كاميرا لعبة Raspberry Pi Infrared: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

لقد بدأت للتو في استكشاف Raspberry Pi وقد كنت مفتونًا بوحدة الكاميرا Pi التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء. أعيش في منطقة نائية إلى حد ما ورأيت علامات على وجود العديد من المخلوقات البرية التي تستكشف المنزل ليلاً.

كانت لدي فكرة عن إنشاء كاميرا ألعاب ليلية باستخدام لوحة كاميرا Raspberry Pi NoIR مع كاشف حركة PIR ومصباح كشاف IR LED خارجي لإضاءة المنطقة للسماح لكاميرا الأشعة تحت الحمراء بالتقاط الفيديو.

لقد بدأت بشيء بسيط ، ولكن مثل جميع المهندسين ، واصلت إضافة المزيد والمزيد. حتى هنا هو كيف يعمل:

يستخدم هذا المشروع Raspberry Pi الذي تم إعداده مع WiFi في وضع مقطوعة الرأس. يمكنني الحصول على الكاميرا البعيدة الخاصة بي داخل نطاق WiFi ، لذا بمجرد الاتصال يمكنني بدء تشغيل البرنامج واسترداد ملفات الفيديو الملتقطة. هناك الكثير من التعليمات عبر الإنترنت للقيام بذلك ، لذا لن أحاول إعادة صياغة ذلك هنا. قمت أيضًا بتثبيت كاميرا Raspberry Pi باتباع الإرشادات عبر الإنترنت أيضًا. اختبر مقطوعة الرأس (إذا كان هذا ما تريده) والكاميرا للتأكد من أن كل شيء يعمل.

يستخدم هذا المشروع لوحة كاميرا Raspberry Pi NoIR (الأشعة تحت الحمراء) لتسجيل الفيديو ليلاً عند اكتشاف شيء ما. يمكن أيضًا استخدام لوحة كاميرا Pi NoIR أثناء النهار ولكن منذ إزالة مرشح الأشعة تحت الحمراء ، يتم غسل اللون إلى حد ما. لقد قمت ببناء مصباح كشاف IR LED خارجي يتم تمكينه عند اكتشاف الحركة لإضاءة المنطقة أثناء التقاط الفيديو. بمجرد اكتمال مدة الفيديو المحددة ، يتم إيقاف تشغيل مصباح الكشاف IR LED. يحتوي التصميم أيضًا على دائرة LDR لاكتشاف ما إذا كان ليلاً أو نهارًا. إذا كان الوقت ليلاً وتم الكشف عن الحركة ، يتم تمكين بقعة IR LED وخلال النهار يتم تعطيلها. يؤدي توصيل كبل الضوء الكشاف IR LED الخارجي إلى وجود دبوس استشعار لاكتشاف ما إذا كان المصباح متصلاً بالكاميرا. إذا لم يتم اكتشاف IR Spotlight الخارجي ، فسيتم تعطيل خرج المصباح. بعد اكتشاف PIR ، إذا كان الليل ، ينشط GPIO pin 22 المرحل الذي يقود مصابيح IR ذات التيار العالي (إذا كان متصلاً).

يمكن أن يستغرق التقاط الفيديو أيضًا مساحة كبيرة على القرص ويمكن أن يمتلئ بسرعة. اكتشفت بمجرد أن ملأت مساحة القرص بالكامل ولم أتمكن من الدخول عن بُعد ولن يتم تشغيل Pi. لإصلاح ذلك ، أضفت بعض التعليمات البرمجية لقياس مساحة القرص وإحباط البرنامج إذا كانت مساحة القرص تنفد.

يتمتع!

الخطوة 1: قائمة الأجزاء

فطيرة التوت:

فطيرة التوت

لوحة الكاميرا NoIR

دونجل واي فاي (إذا رغبت في ذلك)

أجزاء الدرع:

همبل بي شيلد بروتو المجلس

SN75468D

مرحل DS2E-L-5V

1M أوم مقياس الجهد

100 كيلو أوم المقاوم

1 كيلو أوم المقاوم

قاد

2N3904 الترانزستور

LDR

100 كيلو أوم المقاوم

موصلات متنوعة IO pin ، على النحو المطلوب

سلك ربط ، حسب الحاجة

نسيج:

حاوية لإيواء Pi والدرع

موصلات الواجهة ، على النحو المطلوب

مصباح الأشعة تحت الحمراء:

20 الصمام IR عالية الحالية

مقاومات 47 أوم ، 5 واط (الكمية 2)

حاوية المصباح (لقد استخدمت حاوية فرامل المقطورة)

الخطوة الثانية: إنشاء الدرع

لقد صنعت درعًا لتركيب المرحل ، وسائق الترحيل ، وواجهة PIR ، ودائرة LDR ، ومستشعر IR LED Lamp ، وغيرها من IO.

لقد استخدمت Humble Pi Shield:

لقد حفرت في أجزائي المتنوعة واستخدمت 75468 ، مجموعة ترانزستور دارلينجتون ذات الجهد العالي والتيار العالي. كل ما تحتاجه هو برنامج تشغيل به محرك إخراج تيار كافٍ لضبط / إعادة تعيين التتابع. لقد أرفقت أيضًا ملف Visio لإظهار كيفية وضع الأجزاء وإضافة أسلاك العبور وكذلك التخطيطي (تنسيق Eagle).

لقد استخدمت بعض دبابيس المقبس الاحتياطي وتقليص الأكمام لعمل موصلات لـ IO من اللوحة إلى موصلات العلبة ، PIR و LDR.

الخطوة الثالثة: بناء الضميمة

لقد وجدت حاوية احتياطية في صناديق القمامة الخاصة بي. شيء بسيط ، لكن في المستقبل قد أستبدله بعلبة مقاومة للماء وأقوم بتجربة مصدر طاقة / بطارية قابلة لإعادة الشحن.

لقد قطعت ثقبًا في العلبة بحيث يلتصق مستشعر PIR ويثبته في العلبة. لقد استخدمت أيضًا حلقة LED مثبتة على اللوحة لعقد LDR.

لقد قطعت ثقبًا آخر لكاميرا Pi. لقد قمت بلصق نافذة زجاجي فوق الكاميرا لحماية العدسة.

لقد قمت بتثبيت موصل من النوع DB-9 لمصباح الكشاف IR LED الخارجي.

لقد قمت بتثبيت موصل طاقة لتشغيل كل شيء.

نظرًا لأنني استخدمت حاوية احتياطية في متناول يدي ، فإن هذا العلبة لا تسمح بسهولة الوصول إلى بطاقة SD وجهاز WiFi dongle. ولكن بمجرد تشغيل كل شيء ، لن تحتاج حقًا إلى الوصول إلى ذلك ما لم ينكسر شيء ما حقًا.

الخطوة 4: اجعل IR LED Spotlight

كان مصباح الكشاف IR LED بسيطًا إلى حد ما. لقد وجدت بعض مصابيح LED عالية الطاقة رخيصة الثمن على موقع EBAY في ذروة 700 مللي أمبير. لقد قمت بإنشاء 4 سلاسل من 5 أسلاك LED في المسلسل (انظر التخطيطي). لقد قمت بتوصيل الخيطين بالتوازي وربطت مقاومة بقدرة 47 أوم و 5 واط بكل سلسلة. لقد وجدت قابسًا خارجيًا في مصدر الطاقة يوفر حوالي 17 فولت تيار مستمر. لقد اخترت المقاومات للحد من التيار حتى لا أحرق مصابيح LED. ستحتاج إلى معرفة المواصفات الموجودة على مصابيح LED الخاصة بك ، والعدد الذي تريده ، وما هو العرض الذي يجب استخدامه لتيار محرك LED وحساب المقاومات المحدودة. لا توجد طريقة يمكن لـ Pi أن يقودها بنفسه. يستخدم Camera Shield مرحلًا لذلك لا يهم ما تستخدمه. فقط تأكد من أنك لا تقود تيارًا أكثر مما يمكن أن يتعامل معه المرحل أو الأسلاك التي تستخدمها.

سترى أيضًا حلقة من الأسلاك بين السنون 8 و 9. أستخدمها لاكتشاف ما إذا كان المصباح متصلًا أم لا. يحتوي درع CAM على مقاوم سحب متصل بالتوت. عندما يتم توصيل الكبل ، يتم سحب خط الإحساس إلى مستوى منخفض ، وعندما لا يتم توصيله ، يتم سحب خط الاستشعار عالياً.

اكتشفت أيضًا أنه باستخدام مصباح فرامل المقطورة الذي يحتوي على الإطار الأحمر ، يقوم بعمل رائع في تشتيت "شعاع" الأشعة تحت الحمراء لإضاءة منطقة أكبر. الصمام لدي لديه شعاع ضيق إلى حد ما. بدون الإطار ، توفر مصابيح LED شعاعًا ضيقًا إلى حد ما.

الخطوة 5: قم بتحميل البرنامج

مرفق ملف python الذي قمت بإنشائه (ما زلت أحاول اكتشاف GitHub).

يتم حفظ ملفات الفيديو بامتداد a.h264. أستخدم برنامج FTP لتحميل مقاطع الفيديو على جهاز الكمبيوتر الخاص بي. يمكنك استخدام مشغل وسائط VLC لعرض مقاطع الفيديو.

لقد أرفقت بعض مقاطع الفيديو الملتقطة. أحدهما كان بوبكات والآخر قطة.

لقد أضفت بعض الأشياء الأخرى إلى نظام التشغيل raspberry لتسهيل الأمور. ليس لدي ساعة في الوقت الفعلي ، لذا في كل مرة أقوم فيها بتشغيل raspberry pi كنت بحاجة لضبط التاريخ والوقت. لقد فعلت ذلك باستخدام أمر Sudo لتحديد التاريخ والوقت على Raspberry:

sudo date -s "الاثنين 12 أغسطس 20:14:11 توقيت المحيط الهادي 2014"

أردت أيضًا تعطيل مؤشر LED الخاص بكاميرا Raspberry Pi حتى لا ينبه أي شيء كنت أسجله. لتعطيل مؤشر LED الخاص بالكاميرا ، قم بتعديل: /boot/config.txt وأضف السطر التالي:

Disable_camera_led = 1

كنت أفكر في تشغيل البطارية بالكامل ، لذا وجدت أنه يمكنني توفير 20 مللي أمبير تقريبًا عن طريق إيقاف تشغيل مخرجات PAL / HDMI عن طريق تغيير config.txt عن طريق إضافة:

اختيار / vc / bin / tvservice -off

الخطوة 6: قائمة الرغبات

لدي بعض الأفكار الأخرى لتحسين الكاميرا. قد أعمل على بعض هذه الأشياء وسوف أقوم بالتحديث أثناء الترقية …

1. حفظ الفيديو بتنسيق قياسي أكثر (ميلا في الغالون ، إلخ)؟

2. إرسال الملفات من خلال خادم الويب

3. استخدم برنامج الحركة لاكتشاف اليوم. يكتشف برنامج الحركة الحركة من خلال البحث عن تغييرات البكسل. يمكنك أيضًا التركيز على منطقة هدف محددة. هذا سوف يساعد في الكشف خلال النهار. يعمل كاشف PIR بشكل رائع في الليل ، ولكن يمكن أن يكون حساسًا إلى حد ما في الضوء الكامل ويمكن أن يطلق حركة الشجرة من الرياح ، أو حركات أخرى قد ترغب في تجاهلها (مثل السيارات على الطريق ، وما إلى ذلك). يمكنك ضبط حساسية كاشف PIR ، لكن الحركة ستكون رائعة جدًا.

4. تحسين التعليمات البرمجية - استخدام المكالمات للمهام المتكررة (بدء / إيقاف الفيديو ، وحجم القرص ، وما إلى ذلك)

5. استخدم MUX لتبديل وحدات الكاميرا من النهار إلى الليل ؟؟ هل هذا العمل؟

6. ما الذي يتطلبه تشغيل بطارية النظام؟

7. إضافة وحدة ساعة الوقت الحقيقي (إذا لم تتمكن من الاتصال بالإنترنت)

8. أضف برنامجًا لإعادة الاتصال تلقائيًا بشبكة wifi عند قطع الاتصال

9. اجعل البرنامج يبدأ تلقائيًا عند التشغيل (عند تطبيق الطاقة).