Kamera Permainan Inframerah Raspberry Pi: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Saya baru saja mulai menjelajahi Raspberry Pi dan tertarik dengan modul kamera inframerah Pi. Saya tinggal di daerah yang agak terpencil dan telah melihat tanda-tanda berbagai makhluk liar menjelajahi sekitar rumah pada malam hari.

Saya memiliki ide untuk membuat kamera permainan malam hari menggunakan Papan Kamera Raspberry Pi NoIR dengan detektor gerakan PIR dan lampu sorot LED IR eksternal untuk menerangi area tersebut agar kamera IR dapat merekam video.

Saya mulai dengan sesuatu yang sederhana, tetapi seperti semua insinyur, saya terus menambahkan lebih banyak dan lebih banyak lagi. Jadi begini cara kerjanya:

Proyek ini menggunakan pengaturan Raspberry Pi dengan WiFi dalam mode tanpa kepala. Saya dapat memiliki kamera jarak jauh saya dalam jangkauan WiFi sehingga setelah terhubung saya dapat memulai program dan mengambil file video yang diambil. Ada banyak instruksi online untuk melakukan ini, jadi saya tidak akan mencoba mengulanginya di sini. Saya juga menginstal kamera Raspberry Pi mengikuti instruksi online juga. Uji headless (jika ini yang Anda inginkan) dan kamera untuk memastikan semuanya berfungsi.

Proyek ini menggunakan Raspberry Pi NoIR Camera Board (inframerah) untuk perekaman video malam hari ketika ada sesuatu yang terdeteksi. Papan Kamera Pi NoIR juga dapat digunakan pada siang hari tetapi karena filter IR dilepas, warnanya agak pudar. Saya membuat Lampu Sorot LED IR eksternal yang diaktifkan saat gerakan terdeteksi untuk menerangi area saat merekam video. Setelah durasi video yang dipilih selesai, lampu sorot LED IR dimatikan. Desainnya juga memiliki sirkuit LDR untuk mendeteksi siang atau malam. Jika malam hari dan gerakan terdeteksi, titik LED IR diaktifkan dan pada siang hari dinonaktifkan. Menghubungkan kabel lampu sorot LED IR eksternal menghubungkan pin sensor untuk mendeteksi apakah lampu terhubung ke kamera. Jika Lampu Sorot IR eksternal tidak terdeteksi, output lampu akan dinonaktifkan. Setelah PIR mendeteksi, jika malam hari, GPIO pin 22 mengaktifkan relai yang menggerakkan LED IR arus tinggi (Jika terhubung).

Merekam video juga dapat menghabiskan cukup banyak ruang disk dan dapat terisi dengan cepat. Saya menemukan begitu saya benar-benar mengisi ruang disk dan tidak dapat melakukan remote dan Pi tidak mau boot. Untuk memperbaikinya, saya menambahkan beberapa kode untuk mengukur ruang disk dan membatalkan program jika ruang disk habis.

Menikmati!

Langkah 1: Daftar Bagian

Raspberry Pi:

Raspberry Pi

Papan Kamera NoIR

Dongle WiFi (jika diinginkan)

Bagian perisai:

Papan proto Humble Pi Shield

SN75468D

Relai DS2E-L-5V

Potensiometer 1M ohm

Resistor 100K ohm

Resistor 1K ohm

LED

2N3904 transistor

LDR

Resistor 100K ohm

Konektor pin IO lainnya, sesuai kebutuhan

Kabel interkoneksi, sesuai kebutuhan

Lampiran:

Kandang untuk menampung Pi dan perisai

Konektor antarmuka, sesuai kebutuhan

LAMPU IR:

20 LED IR arus tinggi

47 ohm, resistor 5W (qty 2)

Kandang lampu (saya menggunakan kandang rem trailer)

Langkah 2: Buat Perisai

Saya membuat perisai untuk memasang relai, driver relai, antarmuka PIR, sirkuit LDR, sensor Lampu LED IR, dan IO lainnya.

Saya menggunakan Humble Pi Shield:

Saya menggali di sekitar bagian lain-lain saya dan menggunakan 75468, tegangan tinggi, arus tinggi, array transistor Darlington. Yang Anda butuhkan hanyalah beberapa driver dengan drive arus keluaran yang cukup untuk mengatur/mengatur ulang relai. Saya juga melampirkan file Visio untuk menunjukkan bagaimana saya menempatkan bagian-bagian dan menambahkan kabel jumper serta skema (format Eagle).

Saya menggunakan beberapa pin soket cadangan dan sleeving sleeving untuk membuat konektor untuk IO dari papan ke konektor enklosur, PIR dan LDR.

Langkah 3: Bangun Kandang

Saya menemukan kandang cadangan di kotak sampah suku cadang saya. Sesuatu yang sederhana, tetapi di masa depan saya mungkin akan menggantinya dengan selungkup tahan air dan bereksperimen dengan baterai/sumber daya yang dapat diisi ulang.

Saya membuat lubang di enklosur sehingga sensor PIR akan menonjol dan memasangnya ke enklosur. Saya juga menggunakan panel-mount LED grommet untuk menahan LDR.

Saya memotong lubang lain untuk Kamera Pi. Saya menempelkan jendela Plexiglas di atas kamera untuk melindungi lensa.

Saya memasang konektor tipe DB-9 untuk Spotlight LED IR eksternal.

Saya memasang konektor daya untuk menyalakan semuanya.

Karena saya menggunakan enklosur cadangan yang saya miliki, enklosur ini tidak memungkinkan akses mudah ke Kartu SD dan dongle WiFi. Tetapi begitu Anda berhasil, Anda tidak perlu melakukannya kecuali ada sesuatu yang benar-benar rusak.

Langkah 4: Jadikan Lampu Sorot LED IR

Lampu Sorot LED IR cukup sederhana. Saya menemukan beberapa LED IR berdaya tinggi yang murah di EBAY dengan spesifikasi puncak 700 mA. Saya membuat 4 string dari 5 kabel LED secara serial (lihat skema). Saya menghubungkan kedua senar secara paralel dan memasang resistor 47 ohm, 5W ke setiap senar. Saya menemukan colokan eksternal di catu daya yang menyediakan sekitar 17 VDC. Saya memilih resistor untuk membatasi arus sehingga saya tidak membakar LED. Anda harus mengetahui spesifikasi pada LED Anda, berapa banyak yang Anda inginkan, suplai apa yang digunakan untuk arus penggerak LED dan menghitung resistor pembatas. Tidak mungkin Pi dapat menjalankan ini dengan sendirinya. Pelindung Kamera menggunakan relai sehingga tidak masalah apa yang Anda gunakan. Pastikan Anda tidak mengarahkan arus lebih dari yang dapat ditangani relai atau kabel yang Anda gunakan.

Anda juga akan melihat lingkaran kawat antara pin 8 dan 9. Saya menggunakan ini untuk mendeteksi apakah lampu terpasang. Perisai CAM memiliki resistor pull up yang terpasang pada raspberry. Ketika kabel terpasang, garis indera ditarik rendah, ketika tidak dipasang, garis indra ditarik tinggi.

Saya juga menemukan bahwa dengan menggunakan lampu rem trailer yang menampung bezel merah melakukan pekerjaan yang baik dalam menyebarkan "sinar" IR untuk menerangi area yang lebih luas. LED yang saya punya memiliki sinar yang cukup sempit. Tanpa bezel, LED memberikan sinar yang cukup rapat.

Langkah 5: Unggah Program

Terlampir adalah file python yang saya buat (saya masih mencoba mencari tahu GitHub).

File video disimpan dengan ekstensi a.h264. Saya menggunakan program FTP untuk mengunggah video ke komputer saya. Anda dapat menggunakan pemutar media VLC untuk melihat video.

Saya melampirkan beberapa video yang diambil. Salah satunya adalah kucing hutan dan yang lainnya adalah kucing.

Saya menambahkan beberapa hal lain ke sistem operasi raspberry untuk mempermudah. Saya tidak memiliki jam waktu nyata sehingga setiap kali saya menyalakan raspberry pi, saya perlu mengatur tanggal dan waktu. Saya melakukan ini dengan perintah Sudo untuk mengatur tanggal dan waktu di Raspberry:

sudo date -s "Senin 12 Agustus 20:14:11 PST 2014"

Saya juga ingin menonaktifkan LED kamera Raspberry Pi sehingga tidak akan mengingatkan apa pun yang saya rekam. Untuk menonaktifkan LED Kamera, ubah: /boot/config.txt Dan tambahkan baris berikut:

nonaktifkan_kamera_led=1

Saya berpikir untuk membuat semuanya bertenaga baterai jadi saya menemukan saya dapat menghemat ~ 20mA dengan mematikan output PAL/HDMI dengan mengubah config.txt dengan menambahkan:

opt/vc/bin/layanan tv -mati

Langkah 6: Daftar Keinginan

Saya punya beberapa ide lain untuk meningkatkan kamera. Saya mungkin mengerjakan beberapa di antaranya dan saya akan memperbarui saat saya meningkatkan…

1. Simpan video sebagai format yang lebih standar (mpg, dll)?

2. Kirim file melalui server WEB

3. Gunakan program gerak untuk deteksi hari. Program gerak mendeteksi gerakan dengan mencari perubahan piksel. Anda juga dapat fokus pada area target tertentu. Ini akan membantu dalam deteksi siang hari. Detektor PIR bekerja sangat baik di malam hari, tetapi bisa agak sensitif dalam cahaya penuh dan dapat memicu gerakan pohon dari angin, atau gerakan lain yang mungkin ingin Anda abaikan (seperti mobil di jalan, dll.). Anda dapat menyesuaikan sensitivitas detektor PIR Anda, tetapi Motion akan sangat keren.

4. Optimalkan kode – Gunakan panggilan untuk tugas yang berulang (mulai/hentikan video, ukuran disk, dll.)

5. Gunakan MUX untuk menukar modul kamera dari siang ke malam?? Bisakah itu bekerja?

6. Apa yang diperlukan untuk membuat sistem dioperasikan dengan baterai?

7. Tambahkan modul jam waktu nyata (jika tidak dapat terhubung ke internet)

8. Tambahkan program untuk terhubung kembali secara otomatis ke wifi saat terputus

9. Biarkan program secara otomatis mulai saat booting (saat Anda menerapkan daya).