Besucherüberwachungssystem mit Himbeer-Pi und Pi-Kamera

Raspberry Pi ist ein auf ARM Cortex basierendes, beliebtes Entwicklungsboard für Elektronikingenieure und Bastler. Mit der Verarbeitungsgeschwindigkeit und dem Speicher kann Raspberry Pi wie ein normaler PC zum gleichzeitigen Ausführen verschiedener Funktionen verwendet werden. Daher wird es in Ihrer Handfläche als Mini-Computer bezeichnet. Wir haben eine Reihe von Raspberry Pi-Tutorials erstellt, um mit Raspberry Pi von Grund auf neu zu beginnen und dann mit Raspberry Pi IoT-Projekte auf hoher Ebene zu erstellen.

Diesmal sind wir mit unserem nächsten interessanten Projekt hier, dem Besucherüberwachungssystem mit Bilderfassungsfunktion. Hier verbinden wir die Pi-Kamera mit dem Raspberry Pi, um das Bild jedes Besuchers aufzunehmen, der durch das Tor oder die Tür eingetreten ist. In diesem Projekt muss eine Person, wenn sie am Tor ankommt, einen Knopf drücken, um das Tor zu öffnen. Sobald sie den Knopf drückt, wird ihr Bild erfasst und mit dem Datum im System gespeichert und Zeitpunkt der Eingabe. Dies kann für Sicherheits- und Überwachungszwecke sehr nützlich sein.

Dieses System ist sehr nützlich in Büros oder Fabriken, in denen Besuchereintrittsaufzeichnungen für Besucher und Anwesenheitsaufzeichnungen für Mitarbeiter geführt werden. Dieses Überwachungssystem digitalisiert und automatisiert die gesamten Besuchereinträge und -besuche und muss nicht manuell verwaltet werden. Dieses System kann entweder von der Person selbst bedient werden oder es kann ein Bediener zum Drücken der Taste für sehr viele Besucher vorhanden sein. Dies ist ein gutes Projekt, um mit der Pi-Kamera zu beginnen und sie mit Raspberry Pi zu verbinden.

Erforderliche Komponenten:

• Himbeer-Pi
• Pi Kamera
• 16x2 LCD
• Gleichspannungs Motor
• IC L293D
• Summer
• LED
• Brotbrett
• Widerstand (1k, 10k)
• Kondensator (100 nF)
• Druckknopf
• Kabel anschließen
• 10k Topf
• Energieversorgung

Arbeitserklärung:

Die Arbeit mit diesem Raspberry Pi Monitoring System ist einfach. Dabei wird eine Pi-Kamera verwendet, um die Bilder von Besuchern aufzunehmen, wenn ein Druckknopf gedrückt oder ausgelöst wird. Ein Gleichstrommotor wird als Gate verwendet. Wann immer jemand den Ort betreten möchte, muss er den Knopf drücken. Nach dem Drücken der Taste sendet Raspberry Pi einen Befehl an Pi Camera, um auf das Bild zu klicken und es zu speichern. Danach wird das Tor für eine Weile geöffnet und dann wieder geschlossen. Der Summer wird verwendet, um beim Drücken der Taste einen Ton zu erzeugen, und die LED zeigt an, dass der Raspberry Pi bereit ist, das Drücken der Taste zu akzeptieren. Wenn die LED leuchtet, ist das System betriebsbereit.

Hier werden die Bilder der Besucher in Raspberry Pi mit dem Namen gespeichert, der selbst die Uhrzeit und das Datum der Eingabe enthält. Dies bedeutet, dass Datum und Uhrzeit nicht separat an einem anderen Ort gespeichert werden müssen, da wir Uhrzeit und Datum als Namen für das aufgenommene Bild zugewiesen haben (siehe Abbildung unten). Wir haben hier das Bild einer Box als Besucher aufgenommen, die vollständige Demonstration finden Sie im Video am Ende.

Schaltungserklärung:

Die Schaltung dieses Raspberry Pi-Besucherüberwachungssystems ist sehr einfach. Hier wird eine Flüssigkristallanzeige (LCD) zur Anzeige von Uhrzeit / Datum des Besuchereingangs und einiger anderer Nachrichten verwendet. Das LCD ist im 4-Bit-Modus mit dem Raspberry Pi verbunden. Die LCD-Pins RS, EN, D4, D5, D6 und D7 sind mit dem Raspberry Pi GPIO-Pin Nr. 18, 23, 24, 16, 20 und 21 verbunden. Das Pi-Kameramodul ist am Kameraschlitz des Raspberry Pi angeschlossen. Zu Anzeigezwecken ist ein Summer an den GPIO-Pin 26 des Raspberry Pi angeschlossen. Die LED ist über einen 1k-Widerstand mit dem GPIO-Pin 5 verbunden, und ein Druckknopf ist mit dem GPIO-Pin 19 in Bezug auf Masse verbunden, um die Kamera auszulösen und das Gate zu öffnen. Gleichstrommotor (als Gate)ist über den Motortreiber-IC (L293D) mit dem Raspberry Pi GPIO Pin 17 und 27 verbunden. Die restlichen Verbindungen sind im Schaltplan dargestellt.

Um die Pi-Kamera anzuschließen, führen Sie das Flachbandkabel der Pi-Kamera in den Kameraschlitz ein, ziehen Sie die Laschen des Anschlusses an der RPi-Platine leicht nach oben und stecken Sie das Flachbandkabel in den Schlitz. Drücken Sie die Laschen dann vorsichtig wieder nach unten, um das Flachbandkabel zu befestigen.

Raspberry Pi Konfiguration und Programmierung Erläuterung:

Wir verwenden hier die Python-Sprache für das Programm. Vor dem Codieren muss der Benutzer Raspberry Pi konfigurieren. Im Folgenden finden Sie zwei Tutorials für die ersten Schritte mit Raspberry Pi und das Installieren und Konfigurieren von Raspbian Jessie OS in Pi:

• Erste Schritte mit Raspberry Pi - Einführung
• Erste Schritte mit Raspberry Pi - Konfiguration

Nach der erfolgreichen Installation von Raspbian OS auf Raspberry Pi müssen wir Pi-Kamerabibliotheksdateien installieren, um dieses Projekt in Raspberry Pi ausführen zu können. Dazu müssen wir die angegebenen Befehle befolgen:

$ sudo apt-get install python-picamera $ sudo apt-get install python3-picamera

Danach muss der Benutzer die Raspberry Pi-Kamera mithilfe des Raspberry Pi-Softwarekonfigurationstools (raspi-config) aktivieren:

$ sudo raspi-config

Wählen Sie dann die Kamera aktiviert und es aktiviert.

Anschließend muss der Benutzer Raspberry Pi neu starten, indem er einen Sudo-Neustart ausgibt , damit neue Einstellungen vorgenommen werden können. Jetzt ist Ihre Pi-Kamera einsatzbereit.

$ sudo neu starten

Das Python-Programm dieses Projekts spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Ausführung aller Operationen. Zunächst schließen wir die erforderlichen Bibliotheken ein, initialisieren Variablen und definieren Pins für LCD, LED, Motor und andere Komponenten.

RPi.GPIO als GPIO importieren Picamera importieren Importzeit m11 = 17 m12 = 27 led = 5 buz = 26 button = 19 RS = 18……………

Die Funktion def capture_image () wird erstellt, um das Bild des Besuchers mit Uhrzeit und Datum zu erfassen.

def capture_image (): lcdcmd (0x01) lcdprint ("Bitte warten.."); data = time.strftime ("% d_% b_% Y \% H:% M:% S") camera.start_preview () time.sleep (5) Daten drucken camera.capture ('/ home / pi / Desktop / Visitors /%s.jpg'%data) camera.stop_preview () lcdcmd (0x01) lcdprint ("Bild aufgenommen") lcdcmd (0xc0) lcdprint ("Erfolgreich") time.sleep (2)

Die Funktion def gate () ist für den Antrieb des Gleichstrommotors geschrieben , der hier als Gate verwendet wird.

def gate (): lcdcmd (0x01) lcdprint ("Willkommen") gpio.output (m11, 1) gpio.output (m12, 0) time.sleep (1.5) gpio.output (m11, 0) gpio.output (m12, 0) time.sleep (3) gpio.output (m11, 0) gpio.output (m12, 1) time.sleep (1,5) gpio.output (m11, 0) gpio.output (m12, 0) lcdcmd (0x01); lcdprint ("Danke") time.sleep (2)

Einige Funktionen sind für LCD definiert, wie die Funktion def begin () zum Initialisieren des LCD, die Funktion def lcdcmd (ch) zum Senden von Befehlen an das LCD, die Funktion def lcdwrite (ch) zum Senden von Daten an das LCD und die Funktion def lcdprint (Str) Funktion wird verwendet, um Datenzeichenfolgen an das LCD zu senden. Sie können alle diese Funktionen im nachfolgenden Code überprüfen.

Dann haben wir die LCD- und Pi-Kamera initialisiert und den Druckknopf kontinuierlich mit der while- Schleife gelesen. Immer wenn der Druckknopf gedrückt wird, um das Tor für den Eintritt zu öffnen, wird das Bild des Besuchers erfasst und mit Datum und Uhrzeit auf dem Raspberry Pi gespeichert, und das Tor wird geöffnet. Überprüfen Sie den vollständigen Code und das Demonstrationsvideo unten.

während 1: d = time.strftime ("% d% b% Y") t = time.strftime ("% H:% M:% S") lcdcmd (0x80) lcdprint ("Time:% s"% t) lcdcmd (0xc0) lcdprint ("Datum:% s"% d) gpio.output (led, 1) wenn gpio.input (button) == 0: gpio.output (buz, 1) gpio.output (led, 0) time.sleep (0.5) gpio.output (buz, 0) capture_image () gate () time.sleep (0.5)

Dieses Kameraüberwachungssystem bietet viel Spielraum für Upgrades, z. B. kann eine Software in Computer Vision oder OpenCV erstellt werden, um das aufgenommene Bild des Besuchers mit den bereits gespeicherten Bildern abzugleichen und den Besucher nur dann zu autorisieren, wenn eine Übereinstimmung gefunden wurde Öffnen Sie das Tor für autorisierte Personen.