Самодельная инфракрасная система датчиков движения для Raspberry Pi

В июле 2015 года я прошел стажировку в средней школе в Университете штата Колорадо, и одним из проектов, над которым я работал, был инфракрасный датчик приближения для Raspberry Pi.

Этот инфракрасный датчик ближнего действия можно отнести к разным приложениям, включая роботов, следующих за линией, и камеры, активируемые движением.

Вам понадобится:

1. Raspberry Pi (1)

2. Макетная плата (1)

3. Перфорированная печатная плата для прототипирования - любой размер (1)

4. Провод с покрытием (желательно красный, черный и желтый).

5. Инфракрасный светодиодный излучатель (1)

6. Инфракрасный светодиодный детектор (1)

7. Кабели-перемычки "мама" - "мама" (3)

8. Обычный светодиод - любого цвета (1)

9. Изолента - ДОПОЛНИТЕЛЬНО (1)

10. Контакты заголовка - ДОПОЛНИТЕЛЬНО (3)

11. Операционный усилитель LM358N9013 (1)

12. Подстроечный потенциометр 1k (1)

13. Резистор 39 Ом (1)

15. Резистор 1 кОм (1)

16. Резистор 10 кОм (1)

17. Резистор 6,8 кОм (1)

18. Резистор 3,5 кОм (1)

19. Маленькая отвертка - для использования с потенциометром (1)

20. Инструмент для зачистки проводов (1)

21. Кусачки (1)

22. Припой и паяльник (1)

Шаг 1. Создание прототипа

Прежде чем вы действительно сможете создать свое устройство, сначала найдите время, чтобы создать прототип, используя макетную плату и следуя схеме, представленной выше. Питание должно поступать от 5-вольтового вывода GPIO Raspberry Pi и распределяться на инфракрасный излучатель, приемник, операционный усилитель и потенциометр:каждый с соответствующим резистором. Обратите внимание, что к операционному усилителю подключены два разных резистора; это сделано намеренно и действует как делитель напряжения, который снижает выходное напряжение до 3,3 В (максимальное напряжение, разрешенное для входных контактов). После завершения прикрепите свой прототип к контактам GPIO 5 В и заземления, расположенным на Raspberry Pi, с помощью соединительных кабелей типа мама-мама. Если светодиод не горит, осторожно поверните ручку потенциометра вправо и остановитесь сразу после включения света. Это увеличит диапазон и чувствительность датчика. Если индикатор загорается при подаче питания, поверните ручку влево, пока индикатор не погаснет, а затем осторожно поверните ручку вправо, снова останавливаясь, как только загорится индикатор.

Шаг 2. Сборка устройства

После создания рабочего прототипа аккуратно перенесите его компоненты на перфорированную печатную плату. Обозначьте сторону печатной платы для положительных и отрицательных клемм (аналогично разветвителям питания на макетной плате) и убедитесь, что каждый компонент правильно ориентирован. Припаяйте каждый компонент на место и при необходимости подключите их с помощью перемычек. Наконец, подключите заземление, выход и питание к 3 соответствующим контактам разъема. Используйте кусачки, чтобы удалить все выступающие провода, и используйте кабельные перемычки «мама-мама», чтобы проверить, правильно ли работает ваше устройство. В противном случае рассмотрите возможность использования мультиметра для проверки правильности выполнения всех подключений.

Примечание. Если хотите, прикрепите к инфракрасному передатчику кусок изоленты. Это увеличит радиус действия вашего датчика.

Шаг 3. Код

После создания работающего устройства необходимо написать код для интеграции датчика с камерой Raspberry Pi. Ниже приведены два примера:

1. Первое, «picam», предлагает пользователю как назвать, так и установить окно предварительного просмотра перед съемкой при обнаружении движения. Затем программа выводит команду, необходимую для просмотра изображения.

// PiCam:делает снимок при обнаружении движения. Предложит пользователю указать имя изображения и длину предварительного просмотра.
#include #include #include #include #define SEN 0 #define MAXSIZE 50 #define A «Y» #define B «O»

int system (команда const char *);

int main () {wiringPiSetup (); pinMode (СЕН, ВХОД); char answer1 [MAXSIZE]; char answer2 [MAXSIZE]; имя символа [MAXSIZE] =B; char firstprefix [MAXSIZE] =«raspistill -hf -hf -t»; char secondprefix [MAXSIZE] =«xdg-open»; printf («\ nВы хотите сначала назвать свое изображение? (Введите Y / N и нажмите ENTER):«); scanf («% s», ответ1); if (strcmp (answer1, A) ==0) {printf («Как вы хотите назвать свое видео ?:»); scanf («% s», имя); strcat (имя, «.jpg»); } printf («Как долго вы хотите, чтобы камера ждала, прежде чем сделать снимок? (Введите время в миллисекундах и нажмите ENTER):«); scanf («% s», answer2); strcat (первый префикс, ответ2); strcat (первый префикс, "-o"); if (digitalRead (SEN) ==LOW) printf («\ nКАМЕРА ВЫКЛЮЧЕНА \ nОшибка:проверьте проводку ИЛИ отойдите от датчика. \ n»); else {printf («\ nКАМЕРА ВКЛЮЧЕНА \ n1. Чтобы сделать снимок, встаньте перед видеокамерой. \ n2. Ваш снимок будет сделан через указанное время. \ n3. Чтобы просмотреть изображение, введите указанную команду. \ n \ n ”); for (;;) {если (digitalRead (SEN) ==LOW) {system (strcat (firstprefix, name)); ломать; }}} strcat (второй префикс, имя); printf («Введите *% s * и нажмите ENTER для просмотра изображения! \ n», второй префикс); возврат (0); }

Подробнее:Система инфракрасного датчика движения DIY для Raspberry Pi