期末專題 Team #6

題目

防盜攝影機

組員

陳勁龍

賀祐農

竹內宏輝

Hackpad<https://hackpad.com/project-Team6-1IgfrbuoIOc>_

GitHub<https://github.com/ycess87009/raspberry_camera_python>_

YouTube<https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=myaoz7UZFzY>_

預期目標

• 有人經過時燈光會亮起，而攝影機會跟隨著人拍攝。

• 當偵測到有人經過時，發送簡訊給指定手機。

• 改善攝影機的夜視能力和增加拍攝距離

預算

IR sensor 5個(or 7個)

攝影機 1個

USB 3G Modem 1個

馬達 1個

齒輪 2個

固定基座 1個

製作過程

• IR

  型號:HC-SR501

  偵測的極限約6~7公尺，實測延遲時間約為1秒(商家給的資料為0.3秒…)。

  延遲時間雖然比第一次買得少，但仍然無法達到我們期望的反應時間，只能用軟體的方式解決。

  經過多次測試後，調整較為合適的角度。

• 攝影機

  型號:Omnivision 5647 sensor

• 馬達

  型號:SG90 9G伺服馬達

  以PWM的方式控制，轉動角度為180度

  一開始把馬達固定在支架上時，發現馬達轉動的初始位置與支架擺放不恰當，會使馬達轉動時支架和共定座卡住。

  經過測試後，調整較為合適的位置。

• 演算法

  以rising edge觸發interrupt。當有任何一個IR 觸發時，將所有目前位於高電位的IR對應的位置值計算後，

  轉動馬達到計算的位置。

  此法在追蹤目標時仍然不準確，因為IR 的延遲時間約為1秒左右，且長短不一。

• 燈泡

  我們討論後認為，與其購買有夜視能力的攝影機(需增加約220元)，不如直接在附近製造光源，故使用繼電器(relay)控制燈泡來產生光源。

遇到的問題

• 馬達轉動停止時會震動

  因為RPi.GPIO library控制PWM的方式是以軟體控制，馬達轉到指定位置後會抖動，造成畫面震盪。

  為修正此問題，改以硬體操作PWM的方式來改善，但在馬達轉動時，畫面仍然會不穩定。

• IR 探測範圍過大

  若不縮小IR 探測範圍，複數個IR 同時感測到人體的機會過大，而無法正確控制馬達轉動到對應的位置。

  故IR前面以強力膠將水管轉接頭黏上，但又因水管過重，會造成馬達負荷過重，因此改變馬達轉動停止的條件。

  (原本是讓IR跟著馬達一起轉，這樣只要中間的IR感測到即可停止。但在IR無法一起轉的情況下，只能實際測試適合的轉動位置)

• Pi不夠電

  因為連接的東西有點多，每當馬達轉動的時候，會因為瞬間功耗過大，造成有時pi會當機。故增加一個電容(4700uF)還緩衝來解決此問題。

實際成品成本

攝影機 730元

人體感測器 200元(5個)

水管轉接頭 50元(5個)

線材、接頭&麵包板 150元

膠帶、強力膠 65元

電容 15元

馬達 70元

支架 250元

總計 1530元