Mfumo wa Usalama wa Laser ya Raspberry Pi: Hatua 13 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Asante kwa kuangalia maelezo yangu. Mwisho wa mapenzi yako haya utaunda mfumo wa rasipberry pi laser tripwire na utendaji wa tahadhari ya barua pepe ambayo imeonyeshwa kwenye video.

Ili kumaliza hii inayoweza kufundishwa utahitaji kufahamiana na mzunguko wa jumla na kutengeneza, ujue jinsi ya kutumia ubao wa mkate, na uwe vizuri kutumia terminal kwenye pi. Kuwa na uzoefu katika chatu kutasaidia pia.

Mradi huu una mifumo mikuu mitatu. Pi ya raspberry, mzunguko wa laser tripwire, na kompyuta inayoangalia. Lengo letu ni kutumia pi ya raspberry kugundua mabadiliko ya voltage kwenye mzunguko wa laser tripwire, na kisha tuarifu kompyuta inayoangalia kwa njia ya mkondo wa barua pepe na video.

Wacha tuanze.

Hatua ya 1: Zungusha Vipengele vinavyohitajika

Ili kukamilisha mradi huu utahitaji vitu vifuatavyo.

1. Angalau Pi moja ya Raspberry inayofanya kazi. Katika ujenzi huu nilitumia mtindo B wa mtindo wa Pi inayoendesha raspbian wheezy. Nina hakika mafunzo haya yatafanya kazi vizuri ikiwa unaendesha jessie wa jinsia moja.
2. Chanzo cha nguvu cha nje cha pi raspberry. Tutakuwa tunachora kiwango kikubwa cha ufikiaji mara tu hii yote itakapounganishwa. Nilitumia muda mwingi kugundua usambazaji wa umeme kama chanzo changu cha shida wakati wa ujenzi wangu wa kwanza. Hakikisha una nguvu ya nyama yenye uwezo wa kupata angalau amps 2.
3. Kiashiria cha laser cha cheapo. Nilipata yangu karibu na daftari la pesa kwenye kituo cha mafuta. Ikiwa unataka laser halisi unaweza kuipata hapa. Lebo hiyo inasema 630-680 nm kwa urefu wa wimbi. Laser yoyote utakayopata itaamua baadhi ya vifaa vingine kwenye ujenzi. Kwa hivyo hakikisha kwamba lebo yake inatambua urefu wa urefu wake.

4. Kamera ya wavuti ya mtindo wa usb. Kamera hii ya wavuti ina mguu unaoweza kubadilishwa ambao hukuruhusu kuweka kamera vizuri. Niligundua kuwa kebo ya usb iliyokuja na kamera ya wavuti ilikuwa fupi sana kwa programu yangu kwa hivyo nilipata ugani juu ya ukiritimba.

5. Aina fulani ya vifaa vya kuzunguka kwa pi ya raspberry ili uweze kupata urahisi wa pini kwenye processor.

   

   

6. Bodi ya mkate.
7. Chuma cha kutengeneza.
8. Waya za jumper kwa ubao wa mkate.

9. Vipengele vya Mzunguko. Zidisha na idadi ya waya wa safari unayotaka.

   • Kazi moja iliongozwa
   • Kinga moja ya ohm 100
   • Kinga moja ya 1k
   • Kinzani moja ya 10k
   • Kinga moja ya 200k Kwa kweli kipinga chochote kikubwa kitafanya. Niliijaribu na kipinzani cha 1M na ilifanya kazi vizuri. FYI 10k ilikuwa ndogo sana.
   • PN transistor moja PN: 2N4403-APCT-ND
   • Photodiode moja (linganisha hii na urefu wa wimbi la laser) PN: PDB-C142-ND

Nitaambatanisha faili za kicad kwa bodi ya mzunguko lakini sitapita juu ya utengenezaji wa bodi katika hii inayoweza kufundishwa.

Katika kipindi chote cha mradi huu nimepata zana zifuatazo za hiari kuwa rahisi:

1. Kufunga harambee kwenye raspberry pi. Ikiwa haujui, programu hii itakuruhusu kudhibiti panya na kibodi cha rasipberry pi na kompyuta nyingine. Hii ni nzuri ikiwa uko kama mimi na uko sawa kwenye kompyuta tofauti. Pia hii ni programu ambayo kila mtu anapaswa kuwa nayo.
2. Kituo cha usb. Kwa kila kamera ya wavuti unayotaka kutumia utahitaji bandari moja.
3. Mita ya voltage au oscilloscope ikiwa unayo.
4. Kutumia MobaXterm kudhibiti pi ya raspberry na kudhibiti faili kupitia ssh. Ni lazima iwe nayo kwa mtu yeyote aliyelelewa kwenye windows. Tazama mafunzo haya ili uweke mipangilio ya kuitumia.

Hatua ya 2: Pata Pi Up na Mbio

Pi iliyo na vifaa vichache vilivyoambatanishwa

Kabla tunaweza kupiga lasers yoyote, kuna tabaka kadhaa za programu ambazo zinahitaji kujengwa. Ili kuwa na nafasi nzuri ya kufanikiwa ni mazoezi mazuri kuanza na alama safi. Ili kufanya hivyo ondoa vitu visivyohitajika kutoka kwa Pi. Hii itapunguza nafasi za kuingiliwa na kifaa kilichounganishwa.

Ifuatayo, hakikisha Raspberry yako Pi iko na inafanya kazi na programu ya hivi karibuni kwa kuingiza yafuatayo kwenye terminal

Sudo apt-pata sasisho

Pamoja na raspberry pi hadi sasa ni wakati wa hatua inayofuata

Hatua ya 3: Unda Mzunguko wa Kugundua Laser

Weka vifaa kwenye ubao wa mkate kama inavyoonyeshwa. Imarisha ubao wa mkate kwa kutumia pato la 5v la pi au usambazaji wa benchi. Katika kielelezo 1 usambazaji wa 5v umeunganishwa na reli nzuri ya ubao wa mkate upande wa kushoto wa chini wa picha, na ardhi kushoto juu. Mzunguko huu hutumia photodiode kama kubadili kubadili transistor. Transistor hubadilisha mabadiliko madogo ya voltage kwenye photodiode kuwa ishara fulani ya dijiti ambayo pi inaweza kusoma. Kwa hatua zote zinazofuata, hatua kati ya 100ohm na ishara iliyoongozwa itakuwa pale tunapopiga mzunguko na pi.

• 

  Kielelezo 1: Mpangilio wa bodi ya mkate juu

• 

  Kielelezo cha 2: Mpangilio wa mpangilio wa ubao wa mikate

Ikiwa unataka muonekano safi niliambatanisha faili za kicad kwa bodi ambayo imeonyeshwa hapa chini.

• 

  Kielelezo 3: Mtazamo wa juu wa bodi ya sensorer

• 

  Kielelezo 4: Bodi ya sensorer ISO

Hatua ya 4: Rekebisha Laser kwa Nguvu za nje

Katika hatua zifuatazo utaunda mkutano wa kiashiria cha laser.

- Tenganisha pointer ya laser. Unapofanya hivyo, angalia mwelekeo wa vituo vya betri kwa heshima na mtoaji wa laser. Sasa wakati nguvu inapotolewa kwa laser itawasha kiatomati.- Sasa solder chanya na hasi husababisha laser. Ikiwa unatumia laser sawa kutoka kwenye orodha ya sehemu unaweza kutumia picha hapa chini kuona alama za solder. Ikiwa hauko, unaweza kuhitaji kupata alama za solder mwenyewe. Unaweza kutumia mwelekeo wa betri kama kidokezo kwa mwongozo mzuri au hasi. Ili kupata kiini cha mwisho cha kuuza unaweza kutumia usambazaji wa umeme wa 5v na uchunguze mzunguko na vielelezo viwili vya majaribio. Unapounda mzunguko unaofaa, umepata kiini cha solder, na laser itawaka.

• 

  Waya ya machungwa inachukua nafasi ya kitufe cha kushinikiza cha muda mfupi

• 

  Kuonyesha mwongozo mzuri na hasi

- Hatua ya mwisho ni kutengeneza chapisho la mwelekeo wa laser ili iweze kubadilishwa kwa urahisi kulenga kipokezi cha laser. Nimegundua kuwa vifaa vya lego bionicle nyingi ni chanzo bora cha mpira wa bei rahisi kwenye viungo vya tundu. Gundi kipande kimoja cha mpira pamoja na kiashiria cha laser ukitumia gundi kubwa. Sasa unaweza kuweka pamoja ya tundu kwa uso wowote na kupiga laser ndani.

• 

  Pamoja ya mpira

• 

  Pamoja ya tundu

• 

  Mpira na tundu lilikusanyika

Hatua ya 5: Wezesha Laser na Jaribu Mzunguko wa Kugundua

Chomeka laser kwenye mkate wako. Chanya itahitaji kushikamana na 5v na kutuliza waya hasi. Ikiwa laser inawasha kubwa, ikiwa sivyo, angalia mara mbili una voltage inayofaa na multimeter. Ikiwa bado haifanyi kazi jaribu kubadilisha vielelezo ikiwa utaunganisha nyuma. Ikiwa bado haifanyi kazi labda haujauza kwenye pedi sahihi, rudi kwenye hatua ya mwisho.

• 

  Kufanya kazi laser na boriti yenye afya

Mara tu ikiwa na laser inayoangaza ni wakati wa kupima mzunguko wa kugundua. Lengo laser kwenye photodiode. LED inapaswa kuzima kuashiria kwamba boriti inafanya kazi. Wimbi unapeana mkono kupitia boriti na LED inapaswa kuwasha ishara ya safari.

• 

  Boriti haijavunjika na iliyoongozwa imezimwa

• 

  Mvamizi huvunja boriti na kusababisha kuongozwa kuangaza

Hatua ya 6: Unganisha Kamera yako ya wavuti na ujaribu Utendakazi wake

Unganisha kamera yako ya wavuti kwenye bandari ya usb. Ili kutiririsha video tunahitaji kupata huduma ya mjpg-streamer. Hapa kuna mafunzo mazuri juu ya jinsi ya kufanya hivyo tu. Mara baada ya kuwa na mjpg-streamer imewekwa vizuri. Anza kutiririsha video kwa kuingiza amri ifuatayo kwenye terminal.

cd / ambapo umeweka mjpg-streamer / mjpg-streamer

./mjpg_streamer -i ./input_uvc.

Amri hii itaweka mkondo kwenye bandari 8081 ikitumia chanzo cha video0. Ikiwa unataka kamera za wavuti nyingi ingiza amri iliyo hapo juu tena lakini badilisha video0 kuwa video1 na 8081 hadi 8082. Nimetiririka hadi kamera za wavuti 3 kwa njia hii na pi haikujaa zaidi.

Jaribu kuwa unganisho linafanya kazi kwa kufungua kivinjari kwenye kompyuta nyingine na ingiza ip-anwani-ya-pi: 8081 au kwenye pi unaweza kuingia tu localhost: 8081. Ikiwa haujui ip yako ya pi ingiza zifuatazo kwenye terminal

ifconfig

Ikiwa yote yanafanya kazi unapaswa kuona ukurasa wa kwanza wa mpg-streamer. Bonyeza kwenye kichupo cha mkondo ili kuona mkondo wako wa wavuti. Chini ni skrini ya kiolesura.

• 

  pato la sampuli ya mjpg-streamer

Kwa kufanya mafunzo haya kwa mara ya pili niliweza kufikia ukurasa wa nyumbani wa mjpg-streamer lakini sikuona mkondo. Ili kurekebisha hii nilisoma chapisho hili (kiunga kimevunjika sasa), haswa sehemu kuhusu muundo wa pikseli ya YUYV, ikiwa utakutana na mtiririko tupu unapaswa kushauriana nayo pia.

Hatua ya 7: Kuingilia kati

Sawa, kwa hivyo kwa wakati huu tunapaswa kuwa na raspberry yetu pi na inaendesha. Laser yetu imebadilishwa kwa nguvu ya nje. Mzunguko wetu wa kugundua umejengwa na umethibitisha kwamba wakati boriti ya laser inapiga picha ya sauti iliyoongozwa huzima na wakati unavunja boriti inayoongozwa inapaswa kuwasha. Mwishowe unapaswa kuwa na kamera yako ya wavuti iliyounganishwa na kutiririka kiutendaji.

Sasa ni wakati wa kuiweka yote pamoja. Wacha tuanze rahisi kwa kujaribu kugundua boriti ya laser ikipigwa na programu.

Hook up mzunguko wa kugundua kwenye ubao wa mkate kama inavyoonyeshwa. Hakikisha unaunganisha waya ya ishara ya sensorer kubandika 25 kwa kujiandaa kwa hatua inayofuata. Kontena la kuvuta sio hiari. Nilikuwa na 10k iliyokuwa imelala karibu, lakini kontena yoyote inapaswa kufanya.

• 

  Mpangilio wa ubao wa mkate na PiCobler

Hatua ya 8: Fuatilia Laser na Programu

Wacha tuandike mpango mfupi wa kusikiliza ishara ya laser na tupeleke pato hilo kwa wastaafu. Unaweza kupakua nambari kama kiambatisho.

Labda utahitaji kusanidi utegemezi wa hati hii. Chatu na moduli ya gpio. Ili kufunga hizi ingiza

Sudo apt-get kufunga python-rpi.gpio python3-rpi.gpio

Mara tu usakinishaji mzuri wa chatu, pakua hati ya chatu iliyoambatishwa iitwayo read_pin.py na ukimbie

cd / saraka ambapo unaweka faili / chmod 777 read_pin.py

Amri ya chmod itampa hati ruhusa ya kukimbia. Kisha jaribu kuwa kila kitu ni sawa na dandy kwa kukimbia

sudo python3 read_pin.py

Ikiwa yote yanaenda vizuri unapaswa kuona pato la koni kama onyesho hapa chini. Ili kutoka hati ya chatu ingiza

Ctrl-C

• 

  Matokeo sahihi ya Dashibodi (imeonyeshwa kwa kutumia MobaXterm)

Tikisa mkono wako mbele ya boriti ya laser na unapaswa kuona pato fulani kwenye kontena inayokutaarifu kuwa boriti imevunjwa. Jisikie huru kucheza karibu na hati ili kupata mfumo wako kutekeleza kwa njia tofauti.

Hatua ya 9: Unda ukurasa wa wavuti kuonyesha mkondo wako

Sasa tunahitaji kuanzisha kiolesura cha kutazama kamera. Kwa hatua hii utahitaji kusanikisha seva ya wavuti ya apache. Kuna mafunzo mengi huko nje juu ya kuweka moja. Lakini hapa kuna orodha fupi na usanidi mdogo.

Sudo apt-get kufunga apache2

mara baada ya kusanikishwa unapaswa kuandika kwenye kivinjari chako kwenye rasipberry pi

mgeni

Unapaswa kuona ukurasa wa kukaribisha kutoka apache. Ikiwa hii ni mara yako ya kwanza kuanzisha seva ya wavuti labda utataka kusanidi pi yako kuwa na anwani ya IP tuli ili router yako itawapa ip sahihi kila wakati ukifanya mzunguko wa nguvu. Ikiwa unataka kutazama mfumo wako wa usalama kutoka eneo lingine itabidi usanidi usambazaji wa bandari kwenye router yako. Imekuwa ni muda lakini pia nadhani utahitaji kupeleka bandari zozote ambazo zina kamera ya wavuti pia. Kuna mafunzo mengi huko nje ambayo hushughulikia taratibu hizi. Jihadharini kuwa mtu yeyote anaweza kuona kamera yako ya wavuti ukichagua kusanidi usambazaji wa bandari kwenye router yako.

Faili zilizoambatanishwa ni kurasa za wavuti ambazo unaweza kutumia kuanzisha tovuti yako. Utahitaji kubadilisha ugani wa faili kwenye faili ya html kwani hawakuniruhusu kuipakia. Halafu weka faili kwenye folda yako ya www inayoitwa kwenye faili yako ya apache ya usanidi. Mahali chaguomsingi ni

cd / var / www

Ikiwa ungependa kubadilisha eneo ambalo seva ya wavuti inatafuta faili zako za html unaweza kuhariri tovuti zako kuwezeshwa faili kwa kuingia

Sudo nano / etc / apache2 / sites-enabled / 000-chaguo-msingi

Badilisha mfano wowote wa / var / www / kwa eneo unalotaka. Ninaweka yangu ndani / nyumbani / pi / Desktop / www /

Mara baada ya kuwa na faili za html kwenye folda ya wavuti ingiza muhtasari kwenye kivinjari au anwani ya ip ya pi kutoka kwa kompyuta nyingine. Unapaswa kuona kitu kama hiki.

• 

  Picha ya skrini ya faili zilizoambatishwa zinazofanya kazi

SWEEEEET!

Hatua ya 10: Weka Tahadhari za Barua pepe

Mambo mazuri yanatokea! Hebu bonyeza bahati yetu kwa kujaribu kutuma arifa ya barua pepe kutoka kwa pi kwenda kwa anwani ya barua pepe iliyotanguliwa. Hati ya chatu iliyoambatanishwa itaunda barua pepe yako ambayo unataka kutuma, unganisha kwa mtoa huduma wa barua pepe kama gmail, na utume barua pepe kwa kutumia mtoaji wa barua pepe. Hii inafanikiwa kwa kutumia kifurushi cha smtp cha chatu. Ninapendekeza utengeneze anwani ya barua pepe ya dummy kwa ajili yako tu mfumo wa usalama kwani itabidi tupunguze usalama kwenye akaunti yako ya gmail ili kifurushi cha smtp kifanye kazi.

Itabidi ubadilishe hati katika maeneo kadhaa ili kupata maambukizi yenye mafanikio. Inasemwa sana na itatoa matokeo mengi kwenye terminal kwa urahisi wako.

Vitu utakavyohitaji kubadilisha vitakuwa

• yako_ip = "192.168.0.177"
• your_ip_optional_port = ": 8080"
• port_to_camera = ": 8081"
• send_email_username = "jina lako la mtumiaji la barua pepe"
• send_email_password = "nywila yako"

yako_ip_optional_port inaweza kuwa tupu isipokuwa seva yako ya apache inafanya kazi kwenye bandari nyingine isipokuwa ile chaguomsingi ya 80. Tayari nilikuwa na seva inayotumia 80 na kwa hivyo niliweka pi yangu kukimbia mnamo 8080. Port_to_camera itakuwa bandari unayoelezea kamera yako endesha kutumia mjpeg streamer.

Mara tu unapobadilisha vigeuzi hivi mwanzoni mwa hati endesha programu kwa kuingiza yafuatayo kwenye terminal.

cd / folda ambapo unaweka script /

sudo python3 send_mail.py

Ikiwa nyota zimepangwa vizuri na vigeuzi vyote ni sahihi unapaswa kupata barua pepe sawa na ile iliyo hapo chini.

• 

  Picha ya skrini ya faili zilizoambatishwa zinazofanya kazi

Kuna maeneo mengi ambapo hati hii inaweza kushindwa. Usifadhaike ikiwa haifanyi kazi mara ya kwanza. Tumia sehemu za utatuzi katika hati kupunguza maeneo ya shida na kisha uzingatia shida moja kwa wakati.

Hatua ya 11: Chagua Hati ya Barua Pepe Wakati Laser Inatekwa

Sasa kwa kuwa pi inauwezo wa kutuma barua pepe, wacha tui-elekeze ili kila wakati laser inakwazwa tunapata barua pepe. Pakua faili iliyoambatanishwa ambayo ni toleo lililobadilishwa la read_pin.py ambalo linapingana na kazi mpya ya kusaka hati ya barua. Mstari mkubwa wa nyongeza ni ufuatao

sm_pid = os.spawnlp (os. P_NOWAIT, "/ usr / bin / python3", "python3", "/ nyumba/pi/Desktop/security/send_mail.py")

Mstari huu utazindua hati ya kutuma barua sambamba na hati ya kuhisi laser. Hii ni ya kuhitajika kwa sababu hati ya kutuma barua inachukua sekunde chache kukamilisha na ingezuia hati ya kuhisi laser isiende hadi barua pepe itumwe. Hili sio shida kwa mfumo mmoja wa kamera, lakini ikiwa ungekuwa na kamera nyingi ungetaka kugundua safari ya laser kwenye kamera 1 hata ikiwa kamera 2 imesababisha tukio la barua pepe. Tofauti ya sm_pid itakuwa na pid ya mchakato ambao umezinduliwa na amri hii. Tunakagua kitambulisho hiki ikiwa kichocheo cha barua pepe kimeitwa tena ikiwa ipo barua pepe bado inatuma kwa hivyo tunapuuza tukio hilo. Ikiwa haipo hii labda ni tukio mpya na barua pepe hutumwa.

Jaribu yote inafanya kazi kwa kukimbia

cd / saraka ambapo unaweka faili /

chmod 777 soma_changia_na_mail.py

sudo python3 kusoma_pin_with_mail.py

Unapovunja boriti ya laser unapaswa kupata barua pepe na picha iliyopigwa kutoka kwa kamera ya wavuti.

Hatua ya 12: Unda Hati kuu ili kuanzisha Mfumo

Kwa wakati huu mradi unafanywa zaidi. Hatua moja ya mwisho ni kurahisisha kuanza kwa mfumo na hati moja ya mwisho. Itazindua programu ndogo na kuanzisha kamera ya wavuti na hati moja. Faili iliyoambatishwa inaweza kuzinduliwa wakati wa kuanza kwa kuhariri faili yako ya /etc/rc.local. Unahitaji kubadilisha kiendelezi cha faili na italazimika kuhariri hati ili kujumuisha njia sahihi ikiwa utaweka hati zako katika eneo tofauti.

Hatua ya 13: Hitimisho

Kweli ndio hiyo. Natumahi ulifurahiya hii inayoweza kufundishwa! Nijulishe kwenye maoni ikiwa una maswali yoyote au unahitaji habari zaidi katika maeneo yoyote. Endelea kuhisi!

•