Raspberry Pi Infrarood Game Camera - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Ik ben net begonnen met het verkennen van de Raspberry Pi en was geïntrigeerd door de Pi-infraroodcameramodule. Ik woon in een wat afgelegen gebied en heb tekenen gezien van verschillende wilde beestjes die 's nachts rond het huis zoeken.

Ik had het idee om een nachtelijke gamecamera te maken met een Raspberry Pi NoIR-camerabord met een PIR-bewegingsdetector en een externe IR LED-spot om het gebied te verlichten zodat de IR-camera video kan vastleggen.

Ik begon met iets eenvoudigs, maar zoals alle ingenieurs, bleef ik er steeds meer aan toevoegen. Dus hier is hoe het werkt:

Dit project maakt gebruik van een Raspberry Pi die is ingesteld met WiFi in een headless-modus. Ik kan mijn externe camera binnen het wifi-bereik hebben, dus als ik eenmaal verbonden ben, kan ik het programma starten en de vastgelegde videobestanden ophalen. Er zijn veel instructies online om dit te doen, dus ik zal dat hier niet herhalen. Ik heb ook de Raspberry Pi-camera geïnstalleerd volgens de online instructies. Test de headless (als dit is wat je wilt) en de camera om te controleren of alles werkt.

Dit project maakt gebruik van de Raspberry Pi NoIR Camera Board (infrarood) voor nachtelijke video-opnames wanneer er iets wordt gedetecteerd. Het Pi NoIR Camera Board kan ook overdag worden gebruikt, maar omdat het IR-filter is verwijderd, is de kleur wat vervaagd. Ik heb een externe IR LED Spotlight gebouwd die wordt ingeschakeld wanneer beweging wordt gedetecteerd om het gebied te verlichten tijdens het vastleggen van video. Zodra de geselecteerde videoduur is verstreken, wordt de IR LED-spot uitgeschakeld. Het ontwerp heeft ook een LDR-circuit om te detecteren of het dag of nacht is. Als het nacht is en er beweging wordt gedetecteerd, is de IR LED-spot ingeschakeld en overdag is deze uitgeschakeld. Door de externe IR LED-spotkabel aan te sluiten, wordt een detectiepen geaard om te detecteren of de lamp is aangesloten op de camera. Als de externe IR Spotlight niet wordt gedetecteerd, wordt de lampuitvoer uitgeschakeld. Na PIR-detectie, indien 's nachts, activeert GPIO-pin 22 het relais dat de IR-leds met hoge stroom aanstuurt (indien aangesloten).

Het vastleggen van video kan ook behoorlijk wat schijfruimte in beslag nemen en kan snel vol raken. Ik ontdekte dat ik eenmaal de schijfruimte volledig had opgevuld en niet op afstand kon inloggen en de Pi niet wilde opstarten. Om dit op te lossen heb ik wat code toegevoegd om schijfruimte te meten en het programma af te breken als de schijfruimte bijna op is.

Genieten van!

Stap 1: Onderdelenlijst

Raspberry Pi:

Raspberry Pi

NoIR-camerabord

WiFi-dongle (indien gewenst)

Schild onderdelen:

Humble Pi Shield protoboard

SN75468D

DS2E-L-5V relais

1M ohm potentiometer

100K ohm weerstand

1K ohm weerstand

LED

2N3904-transistor

LDR

100K ohm weerstand

Diverse IO-pinconnectoren, zoals vereist

Verbindingsdraad, zoals vereist

Behuizing:

Behuizing om de Pi en het schild te huisvesten

Interfaceconnectoren, zoals vereist

IR-LAMP:

20 hoge stroom IR LED's

47 ohm, 5W weerstanden (2 stuks)

Lampbehuizing (ik gebruikte een aanhangerrembehuizing)

Stap 2: Maak het schild

Ik heb een schild gemaakt om het relais, de relaisdriver, de PIR-interface, het LDR-circuit, de IR LED-lampsensor en andere IO te monteren.

Ik heb het Humble Pi Shield gebruikt:

Ik groef rond in mijn diverse onderdelen en gebruikte een 75468, hoogspanning, hoge stroom, Darlington-transistorarray. Het enige dat u nodig hebt, is een stuurprogramma met voldoende uitgangsstroom om het relais in te stellen / te resetten. Ik heb ook een Visio-bestand bijgevoegd om te laten zien hoe ik de onderdelen heb geplaatst en de jumperdraden heb toegevoegd, evenals het schema (Eagle-formaat).

Ik gebruikte een aantal reserve socket-pinnen en krimpkous om connectoren voor IO van het bord naar de behuizingsconnectoren, PIR en LDR te maken.

Stap 3: Bouw de behuizing

Ik vond een reservebehuizing in de rommeldozen van mijn onderdelen. Iets eenvoudigs, maar in de toekomst zou ik het kunnen vervangen door een waterdichte behuizing en experimenteren met batterij/oplaadbare stroombron.

Ik sneed een gat in de behuizing zodat de PIR-sensor zou uitsteken en monteerde deze op de behuizing. Ik heb ook een op het paneel gemonteerde LED-doorvoertule gebruikt om de LDR vast te houden.

Ik heb nog een gat gesneden voor de Pi-camera. Ik heb een plexiglas venster over de camera gelijmd om de lens te beschermen.

Ik heb een DB-9 type connector geïnstalleerd voor de externe IR LED Spotlight.

Ik heb een stroomconnector geïnstalleerd om het hele ding van stroom te voorzien.

Omdat ik een reservebehuizing gebruikte die ik bij de hand had, biedt deze behuizing geen gemakkelijke toegang tot de SD-kaart en de WiFi-dongle. Maar als je alles eenmaal werkend hebt, hoef je dat niet echt te doen, tenzij er echt iets kapot gaat.

Stap 4: Maak de IR LED Spotlight

De IR LED Spotlight was vrij eenvoudig. Ik vond een aantal goedkope high power IR LED's op EBAY gespecificeerd op 700 mA piek. Ik heb 4 strings van 5 LED's gemaakt die in serie zijn geschakeld (zie schema). Ik heb de twee snaren parallel aangesloten en aan elke snaar een weerstand van 47 ohm, 5 W bevestigd. Ik heb een externe voedingsadapter gevonden die ongeveer 17 VDC levert. Ik heb de weerstanden geselecteerd om de stroom te beperken, zodat ik de LED's niet doorbrand. U moet de specificaties van uw LED's achterhalen, hoeveel u wilt, welke voeding u moet gebruiken voor de LED-aandrijfstroom en de beperkende weerstanden berekenen. De Pi kan deze op geen enkele manier zelf besturen. Het Camera Shield maakt gebruik van een relais, dus het maakt niet uit wat je gebruikt. Zorg er wel voor dat u niet meer stroom aanstuurt dan het relais aankan of de bedrading die u gebruikt.

Ook zie je een draadlus tussen pin 8 en 9. Deze gebruik ik om te detecteren of de lamp is bevestigd. Het CAM-schild heeft een optrekweerstand die aan de framboos is bevestigd. Wanneer de kabel is bevestigd, wordt de detectielijn laag getrokken, wanneer deze niet is bevestigd, wordt de detectielijn hoog getrokken.

Ik ontdekte ook dat door het gebruik van een remlicht voor een aanhangwagen, de rode rand uitstekend werkt bij het verspreiden van de IR-"straal" om een groter gebied te verlichten. De LED's die ik heb hebben een vrij smalle bundel. Zonder de bezel zorgen de LED's voor een vrij strakke lichtbundel.

Stap 5: Upload het programma

Bijgevoegd is het python-bestand dat ik heb gemaakt (ik probeer GitHub nog steeds te achterhalen).

De videobestanden worden opgeslagen met de extensie a.h264. Ik gebruik een FTP-programma om de video's naar mijn computer te uploaden. U kunt de VLC-mediaspeler gebruiken om de video's te bekijken.

Ik heb een paar vastgelegde video's bijgevoegd. De ene was een bobcat en de andere was een kat.

Ik heb een paar andere dingen toegevoegd aan het Raspberry-besturingssysteem om het gemakkelijker te maken. Ik heb geen realtime klok, dus elke keer dat ik de Raspberry Pi opstart, moest ik de datum en tijd instellen. Ik deed dit met het Sudo-commando om de datum en tijd op Raspberry vast te zetten:

sudo datum -s "Mon Aug 12 20:14:11 PST 2014"

Ik wilde ook de Raspberry Pi-camera-LED uitschakelen, zodat deze niet zou waarschuwen wat ik aan het opnemen was. Om de camera-LED uit te schakelen, wijzigt u: /boot/config.txt En voeg de volgende regel toe:

disable_camera_led=1

Ik dacht erover om het hele ding op batterijen te laten werken, dus ik ontdekte dat ik ~ 20mA kon besparen door PAL / HDMI-uitgangen uit te schakelen door config.txt te wijzigen door toe te voegen:

opt/vc/bin/tvservice -uit

Stap 6: Verlanglijst

Ik heb nog een paar andere ideeën om de camera te verbeteren. Ik zou aan sommige hiervan kunnen werken en ik zal updaten als ik upgrade …

1. Video opslaan als een meer standaard formaat (mpg, enz.)?

2. Bestanden verzenden via WEB-server

3. Gebruik het bewegingsprogramma voor dagdetectie. Bewegingsprogramma detecteert beweging door te zoeken naar pixelveranderingen. U kunt zich ook richten op een specifiek doelgebied. Dit zal helpen bij de detectie overdag. De PIR-detector werkt geweldig 's nachts, maar kan enigszins gevoelig zijn in het volle licht en kan worden geactiveerd bij bewegingen van bomen door wind of andere bewegingen die u misschien wilt negeren (zoals auto's op een weg, enz.). Je kunt de gevoeligheid van je PIR-detector aanpassen, maar Motion zou best cool zijn.

4. Optimaliseer code - Gebruik oproepen voor repetitieve taken (start/stop video, schijfgrootte, enz.)

5. Gebruik MUX om cameramodules van dag naar nacht te wisselen?? Kan dat werken?

6. Wat zou er nodig zijn om het systeem op batterijen te laten werken?

7. Real-time klokmodule toevoegen (indien geen verbinding met internet mogelijk)

8. Voeg een programma toe om automatisch opnieuw verbinding te maken met wifi wanneer de verbinding wordt verbroken

9. Laat het programma automatisch starten bij het opstarten (wanneer je stroom aanzet).