Aparat de fotografiat cu infraroșu Raspberry Pi: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Tocmai am început să explorez Raspberry Pi și am fost fascinat de modulul de cameră cu infraroșu Pi. Locuiesc într-o zonă oarecum îndepărtată și am văzut semne ale diferitelor creaturi sălbatice explorând noaptea prin casă.

Am avut o idee de a crea o cameră de joc pe timp de noapte folosind o placă de cameră Raspberry Pi NoIR cu un detector de mișcare PIR și un spot LED IR extern pentru a ilumina zona pentru a permite camerei IR să capteze videoclipuri.

Am început cu ceva simplu, dar, ca toți inginerii, am adăugat tot mai mulți. Iată cum funcționează:

Acest proiect folosește un Raspberry Pi configurat cu WiFi într-un mod fără cap. Pot avea camera mea la distanță în intervalul WiFi, așa că, odată conectat, pot porni programul și pot recupera fișierele video capturate. Există o mulțime de instrucțiuni on-line pentru a face acest lucru, așa că nu voi încerca să refac acest lucru aici. De asemenea, am instalat camera Raspberry Pi urmând instrucțiunile online. Testați camera fără cap (dacă doriți asta) și camera pentru a vă asigura că toate funcționează.

Acest proiect folosește placa de cameră Raspberry Pi NoIR (infraroșu) pentru înregistrarea video pe timp de noapte când este detectat ceva. Placa de cameră Pi NoIR poate fi utilizată și în timpul zilei, însă, deoarece filtrul IR este îndepărtat, culoarea este oarecum spălată. Am construit un Spot LED IR extern care este activat atunci când este detectată mișcare pentru a ilumina zona în timp ce capturați videoclipuri. După finalizarea duratei video selectate, reflectorul cu LED IR este oprit. De asemenea, designul are un circuit LDR pentru a detecta dacă este zi sau noapte. Dacă este noapte și se detectează mișcare, spotul LED IR este activat și în timpul zilei este dezactivat. Conectarea cablului reflectorului cu LED IR extern pune la baza un pin de identificare pentru a detecta dacă lampa este conectată la cameră. Dacă Spotlight IR extern nu este detectat, ieșirea lămpii este dezactivată. După detectarea PIR, dacă este noapte, pinul GPIO 22 activează releul care acționează LED-urile IR cu curent ridicat (dacă este conectat).

Capturarea videoclipului poate ocupa destul de puțin spațiu pe disc și s-ar putea umple rapid. Am descoperit că odată ce am umplut complet spațiul pe disc și nu am reușit să intru la distanță și Pi nu ar porni. Pentru a remedia acest lucru, am adăugat un cod pentru a măsura spațiul pe disc și a anula programul dacă spațiul pe disc se epuizează.

Bucurați-vă!

Pasul 1: Lista pieselor

Raspberry Pi:

Raspberry Pi

Placă de cameră NoIR

WiFi dongle (dacă se dorește)

Părțile scutului:

Placă protoasă Humble Pi Shield

SN75468D

Releu DS2E-L-5V

Potențiometru 1M ohm

Rezistor 100K ohm

Rezistor 1K ohm

LED

2N3904 tranzistor

LDR

Rezistor 100K ohm

Conectori IO pin diferiți, după cum este necesar

Conectați firul, după cum este necesar

Carcasă:

Incintă pentru adăpostirea Pi și scut

Conectori de interfață, după cum este necesar

LAMPĂ IR:

20 LED-uri IR de curent ridicat

Rezistențe de 47 ohm, 5W (cantitate 2)

Carcasa lămpii (am folosit o carcasă de frână pentru remorcă)

Pasul 2: Creați Scutul

Am creat un scut pentru a monta releul, driverul de releu, interfața PIR, circuitul LDR, senzorul IR LED Lamp și alte IO.

Am folosit Humble Pi Shield:

Am săpat în părțile mele diverse și am folosit un set de tranzistori Darlington de înaltă tensiune, curent ridicat 75468. Tot ce aveți nevoie este un driver cu suficientă unitate de curent de ieșire pentru a seta / reseta releul. Am atașat și un fișier Visio pentru a arăta cum am așezat piesele și am adăugat firele jumperului, precum și schema (formatul Eagle).

Am folosit niște pini de soclu de rezervă și manșoane termocontractibile pentru a face conectori pentru IO de la placă la conectorii carcasei, PIR și LDR.

Pasul 3: Construiți incinta

Am găsit o incintă de rezervă în cutiile mele de gunoi. Ceva simplu, dar în viitor aș putea să-l înlocuiesc cu o carcasă impermeabilă și să experimentez bateria / sursa de alimentare reîncărcabilă.

Am tăiat o gaură în incintă, astfel încât senzorul PIR să iasă și să-l monteze pe incintă. De asemenea, am folosit o garnitură LED montată pe panou pentru a ține LDR.

Am mai tăiat o gaură pentru camera Pi. Am lipit o fereastră de plexiglas peste cameră pentru a proteja obiectivul.

Am instalat un conector de tip DB-9 pentru reflectorul cu LED IR extern.

Am instalat un conector de alimentare pentru a porni totul.

Deoarece am folosit o carcasă de rezervă pe care o aveam la îndemână, această carcasă nu permite accesul ușor la cardul SD și dongle-ul WiFi. Dar, odată ce ai pus totul în funcțiune, nu va fi nevoie să ajungi la asta decât dacă ceva se întrerupe cu adevărat.

Pasul 4: Faceți reflectorul cu LED-uri IR

Spotul cu LED IR a fost destul de simplu. Am găsit niște LED-uri IR de mare putere ieftine pe EBAY, la un vârf de 700 mA. Am creat 4 șiruri de 5 LED-uri conectate în serie (vezi schema). Am conectat cele două șiruri în paralel și am atașat un rezistor de 47 ohmi, 5W la fiecare șir. Am găsit o priză externă de alimentare care furnizează aproximativ 17 VDC. Am selectat rezistențele pentru a limita curentul, astfel încât să nu ard LED-urile. Va trebui să vă dați seama de specificațiile LED-urilor, câte doriți, ce sursă să utilizați pentru curentul de acționare LED și să calculați rezistențele de limitare. Nu există nicio modalitate în care Pi le poate conduce singure. Camera Shield folosește un releu, deci nu contează ce folosiți. Asigurați-vă că nu conduceți mai mult curent decât poate suporta releul sau cablajul pe care îl utilizați.

De asemenea, veți vedea o buclă de sârmă între pinii 8 și 9. Folosesc acest lucru pentru a detecta dacă lampa este atașată. Scutul CAM are un rezistor de tragere atașat la zmeură. Când cablul este atașat, linia senzorială este trasă jos, când nu este atașată, linia senzorială este trasă sus.

De asemenea, am descoperit că prin utilizarea unei lămpi de frână pentru remorcă carcasa roșie face o treabă excelentă prin dispersarea „fasciculului” IR pentru a ilumina o zonă mai mare. LED-urile pe care le-am au au un fascicul destul de îngust. Fără cadru, LED-urile oferă un fascicul destul de strâns.

Pasul 5: Încărcați programul

Atașat este fișierul python pe care l-am creat (încă încerc să aflu GitHub).

Fișierele video sunt salvate cu extensia a.h264. Folosesc un program FTP pentru a încărca videoclipurile pe computerul meu. Puteți utiliza VLC media player pentru a vizualiza videoclipurile.

Am atașat câteva videoclipuri capturate. Unul era un bobcat și altul o pisică.

Am adăugat câteva alte lucruri la sistemul de operare zmeură pentru a ușura lucrurile. Nu am un ceas în timp real, așa că de fiecare dată când pornesc raspberry pi aveam nevoie pentru a seta data și ora. Am făcut acest lucru cu comanda Sudo pentru a stabili data și ora pe Raspberry:

sudo date -s "Luni 12 august 20:14:11 PST 2014"

De asemenea, am vrut să dezactivez LED-ul camerei Raspberry Pi, astfel încât să nu alerteze orice înregistram. Pentru a dezactiva LED-ul camerei, modificați: /boot/config.txt Și adăugați următoarea linie:

disable_camera_led = 1

Mă gândeam să fac totul să funcționeze pe baterie, așa că am găsit că puteam economisi ~ 20mA dezactivând ieșirile PAL / HDMI schimbând config.txt adăugând:

opt / vc / bin / tvservice -off

Pasul 6: Lista de dorințe

Am câteva alte idei pentru a îmbunătăți camera. S-ar putea să lucrez la unele dintre acestea și le voi actualiza pe măsură ce fac upgrade …

1. Salvați video ca format mai standard (mpg, etc)?

2. Trimiteți fișiere prin serverul WEB

3. Utilizați programul de mișcare pentru detectarea zilei. Programul de mișcare detectează mișcarea prin căutarea modificărilor pixelilor. De asemenea, vă puteți concentra pe o anumită zonă țintă. Acest lucru va ajuta la detectarea în timpul zilei. Detectorul PIR funcționează excelent noaptea, dar poate fi oarecum sensibil în plină lumină și poate declanșa mișcarea copacilor de la vânt sau alte mișcări pe care ați putea dori să le ignorați (cum ar fi mașinile pe un drum etc.). Puteți regla sensibilitatea detectorului PIR, dar mișcarea ar fi destul de grozavă.

4. Optimizați codul - Folosiți apeluri pentru sarcini repetitive (pornire / oprire video, dimensiunea discului etc.)

5. Folosiți MUX pentru a schimba modulele camerei de la zi la noapte ?? Poate funcționa asta?

6. Ce ar fi nevoie pentru ca bateria sistemului să funcționeze?

7. Adăugați un modul de ceas în timp real (dacă nu vă puteți conecta la internet)

8. Adăugați un program pentru a vă reconecta automat la wifi atunci când acesta se deconectează

9. Puneți programul să pornească automat la pornire (când aplicați energie).