Een DIY Infrarood Bewegingssensor Bouwen voor Raspberry Pi – Stapsgewijze Handleiding

In juli 2015 heb ik een stage in de middelbare school voltooid aan de Colorado State University, waar ik een kortafstands infrarood nabijheidssensor voor de Raspberry Pi ontwierp. De sensor kan lijn-volgende robots, beweging-geactiveerde camera's, en meer aandrijven.

Hieronder volgt een complete handleiding – van componenten tot code – die demonstreert hoe u een betrouwbare, goedkope infrarood-bewegingsdetector bouwt.

Materialen

• Raspberry Pi (elk model met GPIO)
• Enkelzijdig geperforeerd prototypeerprintplaat (elke grootte)
• 1× Breadboard (voor prototyping)
• Gecoate draadbrugjes (rood, zwart, geel)
• 1× IR LED-emitter
• 1× IR LED-ontvanger (fototransistor)
• 1× Standaard LED (elke kleur) – visuele indicator
• 1× 5 V voeding van de Pi's 5 V GPIO-pin
• 1× LM358N9013 dubbele operationele versterker
• 1× 1 kΩ trimmer-potentiometer
• Weerstanden: 39 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ, 6,8 kΩ, 3,5 kΩ
• Optioneel: isolatietape, 3× header-pins, female-female draadbrugjes, wijknecht, snijder, soldeerbout, soldeer

Stap 1 – Prototypen op Breadboard

Volg het schema (hieronder gelinkt) en voed het circuit vanaf de 5 V GPIO-pin van de Pi. De LM358-output wordt teruggebracht naar 3,3 V via een spanningsdeler zodat het binnen de GPIO-invoerlimieten van de Pi blijft.

Na het bedraden, sluit u het breadboard aan op de Pi met female-female draadbrugjes. Als de LED niet brandt, draai de potentiometer rechts tot de LED aan gaat. Als hij direct na inschakeling aan gaat, draai het knopje links tot de LED uitgaat, en draai dan zachtjes weer rechts en stop wanneer de LED brandt.

Stap 2 – Overbrengen naar Geperforeerd Printplaat

Zodra het prototype werkt, soldeer de componenten op het geperforeerde bord. Houd een duidelijke "+" en "–"-kant voor de voeding. Soldeer elk onderdeel op zijn plaats en gebruik draadbrugjes voor eventuele verbindingen. Bevestig ground, output, en voeding aan de header-pins. Knip overbodige draden, test met een multimeter, en controleer doorverbinding.

Optioneel: wikkel de IR-LED in met isolatietape om de straal te vernauwen en de effectieve bereik te vergroten.

Stap 3 – De Pi Programmeren

Gebruik het volgende C-programma (vereist WiringPi) om de Pi-camera te activeren wanneer beweging wordt gedetecteerd. Het script vraagt om een bestandsnaam en vertraging, en maakt vervolgens een foto.

 #include <stdio.h> #include <string.h> #include <wiringPi.h> #define SEN 0 #define MAXSIZE 50 #define A "Y" #define B "O" int main() { wiringPiSetup(); pinMode(SEN, INPUT); char answer1[MAXSIZE]; char answer2[MAXSIZE]; char name[MAXSIZE] = B; char firstprefix[MAXSIZE] = "raspistill -hf -t "; char secondprefix[MAXSIZE] = "xdg-open "; printf("\nDo you want to name your picture first? (Enter Y/N and press ENTER): "); scanf("%s", answer1); if(strcmp(answer1, A) == 0){ printf("What do you want to call your video?: "); scanf("%s", name); strcat(name, ".jpg"); } printf("How long do you wish the camera to wait before taking a picture? (Enter time in milliseconds and press ENTER): "); scanf("%s", answer2); strcat(firstprefix, answer2); strcat(firstprefix, " -o "); if(digitalRead(SEN) == LOW) printf("\nCAMERA OFF\nError: Please check wiring OR move away from sensor.\n"); else { printf("\nCAMERA ON\n1. To take picture, stand in front of camcorder.\n2. Your picture will be taken after the specified time.\n3. To view image, enter the command provided.\n\n"); for(;;){ if(digitalRead(SEN) == LOW){ system(strcat(firstprefix, name)); break; } } } strcat(secondprefix, name); printf("Type *%s* and press ENTER to view your picture!\n", secondprefix); return(0); } 

Voor meer details, bezoek de oorspronkelijke projectpagina: DIY Infrarood Bewegingssensor Systeem voor Raspberry Pi.