok. Lumikha ako ng 4 na mga string ng 5 LED na wired sa serial (tingnan ang eskematiko). I-wire ko ang dalawang mga string sa parallel at naka-attach ang isang 47 ohm, 5W risistor sa bawat string. Natagpuan ko ang isang panlabas na plug sa power supply na nagbibigay ng tungkol sa 17 VDC. Pinili ko ang isang resistors upang limitahan ang kasalukuyang kaya hindi ko nasusunog ang mga LED. Kakailanganin mong malaman ang mga detalye sa iyong mga LED, kung ilan ang gusto mo, kung anong supply ang gagamitin para sa kasalukuyang LED drive at kalkulahin ang mga nililimitahang resistor. Walang paraan na maaaring magmaneho ang Pi ng mga ito nang mag-isa. Gumagamit ang Camera Shield ng isang relay kaya't hindi mahalaga kung ano ang iyong ginagamit. Siguraduhin lamang na hindi ka magmaneho ng mas maraming kasalukuyang kaysa sa hawakan ng relay o ang mga ginagamit mong mga kable.

Makakakita ka rin ng isang loop ng kawad sa pagitan ng mga pin 8 at 9. Ginagamit ko ito upang matukoy kung ang lampara ay nakakabit. Ang kalasag ng CAM ay may isang pull up risistor na nakakabit sa raspberry. Kapag ang cable ay nakakabit ang linya ng pang-unawa ay hinila pababa, kapag hindi naka-attach ang linya ng kahulugan ay nakuha nang mataas.

Natuklasan ko rin na sa pamamagitan ng paggamit ng isang trailer ng rem ng trailer na pinapabahay ng pulang bezel ay may mahusay na trabaho sa pagpapakalat ng IR "sinag" upang maipaliwanag ang isang mas malaking lugar. Ang LED na nakuha ko ay may isang medyo makitid na sinag. Nang walang bezel, ang LED ay nagbibigay ng isang medyo masikip na sinag.

Hakbang 5: I-upload ang Program

Nakalakip ang python file na nilikha ko (Sinusubukan ko pa ring malaman ang GitHub).

Ang mga file ng video ay nai-save na may a.h264 extension. Gumagamit ako ng isang programa ng FTP upang mai-upload ang mga video sa aking computer. Maaari mong gamitin ang VLC media player upang matingnan ang mga video.

Nag-attach ako ng ilang nakunan ng mga video. Ang isa ay isang bobcat at ang isa ay pusa.

Nagdagdag ako ng ilang iba pang mga bagay sa raspberry operating system upang gawing mas madali ang mga bagay. Wala akong real-time na orasan kaya sa tuwing pinapagana ko ang raspberry pi na kailangan ko upang maitakda ang petsa at oras. Ginawa ko ito sa utos ng Sudo na itakda nang husto ang petsa at oras sa Raspberry:

sudo date -s "Lun Aug 12 20:14:11 PST 2014"

Nais ko ring huwag paganahin ang LED ng camera ng Raspberry Pi upang hindi nito alerto kung anuman ang aking nai-record. Upang hindi paganahin ang LED ng Camera, baguhin: /boot/config.txt At idagdag ang sumusunod na linya:

huwag paganahin ang_camera_led = 1

Naisip kong gawin ang buong bagay na pinapatakbo ng baterya kaya't nakita kong makakatipid ako ~ 20mA sa pamamagitan ng pag-off sa mga output ng PAL / HDMI sa pamamagitan ng pagbabago ng config.txt sa pamamagitan ng pagdaragdag:

opt / vc / bin / tvservice -off

Hakbang 6: Listahan ng Kahilingan

Mayroon akong ilang iba pang mga ideya upang mapabuti ang camera. Maaari akong gumana sa ilan sa mga ito at mag-a-update ako habang nag-a-upgrade ako …

1. I-save ang video bilang isang mas pamantayan na format (mpg, atbp)?

2. Magpadala ng mga file sa pamamagitan ng WEB server

3. Gamitin ang programa ng paggalaw para sa pagtuklas ng araw. Nakita ng programang paggalaw ang paggalaw sa pamamagitan ng pagtingin sa mga pagbabago sa pixel. Maaari ka ring tumuon sa tukoy na isang tukoy na lugar ng target. Makakatulong ito sa pagtuklas sa araw. Ang detektor ng PIR ay gumagana nang mahusay sa gabi, ngunit maaaring maging medyo sensitibo sa buong ilaw at maaaring mag-udyok sa paggalaw ng puno mula sa hangin, o iba pang mga paggalaw na maaari mong balewalain (tulad ng mga kotse sa isang kalsada, atbp.). Maaari mong ayusin ang iyong pagiging sensitibo sa detektor ng PIR, ngunit ang Paggalaw ay magiging medyo cool.

4. Optimize code - Gumamit ng mga tawag para sa mga paulit-ulit na gawain (simulan / ihinto ang video, laki ng disk, atbp.)

5. Gumamit ng MUX upang ipagpalit ang mga module ng camera mula araw hanggang gabi ?? Maaari bang gumana iyon?

6. Ano ang aabutin upang mapatakbo ang system baterya?

7. Magdagdag ng real-time na module ng orasan (kung hindi makakonekta sa internet)

8. Magdagdag ng programa upang awtomatikong muling kumonekta sa wifi kapag nag-disconnect ito

9. Awtomatikong magsimula ang programa kapag nag-boot (kapag nag-apply ka ng lakas).