Sino ang nasa Pinto, isang Alexa Actuated Camera System: 3 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Minsan habang nanonood ng TV ayaw mong sagutin ang pinto maliban kung ito ay mahalaga. Pinapayagan ka ng proyektong ito na tingnan ang tao sa pintuan sa pamamagitan lamang ng pagsasabi sa aparato ng Echo ng Amazon na "Alexa, buksan ang monitor ng pinto". Suriin mo kung sino ang lilitaw sa screen ng TV, pagkatapos ay bumalik sa normal na programa sa TV na "Alexa, i-on ang TV". Ang sistema ay maaari ding maging halaga sa mga matatandang matatanda o bata na magiging mahina laban sa pagsamantalahan ng mga salespons, magnanakaw, at iba pa. Pinapayagan nito ang malaking screen TV ng iyong system ng aliwan na maging monitor ng display ng camera para sa hindi lamang sa front door camera, ngunit para sa anumang iba pang mga security camera na maaaring mayroon ka; sa katunayan maaari pa itong palawakin upang maipakita ang video mula sa mga internet camera, tulad ng mga beach cam, atbp.

Mga Bahagi:

Sistema ng aliwan:

TV na may maraming mga input ng HDMI (karamihan sa mga hanay ng TV ay mayroon sa kanila)

Kahon ng Cable o DVR

Koneksyon ng router at internet sa pamamagitan ng cable box (maaaring hindi kailanganin kung mayroon kang WiFi)

Amazon Echo ("Alexa")

Harmony Hub

(Mga) Camera

IP camera sa pintuan sa harap (ginustong uri ng Power Over Ethernet -POE-)

Ang Raspberry Pi3 sa isang kahon ng proyekto (maaaring gumana ang orihinal na Pi) na may HDMI cable

Arduino Pro Mini 8 Mhz, 3.3v

IR module (gagana ang pinaka-karaniwang mga uri)

Hakbang 1: Pag-set up, Preliminary Programming (pagsubok)

Ang proyektong ito ay umaasa sa Pi3 omxplayer na kung saan nai-decode ang video gamit ang pagpabilis ng hardware. Ang Omxplayer ay maaaring isang pagsubok na patakbo mula sa isang linya ng utos sa Pi terminal gamit ang naaangkop na rtsp: // user @ password @ ipaddress format na kinakailangan ng iyong camera. Ang Pi ay dapat na konektado sa Ethernet (kahit na ang Pi3 ay maaaring konektado sa pamamagitan ng WiFi din, ngunit hindi nasubukan) at pisikal na matatagpuan sa entertainment center upang maabot ng HDMI output cable ng Pi ang input ng TV HDMI jack. Ang Arduino at IR module ay kumokonekta sa Pi, at ihatid ang impormasyong nakuha mula sa pagbabasa ng mga pagpindot sa pindutan ng remote control ng TV. Maaaring gawin ng Pi ang decoding na ito nang direkta mula sa module ng IR, ngunit mas mahusay ako sa programa ng Arduino kaysa sa programa ng Python at bukod sa nakakatipid ito ng mga mapagkukunan ng processor para sa pangunahing gawain ng Pi na pag-decode ng (mga) stream ng video.

Dahil ang aking system sa seguridad ay may maraming mga camera, ginamit ko ang pagpapagana ng pagsubaybay na pinapatakbo ng Pi bilang isang paraan upang maipakita ang 4 na camera nang sabay-sabay, kasama ang pagpapakita ng buong indibidwal na camera ng buong screen. Sundin ang mga tagubiling iyon, subalit marahil ay magkakaroon ka ng maraming mga problema sa pagkuha ng mga camera upang ipakita sa isang matatag na pamamaraan.

Ang isa sa mga problema ay ang 4 na laki ng window na nakalista sa programa ay maaaring hindi magkasya sa iyong partikular na resolusyon sa TV. Hanapin kung anong mga resolusyon ang sinusuportahan ng iyong monitor habang binabanggit ang resolusyon ng camera na mayroon ang iyong mga camera. Karamihan sa mga IP camera ay may isang mataas na resolusyon (1080p) at isang mababang resolusyon (640x480) na stream, kaya kung nais mo lang ng isang video na may mataas na resolusyon sa pintuan, pumunta sa format na rtsp na: // high format. Pumunta sa stream ng mababang resolusyon para sa mga camera sa 4 na quadrants, hindi mo mapapansin ang labis na pagkakaiba sa mas maliit na mga laki ng larawan. Maaari kang sumama sa aking mga bash script (test.sh) na mga laki ng window (sa mode ng resolusyon ng 1080p, ipinapakita ang 4 na pantay na sukat na 640x480 na mga camera na na-scale upang magkasya). Kung hindi man, gumamit ng graph paper upang i-layout ang iyong mga TV pixel pagkatapos ay mag-sketch sa kung gaano karaming mga parihaba ang nais mo sa lugar na iyon. Susunod na hanapin kung gaano karaming 640x480 na mga video ang magkakasya nang walang labis na pagbabago ng aspeto (ang pag-unat nang pahalang na mukhang mas mahusay kaysa sa patayo). Ayoko ng mga hangganan, kaya hindi kinalkula para sa kanila. Lagyan ng bilang ang mga parihaba mula sa kaliwa sa itaas hanggang sa ibabang kanang 1, 2, 3..bp. Pagkatapos ay gumawa ng isang haligi ng mga numero ng window, para sa bawat hilera ng mga numerong iyon isulat ang kaliwang itaas na x, y pixel at ibabang kanang pixel x, y. Ang mga numerong iyon ay pinalitan sa script upang makakuha ng isang pasadyang pagpapakita, maaari kang magkaroon ng isang 3 x 3 na display kung nais. Kung nais mo lamang ang isang display, magkomento lamang sa iba pang 3 mga camera at gawin ang laki ng window ng buong resolusyon ng screen (at gamitin ang stream ng rtsp na mataas na resolusyon) at pamagat sa script na "test1.sh". Gumawa ng maraming mga script hangga't gusto mo, tatawagan sila ng btn.py Python program habang binago ng mga Arduino ang mga pin ng GPIO.

Ang isang problema sa pagkuha ng isang matatag na display (tuktok ng imahe ng multa, ngunit mas mababang mga patayong guhit na imahe) ay ang maraming mga camera na mas mahusay na dumadaloy gamit ang rtsp sa paglipas ng tcp (Gumagamit ako ng Hikvision 2 hanggang 5 Mp IP camera). Samakatuwid, gamitin ang "--avdict rtsp_transport: tcp" sa omxplayer tulad ng ipinakita. Ang iba pang mga kapaki-pakinabang na utos ng omxplayer ay dami (--vol -6000 para sa pipi) at buffer (--video queue x) kung saan x = 1 o higit pa.

Ang mga setting ng IP camera ay maaari ring maging sanhi ng mga problema sa omxplayer. Ang lahat ng mga IP camera ay dapat itakda sa parehong mga frame bawat segundo o ang larawan ay masira. Kapag itinakda sa radikal na magkakaibang mga rate ng frame, ang oras na ipinapakita sa isang selyo ng oras ng camera ay talagang bumalik sa loob ng ilang segundo, pagkatapos ay pasulong pagkatapos ay bumalik atbp. Siguraduhin na ang iyong mga windows ng omxplayer ay hindi magkakapatong, o ang magkakapatong na bahagi ay magpapitik.

Hakbang 2: Pagsasama-sama Ito

Maaari mong manu-manong kontrolin ang kahon ng cable at TV upang payagan ang Pi na ipakita ang front door camera. Gayunpaman, nangangailangan ito ng ilang pagpindot sa pindutan, kabilang ang naaangkop na paglipat ng unibersal na remote mula sa mode ng cable patungong TV mode upang payagan ang pagbabago ng mapagkukunan ng pag-input ng HDMI sa decoder ng Pi camera (HDMI 2). Kung nais mo ang kakayahang magpakita ng karagdagang mga screen ng camera, kailangan mo ring ilipat ang unibersal na remote sa AUX upang makontrol ang Arduino at sa gayon ang pagpili ng Pi camera. Upang gawing simple ang prosesong ito, gumamit ng isang Harmony Hub at nauugnay na Harmony smartphone app, na itinuturo na kontrolin ang TV at kahon ng cable para sa normal na pagtingin sa TV sa isang Aktibidad, pagkatapos ay lumikha ng isa pang Aktibidad upang makontrol ang monitor ng video ng Pi. Kasama sa Aktibidad ang pag-on ng TV, ang input ng TV sa HDMI 2, at pagkontrol sa virtual na NECx TV (ibig sabihin, ang Arduino at Pi) na mga pindutan 0 hanggang 5. Pinapayagan nitong kontrolin ang lahat sa pamamagitan ng Harmony smartphone app. Upang gawing mas madali ang mga bagay, i-link ang Amazon Echo Dot (Alexa) app sa Harmony app upang makontrol ang boses ng mga pagpapaandar sa pagsubaybay sa TV o pintuan. Ang Harmony website ay nagbibigay ng mga detalye sa kung paano paganahin ang mga bagong kasanayan sa Alexa. Bagong kakayahan. Kapag na-link sa mga bagong kasanayan sa Alexa, ang mga keyword tulad ng "I-On ang TV" o "I-on ang Monitor Monitor" ay paganahin ang naaangkop na mga aksyon nang hindi nangangailangan ng IR mula sa unibersal na remote.

Ang Pi ay konektado sa pamamagitan ng Ethernet sa iyong LAN, at sa pamamagitan ng HDMI cable sa TV. Nag-install ako ng isang 3.3 volt Pro Mini sa pamamagitan ng mga wire sa Pi bilang isang pagpipilian upang magdagdag ng karagdagang paglipat ng camera. Ang Pro Mini ay maaaring pinalakas mula sa 3.3 volt pin ng Pi. Ang isang IR module ay kumokonekta sa pin 2 ng Arduino, at ang naka-attach na sketch ay nagpapahiwatig na ang pindutan ay pindutin ang 0 hanggang 5 (talagang 0 hanggang 9, ngunit ang ilang mga pin ng Arduino ay hindi pa nakakonekta). Ang mga output ng Arduino ay kumokonekta sa mga digital na input ng GPIO pin ng Pi, kung saan ang isang bash script na nakakagambala ay tumutukoy kung aling "pindutan" ang pinindot, pagkatapos ay ititigil ang isang pagpipilian sa view ng display at magsimula sa isa pa.

Ang aking kahon ng cable ay mula sa Spectrum (dating Time Warner Cable), na isang modelo ng Motorola DVR na DCX3510. Gumagamit ito ng GI Cable protocol para sa IR. Gumagamit ang Sony TV ng Sony protocol 2. Akala ko ang isa o ang iba pang mga code na iyon ay pagmultahin upang makontrol ang tatanggap ng Pi IR at alinman ang gumana, bagaman hindi naging praktikal. Inaasahan ng remote control ang karagdagang mga utos, o awtomatikong baguhin ang mapagkukunan ng pag-input pati na rin ang isang pindutan na 0 hanggang 9 ay pinindot. Samakatuwid, kailangan kong gumamit ng ibang code na hindi makikipag-ugnay sa cable tuner o TV. Natagpuan ko ang aking unibersal na remote na may dati nang nai-program na code para sa isang aparato na AUX (hindi alam kung ano ang kontrolado nito) at nagpasyang gamitin ito. Ang mga code na ginawa ay nagsabing ginamit nito ang NECx, isang 32 bit code, kaya't ipinasok ko ang mga code ng pindutan sa Arduino IR_Rev_Codes_Pi_Monitor sketch. Baguhin ang programa kung mayroon kang isang iba't ibang mga modelo sa pamamagitan ng paggamit ng makatanggap na programa sa IRLib2 at tandaan ang mga tagagawa, proteksyon at hex na halaga para sa mga pindutan na pinindot.

Hakbang 3: Konklusyon

Ang monitor ng pinto ay praktikal na proyekto sa pag-aautomat ng bahay. Ito ang aking unang karanasan sa pagprogram ng Pi with Python. Pinapayagan ng Python ang isang programa na makagambala, isang tampok na naisip kong nakalaan para sa mga microcontroller. Pinapayagan ng abala ang programa na tumakbo nang normal, nagpapatakbo ng omxplayer, nang hindi patuloy na suriin kung kinakailangan ng isa pang pagkilos tulad ng pagbabago ng display sa isang bagong feed ng camera. Gayunpaman, kung naganap ang pagkagambala, tinutukoy ng programa kung aling bagong feed ng video ang dapat na ilabas. Ang Arduino ay naka-set up upang magbigay ng isang pulso upang ma-trigger ang Python makagambala. Kung naganap ang pagkagambala, pagkatapos ay hahanapin ng programa kung aling partikular na output ng Arduino (naaayon sa pindutan ng remote na IR ang pinapagana) ay naaktibo. Sa wakas, pinapatay ng programa ang anumang kasalukuyang display ng omxplayer at sinisimulan ang bagong display ng omxplayer.

Nalaman ko na hindi itinatakda ng Pi ang mga pin ng GPIO nito sa input tulad ng ginagawa ng Arduino bilang default- hindi kasalanan ng Pi, ngunit ito ang paraan ng Broadcom BCM2837 mula sa pabrika. Gusto ko ang 4 na core, 1.2 Ghz processor, isang mababang lakas, murang gastos na computer na maaaring magpakita ng mahusay na HD video. Ipinapakita ng IR button 1 ang quad display, at ang mga pindutan na 2 hanggang 5 bawat isa ay nagpapakita ng isang solong malaking pagpapakita ng isang kamera sa Mataas na Kahulugan.

Ang pag-press sa IR remote button 0 ay nagkansela sa pagpapakita ng video at ipinapakita ang linya ng utos ng Pi. Kung nais mong manuod ng mga video sa Youtube o katulad nito, gumamit ng isang Bluetooth keyboard, i-type ang "startx" at gamitin ang Pi browser upang mag-navigate sa video sa Youtube at i-play ito ng buong screen sa High Definition.