The Raspberry Pi Batinator: 8 خطوات (بالصور)

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

The Batinator هو Raspberry Pi محمول يستخدم وحدة كاميرا PinoIR (بدون مرشح الأشعة تحت الحمراء) لتسجيل الفيديو في الظلام بمعدل 90 إطارًا في الثانية ، بدقة 640 × 480. يتميز بإضاءة 48 LED بالأشعة تحت الحمراء في الأعلى ويتم توفير الطاقة بواسطة بطارية حفر قابلة لإعادة الشحن 12 فولت. لقد فتنت مؤخرًا بالخفافيش التي تزور حديقتنا في المساء وقمت ببناء هذا لمحاولة التقاط الجمال الصغير في الفيلم.

تبين أن Batinator مفيد أيضًا لتسجيل ومضات البرق ، ربما كان ينبغي أن أطلق عليه Storminator: Youtube video على:

في حالة عدم تمكنك من مشاهدة الفيديو المضمن على YouTube على: https://www.youtube.com/watch؟v=Ota2V3bVvAw مع المزيد على

كود Python (المباشر للغاية) موجود على GitHub على

الخطوة 1: كشف الخفافيش

لقد انتقلنا إلى هذا المنزل في أغسطس الماضي فقط ، لذا كان الأمر مثيرًا حقًا عندما لاحظت الخفافيش لأول مرة في الحديقة قبل بضعة أسابيع. تظهر بشكل رئيسي عند الغسق ، عندما تخرج من جثثها في الغابة لتتغذى على العث والحشرات الأخرى. يبدو أن هناك اختيارات غنية في حديقتنا ولا يتعين عليك عادةً مشاهدتها طويلاً لرؤيتها ، وغالبًا ما تطير في دوائر تحلق فوق كل ما يمكنهم العثور عليه. الذي كان قطعة ممتعة من اللحام ويعمل بشكل جيد حقًا. تساءلت بعد ذلك عما إذا كان من الممكن تصويرهم لإلقاء نظرة فاحصة ونأمل حتى تحديد أنواع الخفافيش التي كانت تزورها! كان لديّ Raspberry Pi 2 احتياطيًا وحصلت على وحدة كاميرا Pi NoIR (noir = بدون مرشح الأشعة تحت الحمراء) لعيد ميلادي العام الماضي ، لذا اعتقدت أنني سأستفيد منها وأرى ما سيحدث.

الخطوة الثانية: الكود

لقد بدأت بإعداد الكاميرا على Pi ، واتباع الإرشادات ومثال الكاميرا من MagPi Magazine ، ثم التفت إلى الإنترنت للعثور على أمثلة أخرى يمكنني تكييفها لتسجيل الفيديو.

لقد وجدت الكود المثالي على موقع Average Man Vs Raspberry Pi ، والذي تم توثيقه جيدًا ويسهل متابعته حقًا. لقد أجريت بعض التغييرات لتناسب احتياجاتي ، وتحديداً لتقسيم الفيديو المسجل إلى أجزاء مدتها 5 دقائق - تستغرق كل 5 دقائق 15 دقيقة لمشاهدته مرة أخرى بسبب معدل الإطارات!

الكود الذي استخدمته متاح جميعًا على GitHub - إنه واضح جدًا!

الخطوة 3: الضوء الأول

كنت آمل في البداية في استخدام عدد قليل من مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء المثبتة على Pi لإضاءة الخفافيش ، لذلك بدأت في البحث في ورشة العمل لمعرفة ما يمكنني العثور عليه. صادفت كاميرا أمنية مكسورة وسرعان ما فصلتها عن بعضها البعض ، مقطوعة المصابيح من لوحة الدوائر لترك أكبر قدر ممكن من "الساق". ثم قمت بعد ذلك بلحامها بلوحة perma-proto ، وقمت بتوصيلها بـ Pi وقمت بإجراء اختبار لها.

من خلال النظر في كاميرا هاتفي ، كانوا يعملون بالتأكيد ، لذلك في ذلك المساء ، قمت بنشر Pi في الحديقة ، وتوصيلها بمأخذ طاقة في السقيفة وموجودة في وعاء نباتات مناسب. بعد مرور 40 دقيقة ، قمت بنسخ اللقطات بحماس إلى جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بي لمشاهدتها و- لا شيء ، ليس النقانق!

كان من الواضح أن إضاءة المصابيح الأربعة التي تم إنقاذها لم تكن قوية بما يكفي ، حيث ربما كانت الخفافيش على بعد متر واحد على الأقل من Pi. ذهبت إلى جوجل بحثًا عن حلول!

الخطوة الرابعة: المزيد من القوة

لقد وجدت مقالًا رائعًا عن raspberrypi-spy يقارن بين الخيارات المختلفة لإضاءة الأشعة تحت الحمراء وقررت الحصول على IR Illuminator - في الأساس مصباح كشاف صغير محشو بمصابيح IR LED. يحتوي الجهاز الذي اشتريته على موقع ebay على 48 مصباحًا ويتم تشغيله بواسطة 12 فولتًا من التيار المستمر - كان حرفياً أرخص مخزون في المملكة المتحدة هناك بحوالي 5 جنيهات إسترلينية ووصل بعد يومين.

كان هذا أكثر شبهاً به! لقد قمت بتوصيله إلى جانب Pi في ورشة العمل المظلمة وقمت بتشغيل مقطعين من مقاطع الفيديو الاختبارية ، مما أدى إلى تقصير وقت التسجيل في نص Batinator.py ولكن تركته مضبوطًا على التقاط 90 إطارًا في الثانية.

كانت مشاهدة مقاطع الفيديو التجريبية مرة أخرى حالة من الأخبار الجيدة / الأخبار السيئة - كانت الإضاءة رائعة ، حقًا جيدة لعدة أمتار. الجانب السلبي هو أن الفيديو كان يتأرجح باستمرار ، لدرجة أنه لا يمكن مشاهدته. كان لدي شعور بأنني أعرف سبب ذلك ، مصدر الطاقة للمضيء الجديد. كانت نظريتي أن الوميض كان يعكس التذبذبات 50 هرتز لقوة التيار الكهربائي ، لذلك قمت بإعداد نص اختبار لتسجيل 10 ثوانٍ من الفيديو بمعدل 90 و 85 و 80 و 70 و 60 و 50 و 40 إطارًا في الثانية. من المؤكد أن مقارنة مقاطع الفيديو كان لها تأثير الخفقان بصرف النظر عن معدل 50 إطارًا في الثانية. كان هذا محبطًا بعض الشيء لأنني كنت أرغب حقًا في دفع معدل الإطارات إلى أقصى حد له.

عدت إلى مقالة مواصفات الكاميرا للإلهام ووجدت أنه إذا تم تخفيض معدل الإطارات إلى 49 إطارًا في الثانية ، فيمكن زيادة دقة الالتقاط من 640 × 480 إلى 1296 × 730 - حل وسط!

الخطوة 5: المزيد من الاختبارات

خرجت الكاميرا في الليلة التالية ، عادت إلى زارعها على جانب السقيفة وتشير عبر الحديقة.

بمجرد أن تراجعت إلى الداخل ، تمكنت من رؤية خفاش يدور حوله ، لذلك كنت آمل أن ألتقط شيئًا جيدًا هذه المرة. بعد 45 دقيقة بدأت في مشاهدة اللقطات مرة أخرى ، وعلى الرغم من أنني قد التقطت خطأ أو اثنتين بالقرب من الكاميرا ، إلا أن الخفاش المتحرك لم يضيء على الإطلاق.

كان بإمكاني رؤيته على الفيلم في صورة ظلية وهو يدور حول الحائط في دوائر مثالية ولكن من الواضح أنه كان لا يزال بعيدًا جدًا عن ضوء الأشعة تحت الحمراء.

في الليلة التالية قررت رفع مستوى لعبتي ، فبدلاً من وضع الكاميرا بالقرب من مصدر الطاقة الخاص بها في السقيفة ، قمت بتشغيل امتداد يؤدي إلى وحدة تغذية الطيور ، والتي تقع تقريبًا في منتصف الحديقة وأقرب بكثير من المكان الذي أراه عادةً الخفافيش. لقد نشرت أيضًا سلاحًا سريًا - الجورب ذو الرائحة الكريهة! لقد رأيت في Springwatch قبل بضعة أسابيع أن Martin Hughes-Games قد اجتذب العث من خلال تعليق الجوارب المبللة بمزيج من الجعة والنبيذ والسكر البني - يطلق عليه اسم "Sugaring". كنت أحسب ما إذا كان بإمكاني جذب العث بالقرب من الكاميرا ، فهذا بدوره سيجذب الخفافيش. ليس عادلاً جدًا على العث ، لكن ها أنت ذا ، لن أقوم بإغرائهم كل ليلة بجوربي الخفيف. لم أحقق نجاحًا في الليالي التالية (شديدة البرودة والرطوبة) لكنني احتفظت بمخزون من البيرة في متناول اليد (للعث بالطبع) فقط في حالة.

الخطوة 6: قوة الخفاش

كانت الصعوبة في "نشر batinator" في إحدى الأمسيات هي أنها اشتملت على تشغيل سلك تمديد من السقيفة ، وتوصيل Pi والإضاءة ثم محاولة مواءمتها نحو المكان الذي قد تكون فيه الخفافيش - سيستغرق ذلك 10-15 دقيقة و كان من المتاعب التخلص منها في وقت متأخر من الليل. قررت أنني أرغب في تشغيل البطارية ، بحيث يكون بدء الالتقاط أمرًا بسيطًا مثل تفجيره والضغط على زر "go".

فكرت أولاً في استخدام بطارية 12 فولت للإضاءة وبنك طاقة 5 فولت منفصل لـ Pi ، لكن هذا بدا وكأنه حل أخرق ، لذلك قررت استخدام بطارية واحدة بجهد 12 فولت لتشغيل كليهما. كنت أستكشف بالفعل مصادر طاقة بجهد 12 فولت لمشروع آخر ، لذلك قررت بناء مصدر طاقة محمول بجهد 12 فولت / 5 فولت كان معياريًا بما يكفي لاستخدامه في كلا الغرضين.

لقد بدأت باستخدام مثقاب لاسلكي قديم بجهد 12 فولت (رخيص جدًا!) - اخترقت من خلال المقبض الموجود أسفل الزناد مباشرة ، تاركًا سطحًا مستويًا لإصلاح صندوق المشروع بشكل آمن في الأعلى باستخدام روابط الكابلات. كان كبل 12 فولت مرئيًا بوضوح داخل المقبض المقطوع ، لذا أضفت للتو كتلة اتصال لتبسيط الأمور.

داخل صندوق المشروع ، قمت بتوصيل قابس تيار مستمر من شأنه أن يتصل بمدخل الإنارة بجهد 12 فولت ، وبالتوازي مع مقبس طاقة قياسي للسيارة بجهد 12 فولت ، وحفر ثقوبًا ليخرجوا من الخلف. سيسمح لي ذلك بتوصيل محول USB لتحويل الإمداد بجهد 12 فولت من بطارية المثقاب إلى مخرج 5 فولت 2.1a و 1 أمبير. ثم أضفت مفتاح طاقة رئيسي إلى الصندوق وقبل توصيل Pi الثمين باختبار إخراج USB باستخدام Adafruit USB Charger Doctor ، بدا كل شيء جيدًا!

الخطوة 7: انظر إلى باتيناتور

مع كل القوة التي تم فرزها ، احتجت فقط لملاءمة Pi والإضاءة على القاعدة لجعلها جميلة وقابلة للحمل.

جاء المصباح مزودًا بقوس دوار سهل الاستخدام ، لذا كان من السهل تثبيته بغطاء علبة Pi ، وقمت بلصق وحدة الكاميرا في الأعلى بحيث يتم محاذاة دائمًا بشكل صحيح. كنت بحاجة إلى استخدام كابل شريط كاميرا أطول للتأكد من أنه لم يكن مفرطًا في التمدد.

كنت أعلم أنني أرغب في استخدام قاعدة 12 فولت / 5 فولت مع مشاريع أخرى ، لذلك كنت بحاجة إلى جعل علبة Pi قابلة للإزالة - تبين أن Lego كان حلاً شبه دائم مناسب ومثالي! لقد قمت بلصق قاعدة Lego مسطحة على الجزء العلوي من صندوق الطاقة ، وأخرى على قاعدة علبة Pi ، مع تركيب الاثنين معًا بقوة.

مع كل القطع التي تم قصها على المنتج النهائي ، ذكرني حقًا بـ "-inators" التي أنشأها العالم الشرير البائس هاينز دوفينشميرتز في رسوم Phineas & Ferb ، وهكذا تم تسمية Batinator! التعلم من مصير المشاركين الآخرين قررت حذف زر "تدمير ذاتي" بارز.

كانت إحدى الفوائد غير المخطط لها لاستخدام بطارية 12 فولت هي أنه تم التخلص من وميض 50 هرتز من الكهرباء الرئيسية ، لذلك يمكنني مرة أخرى التقاط الفيديو بسرعة 90 إطارًا في الثانية. الآن كانت مجرد حالة انتظار حتى يتحسن الطقس!

الخطوة 8: إنهاء & لقطات

عادةً ما كان الطقس يتدهور بمجرد أن يكون Batinator جاهزًا ، ولم أتمكن من إجراء الاختبار المناسب إلا في الأمسيات القليلة الماضية الدافئة. يمكنك مشاهدة اللقطات المبكرة في فيديو YouTube - على الرغم من أنه قد يكون هناك فراشة أو اثنتان! التسجيل في الظلام من الصعب الحصول على فكرة عن الحجم ، لذلك يصعب أحيانًا معرفة ما إذا كان الشيء صغيرًا أم بعيدًا. الخفافيش مميزة جدًا رغم ذلك!

حاولت استخدام العديد من درجات دقة الالتقاط ، لكن دقة 90 إطارًا في الثانية 640 × 480 هي المفضلة لدي - أي شيء أسرع والأشياء تصبح مجرد ضبابية على الشاشة ، وإن كانت ضبابية 720 بكسل! إن إضاءة الأشعة تحت الحمراء فعالة حتى حوالي 2-3 أمتار ، لذا للعمل مع ذلك ودقة VGA ، فإن الخطة هي تجربة وضع الكاميرا في مواقع مختلفة للاقتراب قدر الإمكان من المكان الذي تطير فيه الخفافيش. أو owls، UFOs، lightning، I'm not fussy. آمل أن أذهب إلى أبعد من ذلك في الأسابيع المقبلة ، ربما في الغابة أو في نزهة على الخفافيش في المحمية الطبيعية المحلية.

تحديث 2016-07-20: تم التقاط بعض لقطات البرق القصيرة على باتيناتور!

تحديث 2016-07-24: عدد قليل من الخفافيش وبعض العث!

تعمل بطارية المثقاب المحولة جيدًا حقًا ، أحاول شحنها بالكامل قبل "إطفاء الخفاش" في المساء ، لكن كل شيء يعمل بسعادة تامة لأكثر من ساعتين. لم أترك البطارية تنفد إلى الصفر أثناء الاتصال بـ Pi كما أتخيل أن هذا ليس جيدًا جدًا بالنسبة لها.

لقد كنت أستخدم VLC لعرض ملفات.mp4 التي تم التقاطها وأجد أن هذا خيار قوي على كل من الكمبيوتر المحمول والجوال. يعد تحرير مقاطع الفيديو أمرًا سهلاً في Windows Movie Maker ، فأنا معتاد الآن على مشاهدة الملفات في VLC عند التقديم السريع ، مع الإشارة إلى أوقات أي "ومضات" على الشاشة لتسهيل عملية القطع لاحقًا.

كان بناء Batinator ممتعًا للغاية ، بل إنه أكثر متعة في الاستخدام ، أنا فقط أحب موثوقيته البسيطة ومظهره الرائع الغريب. إنه أيضًا أول مشروع Pi محمول حاولت القيام به ، والذي يفتح الكثير من الاحتمالات الجديدة سأربط المزيد من مقاطع الفيديو بهذه التعليمات أثناء التقاطها (الأصابع). الآن اعذرني بينما أشاهد السماء …