Суу жардыргычты автоматтык түрдө көзөмөлдөө: 9 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Роза жегич бугулар мага каргылдандыруучу жаныбарларды токтотууга жардам берүү үчүн бутага байкоочу суу жаргычын курууга түрткү берди … Бул суу жаргыч видеого негизделген кыймыл аныктоону пайдаланып, сервону багыттоодо жана суунун кыска жарылуусун бутага алууда. Ал алынган бута бир нече секундга кыймылсыз болгондон кийин гана атат (кечигүү коддо жөнгө салынышы мүмкүн). Мага бугулар жөн эле өтүп баратканына маани бербейм, бирок алар тамакка токтосо, чуркаңыз!

Бул жерде менин суу жардыргычты сынап жаткан видео:

Суу жардыргыч-бул эмне кылып жатканын көзөмөлдөө үчүн тармагыңыздагы каалаган компьютерден (wi-fi/VNC аркылуу) алыстан туташтырыла турган өзүнчө куту. Ар бир иштетилгенде сүрөт тартылат, андыктан кийинчерээк эмне жарылганын көрө аласыз.

Мен бул Raspberry Pi, NoIR камерасын, IR светофорун, стандарттык сызыктуу сервону жана суу клапанын колдонуп, ушул күнү/түнү суунун жардыргычына көз салдым. Код Python тилинде жазылган жана Adrian Rosebrockтун cv2 сүрөт иштетүү кодунун үлгүлөрүнөн көп карыз алат. Сиз анын жазуусун көрө аласыз:

www.pyimagesearch.com/2015/06/01/home-surv…

Мен салыштырмалуу чоң, жерге негизделген максаттарга (бугуларга) умтулгандыктан, менин көйгөйүм бир аз жөнөкөйлөштүрүлгөн. Мен горизонталдык багыттоону гана талап кылам, ошондуктан бир гана сервону колдонуу менен кутула алам. Бугунун токтой турганын күтүү мага көптөгөн жалган козгогучтарды жок кылууга жардам берет. Бул менин rev-0 аракетим жана мен башкасын курсам, мен өзгөртө турган бир нече нерсени таптым. Мен буларды кийинки деталдуу жазууда белгиледим.

1 -кадам: Код

Суу жардыргыч иштетүү үчүн Raspberry Pi 3 колдонот. Видеону тартуу үчүн NoIR Raspberry Pi камерасы түнкү видео үчүн IR светофору менен бирге колдонулат. OpenCV/cv2 Python пакети сүрөт маалыматын тартуу жана иштетүү жана максаттуу координаттарды эсептөө үчүн колдонулат. Pigpio китепканасы туруктуу servo иштеши үчүн gpio көзөмөлдөө үчүн колдонулат. Кадимки RPi. GPIO пакетин колдонуу серво серпилишине алып келди. ЭСКЕРТҮҮ: pigpio китепканасын колдонууда pigpio демонун иштетүү керек. Муну pigpio lib жана Raspberry Pi камера интерфейси үчүн Pi’s /etc/rc.local баштоо файлына кошуңуз:

/etc/rc.local# Rampberry Pi менен байланышуу үчүн/dev/video0 орнотуу interfacemodprobe bcm2835-v4l2# Raspberry Pi IO башкаруу китепканасы үчүн pigpio демонун баштоо

Көбүрөөк маалымат алуу үчүн https://pypi.python.org/pypi/pigpi караңыз.

Булак коду: water_blaster.py деп аталат жана төмөндө тиркелет.

Жоопкерчиликтен баш тартуу: Мен Python коддоосуна жаңы келдим, андыктан аны Python коддоо стилинин эң сонун модели катары карабаңыз!

Негизги алгоритм төмөнкүчө:

• Баштапкы видео шилтеме кадрын алыңыз. Бул кыймылды аныктоо үчүн салыштыруу үчүн колдонулат.
• Башка кадрды алыңыз.
• Кадрды боз масштабга айлантыңыз, өлчөмүн белгилеңиз, мунарыктаңыз.
• Шилтеме алкагынан айырманы эсептеңиз
• Кичинекей айырмачылыктарды чыпкалаңыз, эң чоң айырманын координаттарын алыңыз.
• Таймерди коюңуз. Эгерде бута координаты бир нече секундада өзгөрбөсө, анда биз эмне атканыбызды сүрөткө тартып, суунун жарылышы үчүн суу клапанын иштетебиз. Сервону "мылтыктын" жарылышы үчүн бир нече градуска артка жана артка сүрүңүз.
• Эгерде биз үч триггерди өтө тез алсак, ок атууну өчүрүп, бир аз тыныгып, анан биз жаңы эле күйүп турган көлөкө же подъезд жарыгына аткандыктан, маалымдама кадрды жаңыртып коюңуз …
• Бир нече мүнөт сайын жыштыктагы өзгөрүүлөрдү (күндүн чыгышы/батышы, бүркөлүп көчүү ж.

Мен горизонталдуу багыттоо механизмин гана колдонуп жатам, бирок EBayде көптөгөн пан/эңкейиш серво орнотмолору бар жана эгер сиз тагыраак багыттоону кааласаңыз, вертикалдуу багыттоону көзөмөлдөө үчүн башка сервону кошуу оңой болмок.

Мен Raspberry Pi'ди VNC сервери катары иштетүү үчүн койдум, андан кийин программаны баштоо үчүн видеону жана журналдарды көзөмөлдөө үчүн ноутбугумдан VNC аркылуу туташтым. cd сиз water_blaster.py сакталган каталогго кирип, аны терүү менен иштетиңиз:

./python water_blaster.py

Ал видео монитордун терезесин ачат, "./log_ [дата]_ [убакыт] аттуу журнал файлын баштайт жана-j.webp

Бул жерде Raspberry Piңизде VNC орнотуу боюнча кээ бир эскертүүлөр:

Мен биринчи жолу Raspberry Pi орноткондо, нерселерди жөнгө салуу үчүн тышкы мониторду/клавиатураны/чычканды колдондум. Ал жерде RasPi конфигурациясында VNC серверин иштеттим (Raspberry Logo / Preferences / Raspberry Pi Configuration / Interfaces / VNC опциясын текшерүү). Андан кийин, ал жүктөлгөндө, анын: 0 дисплейине VNC кардары аркылуу туташууга мүмкүнчүлүк берет (демейки колдонуучу "pi" менен бирдей грамоталар менен).

Башсыз режимде демейкиде өтө кичине чечилиш дисплейи (ал эч кандай дисплейди аныктабайт), аны чоңураак чечимге мажбурлоо үчүн, муну /boot/config.txt файлына кошуп, кайра баштаңыз:

# Эгерде сизде дисплей бар болсо колдонуңуз# hdmi_ignore_edid = 0xa5000080hdmi_group = 2# 1400x1050 w/ 60Hz# hdmi_mode = 42# 1356x768 w/ 60Hzhdmi_mode = 39

Бул жерде дагы бир маалымат бар:

2 -кадам: Электроника

Суу жардыргыч электроникасына талаптар минималдуу, Raspberry Pi 3 gpio менен дискотекалдуу транзистордук буферлер аркылуу сервону, суу клапанын жана ИК светаторун айдаш үчүн (кичинекей прото тактасына курулган). Стандарттык NoIR камерасы Raspberry Pi'ге түз туташат.

Схеманын аталышы: water_blaster_schematic.pdf жана төмөндө тиркелет.

Мен Raspberry Pi үчүн 5v/2.5A арналган жабдыкты жана IR светаторун жана суу клапанын айдоо үчүн 12v/1A жабдууну колдондум. 12v камсыздоосу 5v сервого энергия берүү үчүн 5v регуляторун да айдайт. Бул "ызы -чуу" мотор башкаруу күчүн Raspberry Pi 5v менен камсыз кылуу үчүн жасалган. 12v/1A менен камсыздоо өзүнүн чегине туура келди (мен желдеткичти кошкондон кийин бир аз ашып кетти). Учурдагы чүчүкулакты чегинде кармоо үчүн, суу клапанынын релесин иштетүүдөн мурун, IR чыракты өчүрөт … Эгер сиз 1.5А жабдууну колдонсоңуз жакшы болмок. Бардык энергия булактарынын жер терминалдарын бириктирүүнү унутпаңыз.

Камера модулу Raspberry Pi'ге түз туташкан NoIRдин стандарттуу версиясы. Бул IR чыпкасы бар Raspberry Pi камерасы, аны түнкүсүн видео тартуу үчүн ИК жарыктандыргычы менен колдонууга мүмкүндүк берген.

Колдонулган серво стандарттык өлчөмдөгү 5v линиялык серво 3-4 кг-см моментке ээ.

IR жарыктандыргычы мен EBayден 4 долларга жакын арзан баада 48 лед шакеги болгон. Бул өтө күчтүү эмес жана болжол менен 15 футка чейин жарык бере алат. Эгерде сизде кошумча бюджет болсо, анда күчтүү жарыктандыргычты алуу жакшы жакшыртуу болмок.

Мен gpio23ке "мүчүлүштүктөрдү алмаштырууну" коштум. Код которгучтун абалын текшерет жана басылса, суу клапанынын релесин кургак отко текшерүү үчүн өчүрөт. Мен бул которгуч менен көбүрөөк иштейм деп ойлогом, бирок аны такыр колдонбой калдым. Мен аны жана аны издеген кодду алып салмакмын …

3 -кадам: Курулуш: Камера жана IR Иллюминатор

Мен Harbor Freight пластикалык ок кутучасын корпус катары колдондум. Негизинен мага сууга чыдамдуу нерсе керек болчу, анткени сууну көп чачуу/агып кетүү сөзсүз болот. Көптөгөн тешиктер/оюктар бар, бирок алар тент менен, тунук пластик менен жабылган же суу төгүү үчүн үстүңкү бургуланган. Көзүмө көрүнүп тургандай, мен жогорку кубаттуулуктагы компоненттерге ички радиаторлору бар металл кутучаны колдонушум керек эле. Муну менен мен желдеткичти кошуудан качмакмын деп ойлойм. Пластикалык кутуча өтө изоляцияланган жана ички температуранын өтө жогорулашына жол берген.

Акырында камера көрүнүшү үчүн кичинекей терезе кесилип, ИК жарыктандыргычы мен тегеректеп жүргөн эски пластикалык линзанын ичине орнотулган.

4 -кадам: Курулуш: Суу түтүктөрү

Суу кирүүчү жер 12V суу клапанына салынып, ¼”ID x 3/8” OD винил түтүккө туташтырылган. Бул өз кезегинде PVC”тикендүү түтүктү PVC тайдырууга ылайыктуу ПВХ коннекторуна туташтырылган жана суу агымы үчүн бургуланган 1/16” тешиги бар ¾”ПВХ суу капкагына чапталган. Мен суу клапанынын релесин аба ырайынан алыс кармагым келди, ошондуктан ал кутунун ичине орнотулган. Агып кетүү коркунучу бар, бирок мен кутунун түбүндө дренаждык тешиктерди бургуладым жана эгерде андай болсо, электрониканын потенциалдуу сууга зыян келтирүү ыктымалдыгын азайтуу үчүн электрониканы бийик орноттум. Эстетикалык жактан жагымдуу эмес, бирок коопсузураак, клапанды сыртка орнотуп, ичиндеги 12в релелик зымдарды иштетүү болмок. Серво үстүндөгү тунук пластикалык диск шлангдын учуна орнотуунун ыңгайлуу жолу болгон жана ал суунун servoго түшүп кетишинен сактайт. Коробка өтө эле жылынып жаткандыктан, желдеткич кийин ойлонгон. Суу тамып кетпеши үчүн үстүнө кичине тентек курдум.

5 -кадам: Курулуш: Максаттуу Серво

Кутунун чокусуна тешик кесилет жана багытталган серво орнотулуп, суу өтпөшү үчүн кремний менен мөөрлөнөт.

6-кадам: Курулуш: Электр булактарын, желдеткичти, Raspberry Pi жана протоколдорду орнотуу

Эки кубат булагы (5v жана 12v) кутунун капталынан чыгуучу бир электр кабелине туташтырылган. Raspberry Pi жана прото тактасы чокунун жанындагы кутунун капталына орнотулган. Төмөндө дренаждык тешиктер жана аба четиндеги тешиктер үстүнкү четинде бургуланганына көңүл буруңуз. Желдетки Raspberry Pi карама -каршы орнотулган. Жандыруу/өчүрүү өчүргүчтөрү жок, анткени мен Raspberry Pi'ди расмий түрдө "азыр sudo өчүрүү" буйругу жок өчүрүүнү каалабайм (б.а. кубаттуулуктун оңой өчүрүлүшүн каалабайм).

7 -кадам: Курулуш: Proto Board

Прото тактасында 5v жөнгө салгыч, чыпка капкагы, күч транзисторлору (сервону жана суу клапанын башкаруучу) жана мүчүлүштүктөрдү оңдоочу бар.

8 -кадам: Курулуш: Raspberry Pi камерасы

Raspberry Pi камерасы лента кабели аркылуу Raspberry Pi менен түз туташат жана кутунун маңдайындагы көрүүнү кесип турган тунук пластикалык табакка орнотулган.

9 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

Долбоор болжол менен 120 долларга бааланган. Долбоордун наркынын негизги бөлүгүн Raspberry Pi, камера, серво жана энергия булактары түзөт. Мен бөлүктөрдүн көбүн EBay же Amazonдо жана сантехникалык тетиктерди жергиликтүү жабдуулар дүкөнүнөн таптым.

• Raspberry Pi 3 (Amazon) $ 38
• NoIR камерасы (EBay) 30 доллар
• 5v Analog Servo (4кг-см моменти) (EBay) $ 10
• 5v/2.4A Wall Power Supply (EBay) $ 8
• 12v ½”Суу клапаны (EBay) $ 5
• Түтүктөр, түтүктөр-кошкучтар (Ош) 5 доллар
• Пластикалык ок куту (Харбор жүк) 5 доллар
• 12v/1.5A Wall Power Supply (EBay) $ 5
• IR Illuminator (EBay) $ 4
• Башка Компоненттери (Резисторлор, Коммутаторлор, Диод) $ 2
• CPU күйөрманы (EBay) $ 2
• Proto Board, Standoffs, Screws (EBay) $ 2
• (2) Power Transistors (2n5296) (EBay) $ 1
• 5v Regulator (LM7805) (EBay) $ 1
• Таза пластик 3/32”(Tap Plastics Misc. Bin) 1 доллар
• Power Cord (Ош) 1 доллар

Мен буюмдарды сатып алган дүкөндөр/сайттар:

• Alice1101983 EBay Сайты:
• 2bevoque EBay Сайты:
• Харбор жүк
• Orchard Supply Hardware
• Amazon
• Пластмассаны таптаңыз