Cámara meteorológica Raspberry Pi: 13 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Hace un tiempo quería un proyecto que combinara lo siguiente:

1. Frambuesa pi
2. Código Python
3. Estado en vivo
4. Indicaciones de actividad

Así que decidí construir una caja Raspberry Pi que tomaría fotos de mi patio trasero a intervalos programados, indicaría cuándo se estaban tomando las fotos y finalmente enviaría esa información a Twitter para su revisión.

Lista de suministros eléctricos:

• Frambuesa pi
• Placa de conexión Raspberry Pi (para indicación LED)
• LCD de 5 pulgadas para visualización interactiva cuando sea necesario
• Cámara Raspberry Pi (5 megapíxeles)
• cable HDMI
• Cable CAT 5
• Paquete de alimentación de CC para el Pi
• Cables o puentes de calibre 24-26
• 3 leds
• 3 resistencias de 10-100 ohmios
• Interruptor de botón de 2 posiciones

Lista de suministros de caja:

• 1/4 paneles de pino cortados a medida del proyecto

  La parte superior, inferior, el frente y la parte posterior están hechos del mismo tipo de madera en mi ejemplo

• Se utilizaron tablas de pino de 1/4 por 1 pulgada de ancho para hacer los lados izquierdo y derecho de la caja.
• La abrazadera para el montaje de la ventana se hizo con restos que tenía en el taller.

Misc:

• Tornillos para estuche
• Pegamento caliente para el montaje
• Soldadura y fundente para conexiones de resistencias / LED

Instrumentos:

• Inglete o sierra de mesa
• Sierra caladora o Dremel
• Lijadora o herramienta oscilante con cabezal de lijado
• Pistola de soldar
• Estufa de leña
• Escofinas, limas, cinceles según sea necesario para hacer los agujeros más pequeños en el estuche

Software y cuentas:

• Sistema operativo Raspberry Pi de su elección
• Cuenta de Twitter con clave de desarrollador gratuita
• Python 3 en la Raspberry Pi

Paso 1: Compras recomendadas:

Para facilitar esta construcción, recomiendo uno de los Canakit disponibles que vienen con Raspberry Pi, LED, resistencias, placa de conexión, tarjeta SD y estuche.

https://www.canakit.com/raspberry-pi-3-ultimate-ki…

La cámara que se encuentra actualmente en producción es la de 8 megapíxeles

• https://www.canakit.com/raspberry-pi-camera-v2-8mp…
• La versión anterior de 5mp todavía está disponible:

Paso 2: el diagrama del caso (exterior)

Este es el diseño general del exterior de mi carcasa, y realmente depende de si decide agregar todos los componentes en su compilación. Además, dependiendo de dónde planee colocar su cámara, es posible que este tamaño de carcasa no funcione para usted, si es así, estos planes son más una sugerencia que una lista de construcción formal.

Paso 3: diagrama de diseño interior

Según mis objetivos para el proyecto, puede ver que agregué la cámara al sistema básico Raspberry Pi, así como la placa de conexión para poder controlar los LED en la parte frontal de la carcasa. Decidí agregar una pantalla LCD para las ocasiones en que quiero usar el Pi de forma interactiva y no en modo sin cabeza.

El interruptor de botón se agregó para restablecer el Pi si es necesario.

Paso 4: Configuración del sistema operativo Raspberry Pi, Python, CRON

Sistema operativo Raspberry Pi:

Si compra un kit, normalmente obtendrá una tarjeta SD instalada con NOOBS, si no hay muchos tutoriales disponibles para instalar RASPBIAN (mi elección en este proyecto). Pero aquí está la guía oficial para instalar RASPBIAN desde una tarjeta SD NOOBS:

Python 3:

Desde el shell si Python 3 no está instalado:

sudo apt-get install python3

El código de Python adjunto está configurado para hacer lo siguiente:

• Leer valores de Raspberry Pi (tiempo de actividad y temperatura de la CPU)

• Cree un tweet utilizando los tokens de desarrollador suministrados para publicar en Twitter (el enlace a continuación lo llevará a Twitter para crear una cuenta de desarrollador o agregarlo a su propia cuenta)

  https://developer.twitter.com/en/docs/basics/getti…

• Ilumina el LED amarillo al construir el poste
• Ilumina el LED rojo al publicar

CRON

Utilizo un trabajo programado (CRON) para ejecutar el script en un intervalo preseleccionado:

Como se ve a continuación, el script se ejecuta cada cinco minutos de 7 a.m. a 4 p.m

0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 7-16 * * * sudo / usr / bin / python3 /home/pi/system_info.py

Para listar un CRON de usuarios:

sudo crontab -l -u pi

Para editar el CRON de un usuario:

sudo crontab -e -u pi

Paso 5: cableado de los componentes (interruptor y LED)

Placa de conexión de GPIO a LED:

Podemos controlar la salida del conector GPIO de la Raspberry Pi usando una placa de conexión como la de la foto.

En este caso, nuestro código Python enviará una señal de encendido al pin en el GPIO (en la imagen se muestra una conexión a GPIO 26). Enviamos el voltaje a través del cable en la placa de ruptura y a través de una resistencia a una de las patas del LED. El otro lado del LED está conectado al lado de tierra de la placa de conexión para completar el circuito.

Tenga en cuenta que la resistencia está en línea para evitar el agotamiento del LED, cuanto más límite de corriente en el LED, más atenuador será. Los paquetes Canakit normalmente tienen LED con resistencias de 220 Ohm y 10k Ohm, así como la placa de conexión. Esto ayuda a eliminar algunas conjeturas al comprar la configuración de resistencia LED correcta.

Interruptor de botón pulsador:

Con Raspberry Pi 2 y Raspberry Pi 3, hay un punto de reinicio en la placa. En el caso del Pi 2 el par de pines "P6" y en el Pi 3 el par de pines "RUN" nos permite enviar un "High" cuando conectamos los dos pines enviando un "Halt" al sistema.

Esto NO es un interruptor de apagado, solo un reinicio … Recomiendo emitir lo siguiente como un apagado desde el shell:

sudo shutdown -h ahora

Paso 6: Vista interior del panel frontal

Estas dos fotos muestran la pantalla LCD, el botón de encendido, la placa de conexión y los LED conectados al frente de la carcasa.

Un descargo de responsabilidad rápido, el LED de la derecha dejó de funcionar, por lo que los cables están terminados (hasta que reemplace el LED)

Paso 7: Vista exterior del panel frontal

Como puede ver, el panel frontal terminado con la pantalla LCD, los LED en su lugar y los gráficos de madera grabados en la carcasa de pino.

Paso 8: Vista interior de la parte posterior de la carcasa

Ubiqué la Raspberry Pi justo al lado de la cámara Raspberry Pi simplemente porque el cable plano de la cámara es muy corto.

Paso 9: Vista exterior de la parte posterior de la carcasa

No hay mucho que decir sobre el panel posterior, aparte de que la cámara está fija en su posición, por lo que deberá mover la carcasa para obtener el ángulo de visión que desee.

Paso 10: Vista exterior del lado derecho de la carcasa

El lado derecho de mi estuche tiene aberturas para permitir la conexión al pi (USB y CAT 5), así como algo de espacio para enrutar el cable USB desde la pantalla LCD hasta el Pi, ya que el cable era demasiado rígido para doblar sin aumentando el ancho de la caja.

Paso 11: Montaje en ventana

Debido a que esta es una posición de cámara fija, tuve que construir un soporte y soportes para obtener el ángulo correcto de la cámara para el patio trasero. Sencillos trozos de madera del taller y algunas calzas de madera para crear una plataforma en ángulo. Se usaron soportes en L para sujetar la parte frontal de la caja de la cámara en su lugar (los gatos a menudo la mueven si no hay nada en su lugar para sostener la carcasa)

Paso 12: Tweet de muestra:

twitter.com/allthingstazz/status/934537216…

Paso 13: Pensamientos finales

Esta guía se puede transformar en muchas versiones diferentes, solo se me ocurrieron algunos objetivos y me propuse construir un dispositivo para ejecutar los objetivos. ¡Esperamos sus comentarios y compilaciones!