Demonstração do olho mágico da porta digital baseado em Raspberry Pi
Um olho mágico, olho mágico ou olho mágico é uma pequena abertura na porta que permite a visualização de dentro para fora. Esses orifícios de porta permitem ver o exterior da porta sem abri-la. Normalmente, esses orifícios de porta têm lentes olho de peixe para dar uma visão mais ampla do exterior. Neste projeto, desenvolvemos uma versão digital do olho mágico com a ajuda de uma câmera Raspberry Pi e uma placa Raspberry Pi. A primeira vantagem aparente de um olho mágico digital é que ele pode ser facilmente ocultado no design de uma porta em comparação com os olhos mágicos convencionais. Em segundo lugar, um olho mágico baseado em câmera oferece uma visão externa de 180˚. Uma versão programaticamente sofisticada do mesmo olho mágico pode fornecer recursos como identificação de visitantes (por meio de detecção de rosto), registro de visitantes não identificados e reprodução de mensagens de voz pré-gravadas para visitantes específicos.
O dispositivo desenvolvido neste projeto utiliza uma câmera Raspberry Pi, placa Raspberry Pi, um sensor PIR e uma pequena tela LCD com entrada HDMI. Pode ser facilmente integrado em qualquer porta e facilmente oculto no design de uma porta. O protótipo demonstrado aqui é desenvolvido em Raspberry Pi 3. A versão comercial ou hobby deste projeto pode ser desenvolvida usando Raspberry Pi Zero para tornar o design compacto. Uma vez instalado em um projeto de porta, todo o dispositivo pode ser alimentado com a ajuda de um adaptador 5V 2A.
Componentes necessários
- Raspberry Pi 2/3/4 ou Raspberry Pi Zero x1
- Câmera Raspberry Pi x1
- Cabo de fita para conectar a câmera Raspberry Pi x1
- Sensor pir x1
- LCD HDMI de 5″
- Conectando fios/fios jumper para testar protótipo em uma placa de ensaio
Conexões de circuito
Ao testar o projeto, você pode fazer a interface do Raspberry Pi com um monitor de desktop. Conecte um pequeno LCD HDMI à porta HDMI do Raspberry Pi. Conecte a câmera Raspberry Pi à porta CSI da placa.
Demonstração da conexão da câmera Raspberry Pi baseada em Raspberry Pi ao olho mágico da porta CSI
Para fazer a interface do sensor PIR com Raspberry Pi, conecte o pino de entrada do sensor PIR a qualquer GPIO. Aqui, o pino 7 da placa está conectado ao pino de entrada do sensor PIR. Conecte os pinos VCC e GND do sensor PIR aos pinos de saída e aterramento de 3,3 V do Raspberry Pi.
Sensor PIR
Deve-se observar que a sensibilidade do sensor PIR precisa ser ajustada para obter a entrada digital adequada. O sensor PIR é calibrado para fornecer saída definida durante o teste do programa.
Código Python
Como funciona o projeto
A câmera Raspberry Pi e o sensor PIR estão instalados na frente da porta. O próprio Raspberry Pi está instalado na parte traseira da porta. A porta possui um pequeno corte horizontal para passar pelo cabo de fita da câmera Raspberry Pi. Todo o circuito é alimentado na parte traseira da porta com a ajuda de um banco de energia ou adaptador DC. Um LCD de 5 polegadas está conectado ao Raspberry Pi na parte traseira da porta.
O usuário pode executar o script python enquanto o dispositivo é ligado e o Raspberry Pi inicializa. O script python pode ser iniciado automaticamente na inicialização. À medida que o script python é executado, ele inicia uma visualização externa no LCD. Para testar a visualização, o Raspberry Pi também pode ser conectado a um monitor de desktop com entrada HDMI. A visualização continua sem interrupção durante a execução do script. Depois de iniciar uma visualização, o Raspberry Pi verifica continuamente o sinal digital do sensor PIR. Aqui, o sensor PIR é calibrado para fornecer uma saída digital ALTA, pois detecta qualquer movimento fora da porta. Ao detectar qualquer movimento, a câmera Raspberry Pi captura a imagem externa e a armazena com um nome de arquivo com número crescente.
O código
O script python começa com a importação da classe PiCamera da biblioteca PiCamera e da classe RPi.GPIO da biblioteca GPIO. Se a biblioteca PiCamera não estiver instalada, ela deverá ser instalada usando pip ou instalada manualmente. Da mesma forma, a classe de tempo é importada da biblioteca sleep. O GPIO está configurado para numeração de placa e o pino 7 da placa é atribuído à entrada do sensor PIR. Variáveis para conter o número da imagem, o nome da imagem e o URL da imagem são declaradas. O GPIO.setwarning está definido como falso.
Um objeto da classe camera é instanciado usando o método Picamera . O pino do sensor PIR é definido como uma entrada digital. A pré-visualização da câmera é iniciada usando o método start_preview . Um atraso de 5 segundos é fornecido após o início da pré-visualização. Isso ajuda a estabilizar a câmera para luz ambiente e exposição.
Um loop infinito é executado para capturar imagens de qualquer movimento fora da porta. Se o sensor PIR detectar qualquer movimento, ele fornecerá uma saída lógica ALTA. Se a saída do sensor PIR for HIGH, o número da imagem é aumentado em 1 e é concatenado à string “image” na variável 'imagename'. O nome da imagem é anexado a um caminho de arquivo na variável 'pathname'. A imagem externa é capturada com a localização do arquivo atualizada usando o método capture . O novo nome da imagem é registrado no console usando a função print . Um atraso de 5 segundos é fornecido após a captura de uma imagem.
Demonstração
As imagens e vídeos a seguir são de testes do dispositivo usando um monitor de desktop. Observe como o dispositivo captura a imagem do exterior ao detectar cada movimento.
Demonstração do olho mágico da porta digital baseado em Raspberry Pi
Vídeo de demonstração
