Solar Wireless Camera for the Raspberry Pi 프로젝트 구상
마이크로 컨트롤러와 소형 검퓨터를 사용하는 프로젝트에 타임랩스 영상을 쉽게 만드는 프로젝트가 본 적이 있다. 그대로 따라 했더니 쉽게 제작할 수 있었다. 이것을 범용성 있게 누구나 활용 가능하도록 만들어야겠다는 생각은 했다. 늘 모든 게 완벽하게 준비가 되어야 실행하는 버릇에 길들여진 사람은 아무것도 시작할 수 없다. 무엇인가 해야겠다는 생각이 들면 일단 한 걸음 내딛는 사람이 성과를 내게 마련이다.
메이커를 위한 크라우드 펀딩 사이트인 킥스타터에 타임랩스 프로젝트가 올라 왔다. 자기들이 보드를 설계해서 만드는 과정인데 복잡하다. 이 기회에 범용적인 타임랩스 영상을 쉽게 제작할 수 있는 라즈베리파이 기반 프로젝트를 진행하기로 한다.
프로젝트 이야기
지역을 잡아라! 지역 환경을 이해하고 알아차리고 감시합니다. 라즈베리 파이의 지역 하늘과 날씨 사진과 타임랩스 동영상 . Raspberry Pi는 훌륭한 소형 컴퓨터입니다. 로컬 환경을 보기 위해 더 많은 센서를 추가하기 시작하면 더욱 좋습니다. 오늘 우리는 Pi에 또 다른 훌륭한 센서를 추가합니다. 차세대 WeatherSense 무선 센서인 태양열 SkyCam에 오신 것을 환영합니다 !
SkyCam 은 독립 실행형으로 사용하여 Raspberry Pi에 데이터를 제공하거나 SkyWeather2 기상 관측소에 연결하여 더 많은 지역 환경 정보를 얻을 수 있습니다. 동일한 네트워크에서 여러 개의 Solar SkyCam을 실행할 수도 있습니다!
그리고 항상 그렇듯이 NO SOLDERING으로 쉽게 조립할 수 있습니다!
이들은 만들기 쉽고 납땜이 필요하지 않은 키트입니다! 아이들과 쉽게 할 수 있습니다. SkyCam은 혼자 또는 자녀와 함께 최신 소형 컴퓨터와 환상적인 Raspberry Pi에 대해 배울 수 있는 좋은 방법입니다!
그런데 집이나 학교 주변에 재미있는 것이 있습니까? 시스템에 여러 대의 SkyCam을 추가하여 모든 것을 볼 수 있습니다!
Rapsberry Pi용 훌륭한 오픈 소스 소프트웨어와 SkyCam의 ESP32용 모든 오픈 소스 Arduino ID C/C++가 함께 제공됩니다 ! 이 모든 훌륭한 데이터는 내장 WiFi를 사용하여 이 데이터를 수신하는 Raspberry Pi에 의해 저장됩니다. Raspberry Pi는 태양광 발전 시스템이 어떻게 작동하는지에 대한 모든 사진과 정보를 저장합니다 (이것은 학생, 교육자와 함께 볼 수 있는 훌륭한 데이터입니다!) . 그리고 이것들은 태양열 발전입니다! 지저분한 전원 코드가 없습니다. 플러그가 없습니다. 나무에 걸어두세요! 오오오. 그리고 그 모든 멋진 태양광 발전 데이터(태양 전지판, 배터리 및 컴퓨터 전원)도 Pi로 다시 전송됩니다! 더 많은 데이터! 더 카우벨! 이 장치는 장치와 Rspberry Pi 사이에 무엇이 있는지에 따라 약 100m(~300ft)를 전송합니다. 그러나 항상 더 큰 안테나를 추가할 수 있습니다!
SkyCam은 SwitchDoc Labs SkyWeather2 시스템 및 모든 WeatherSense 태양열 기기(대기 품질, 번개, 지진 감지, 온도, 습도, 바람, UV 등)와 함께 작동합니다.
SwitchDoc Labs는 훌륭한 데이터와 훌륭한 학습 경험을 생성하는 프로젝트를 제공한다고 믿습니다. WeatherSense 제품을 사용하여 장치를 만들고 작동 방식을 배운 다음 모든 소프트웨어가 오픈 소스인 상태 에서 수정할 수 있습니다 !
SwitchDoc Labs는 Python을 알고 있습니다! CTO인 Dr. John Shovic은 말 그대로 Python All-in-One for Dummies라는 책을 썼습니다.
솔라 무선 스카이캠 Solar Wireless SkyCam은 직접 제작하고 수정할 수 있는 태양열 원격 제어 저전력 ESP32 기반 카메라입니다. 우리는 모든 부품과 3D 인쇄 STL 모델(및 Fusion 360 디자인 파일)을 제공하므로 케이스를 직접 인쇄할 수 있습니다(선택 사항으로 당사에서 구매할 수 있지만 직접 인쇄하는 것이 좋습니다!).
아, 그리고 한 시스템에 여러 개의 SkyCam을 사용하여 현지 날씨 환경을 완벽하게 볼 수 있다고 언급했습니까?
이것이 SkyCam 시스템이 작동하는 방식입니다. ESP32는 매분(프로그래밍 가능) 깨어나서 사진을 찍습니다. 그런 다음 MQTT 신뢰할 수 있는 데이터 연결을 사용하여 Rapsberry Pi에 사진을 전송합니다. 조각(덩어리!)은 재조립되고 Raspberry Pi에서 전체 그림으로 확인됩니다. 그런 다음 ESP32는 CPU를 낮추고 전력을 절약하기 위해 다음 사진까지 절전 모드로 전환합니다. 한편, SunAirPlus3 보드는 LiPo 배터리를 안전하게 충전하고 유지하기 위해 태양 전지판과 배터리를 모니터링합니다.
그런 다음 Raspberry Pi는 사진을 찍어 나중에 사용할 수 있도록 MySQL 데이터베이스에 저장한 다음 나중에 분석 및 그래프 작성을 위해 SkyCam에 Solar Power 시스템의 모든 멋진 데이터를 기록합니다. 더 많은 데이터! 더 많은 데이터! 더 많은 데이터!
그런 다음 Raspberry Pi는 포함된 Dash 앱(로컬 디스플레이)을 업데이트하고 매일 아침 오전 5시에 새로운 시간 경과를 구축하여 즐거움을 선사합니다.
이 소프트웨어는 모두 포함되어 있으며 배우고 수정할 수 있는 오픈 소스입니다. 키트에는 무엇이 포함되어 있습니까?
이것은 Solar SkyCam을 위한 완전한 키트입니다. 추가 기능에는 작은 하드웨어 조립 부품, 3D 인쇄 및 사전 로드된 SD 카드가 포함됩니다. 라즈베리 파이는 포함되어 있지 않습니다. 3.7V LiPo 배터리는 포함되어 있지 않습니다.
SkyCam 키트에는 다음이 포함됩니다.
SunAirPlus3 태양광 컨트롤러 및 데이터 수집기
330mA 6V 태양광 발전 패널
ESP32 베이스 OV2640 카메라
USB-직렬 인터페이스 보드
Grove ESP32 캠 인터페이스
HDC1080 내부 온도 및 습도 센서
2 -20cm 그로브 케이블
USB 마이크로 케이블에 짧은 USB A
전체 문서 및 조립 지침에 대한 링크
모든 소스 코드에 대한 링크
3D 인쇄 STL 및 디자인 파일에 대한 링크
SD 카드 이미지 링크
3D 프린트 디자인
3D 프린팅 부품(일부 부품은 표시되지 않음)
STL 3D 인쇄 파일(및 디자인을 수정할 수 있는 Fusion 360 디자인 파일!)을 제공하여 자신의 케이스를 인쇄할 수 있습니다. 3D 프린터에 액세스할 수 없는 사용자를 위해 킥스타터의 애드온으로 사용할 수 있는 3D 케이스가 있습니다.
이 키트를 사용하려면 무엇이 더 필요합니까?
Raspberry Pi(Pi 4B, 3B+, PiZeroW 테스트 및 작동)
카메라 조리개 플레이트용 석영 유리 시트 플레이트 30*30*1mm (추가 기능 참조)
3.7V LiPo 배터리 - https://www.adafruit.com/product/353 과 같은 제안에 대한 문서 참조 - Amazon에서 구입한 경우 Amazon에서 대부분의 배선이 거꾸로 배선되어 있는지 확인하십시오. - 설명서에서 완전히 논의됨 . 다음은 문제를 보여주는 훌륭한 웹사이트입니다. https://docs.particle.io/tutorials/learn-more/batteries/
https://docs.particle.io/tutorials/learn-more/batteries/
docs.particle.io
수정할 수 있는 전체 오픈 소스 소프트웨어
Raspberry Pi용 Python3 소프트웨어와 Arduino IDE용 C/C++ 코드를 제공합니다. 모든 오픈 소스! Pure Python 소프트웨어(및 ESP32용 C/C++ 코드)를 수정하여 새로운 센서를 추가하고, 새로운 클라우드 소프트웨어를 지원하고, 자신의 프로젝트 및 소프트웨어에 연결할 수 있습니다.
Raspberry Pi의 로컬 디스플레이
키트에 포함된 WeatherSense Monitor 소프트웨어(Raspberry Pi용 Python3)는 모든 SkyCam 정보(및 보유하고 있는 다른 WeatherSense 장비)를 한 곳에서 편리한 위치에 표시합니다.
Raspberry Pi의 SkyCam 페이지
로컬 사진 저장 및 시간 경과!
Raspberry Pi가 사진으로 하는 가장 흥미로운 일 중 하나는 사진을 컴퓨터에 정리된 방식으로 저장하고(14일 후에 정리합니다. 이는 사용자가 변경할 수 있습니다!) 다음을 위해 정보를 MySQL 데이터베이스에 보관한다는 것입니다. 분석(모든 태양광 발전 정보도 거기에 저장됩니다!). 하루에 한 번 오전 5시에, 전날의 모든 사진에 대한 타임랩스 비디오를 만들고 타임랩스 비디오를 저장하여 보고, 복사하고, 다운로드하거나 Instagram에 게시할 수 있습니다!
워싱턴 주와 SDL의 아침 안개가 자욱한 하늘
타임랩스 확대
하지만 기다려! 더 있습니다. Wireless WeatherSense 키트에는 Raspberry Pi용 전체 오픈 소스 소프트웨어 세트가 함께 제공됩니다. github.com/switchdoclabs에서 소프트웨어를 다운로드하거나, 포함된 SD 카드 이미지 링크를 다운로드하거나, 더 간단한 경험을 위해 이러한 모든 기능이 이미 카드에 있는 미리 포맷된 SD 카드를 추가할 수 있습니다.
WeatherSense Raspberry Pi 소프트웨어에는 다음이 포함됩니다.
MQTT에 게시된 모든 메시지(주제: weathersense/#)
설치된 rtl_433 433MHz 오픈 소스 드라이버
WeatherSense 오픈 소스 데이터베이스 프로그램 - 데이터를 저장합니다!
모든 WeatherSense 센서의 데이터를 표시하고 분석할 수 있는 dash_app!
WeatherSense 소프트웨어는 다음을 지원합니다.
WeatherSense WeatherRack2
WeatherSense 실내 T/H 센서
WeatherSense AQI 센서
WeatherSense 번개 감지기
웨더센스 스카이캠
WeatherSense AfterShock 지진 감지기
WeatherSense SolarMAX2 태양광 발전 시스템 및 컨트롤러(출시 예정)
그리고 더 많은 WeatherSense 센서가 출시될 예정입니다!
보상!
Early Bird SkyCam w/3D 프린트
이것은 Solar SkyCam을 위한 완전한 키트입니다. 추가 기능에는 작은 하드웨어 조립 부품, 3D 인쇄 및 사전 로드된 SD 카드가 포함됩니다. 라즈베리 파이는 포함되어 있지 않습니다. 3.7V LiPo 배터리, 조립용 하드웨어 및 30x30x1mm 석영 창은 포함되어 있지 않습니다.
Early Bird SkyCam 키트 w/3D 인쇄 포함:
SunAirPlus3 태양광 컨트롤러 및 데이터 수집기
330mA 6V 태양광 발전 패널
ESP32 베이스 OV2640 카메라
외부 2.4GHz 안테나 및 케이블
USB-직렬 인터페이스 보드
Grove ESP32 캠 인터페이스
HDC1080 내부 온도 및 습도 센서
2 -20cm 그로브 케이블
USB 마이크로 케이블에 짧은 USB A
전체 문서 및 조립 지침에 대한 링크
모든 소스 코드에 대한 링크
SkyCam을 위한 완전한 3D 프린트 세트
3D 인쇄 STL 및 디자인 파일에 대한 링크
SD 카드 이미지 링크
스카이캠 키트
이것은 Solar SkyCam을 위한 완전한 키트입니다. 추가 기능에는 작은 하드웨어 조립 부품, 사전 로드된 SD 카드가 포함됩니다. 라즈베리 파이는 포함되어 있지 않습니다. 3.7V LiPo 배터리, 조립용 하드웨어 및 30x30x1mm 석영 창은 포함되어 있지 않습니다.
SkyCam 키트에는 다음이 포함됩니다.
SunAirPlus3 태양광 컨트롤러 및 데이터 수집기
330mA 6V 태양광 발전 패널
ESP32 베이스 OV2640 카메라
외부 2.4GHz 안테나 및 케이블
USB-직렬 인터페이스 보드
Grove ESP32 캠 인터페이스
HDC1080 내부 온도 및 습도 센서
2 -20cm 그로브 케이블
USB 마이크로 케이블에 짧은 USB A
전체 문서 및 조립 지침에 대한 링크
모든 소스 코드에 대한 링크
3D 인쇄 STL 및 디자인 파일에 대한 링크
SD 카드 이미지 링크
추가 보상
SkyCam 키트의 모든 3D 인쇄.
모든 WeatherSense, SkyCam 및 SkyWeather2 소프트웨어가 포함된 사전 포맷된 32GB SD 카드
SkyCam 3D 인쇄용 소형 부품 조립 하드웨어 - 조립에 필요한 황동 인서트, 3M 나사 및 150mm 스크린 스플라인
두 배 옆 닦은 원거리 UV 융합된 실리카 석영 유리는 판 30*30*1mm를 깝니다
웨더센스란?
WeatherSense는 Raspberry Pi와 함께 사용하기 위한 오픈 소스 프로토콜 및 무선 날씨/환경 센서 세트입니다. 소프트웨어를 보고 수정하여 원하는 작업을 수행하고 모든 것을 SkyWeather2 기상 관측소에 연결할 수 있습니다. 또는 직접 작성하십시오!
여기에서 WeatherSense 센서에 대한 모든 정보를 확인할 수 있습니다.
WeatherSense 오픈 소스 프로토콜
모든 WeatherSense 장치는 오픈 소스 프로토콜을 사용합니다. 무엇을 시작하고 언제 전송되는지 정확히 알고 있습니다. 소스 코드를 사용하여 전송되는 내용과 수신 위치를 변경할 수도 있습니다!
스카이웨더2란?
SkyWeather2는 Raspberry Pi용으로 설계된 본격적인 DIY 기상 관측소 입니다. 7가지 센서가 함께 제공되어 현지 날씨 환경을 확인하고 모든 WeaetherSense 센서 와 100% 호환됩니다 .
SkyCam은 온보드 Raspberry Pi 카메라와 함께 작동하여 기상 관측소에서 세상을 볼 수 있는 다양한 각도를 제공합니다.
기술 코너
SkyCam 프로젝트는 정말 재미있었습니다. 그러나 기술적으로 상당히 어려웠습니다. 우리는 ESP32의 설계와 관련하여 모든 종류의 문제에 부딪쳤습니다(예를 들어 절전 절전 모드로 들어가는 문제, 소프트웨어 재설정과 전원 켜기 재설정 간의 차이점을 찾는 문제 - 정말 못생겼습니다). 소프트웨어를 실행한 후 안정적이고 쉽게 구축할 수 있게 되기까지 약 4주가 걸렸습니다. 아휴!
SkyCam에서 원격으로 변경할 수 있는 것
SkyCam을 다시 프로그래밍하지 않고도 SkyCam에서 다양한 매개변수를 변경할 수 있는 MQTT를 사용하는 프로토콜을 구축했습니다(그러나 원하는 경우 이를 수행할 수 있는 모든 오픈 소스 소프트웨어가 있습니다!). 또한 이러한 작업을 수행하기 위해 예제 Python3 소프트웨어를 제공합니다. 이러한 설정 가능한 매개변수는 다음과 같습니다.
MQTTCYCLECHANGE - 사진 간 지연을 초 단위로 변경 - 기본값은 50초입니다.
MQTTSTARTDELAY - 카메라 초기화부터 사진까지의 지연을 초 단위로 변경합니다. 이것은 카메라의 노출을 설정하는 데 도움이 됩니다 - 긴 지연, 더 나은 높은 조명 노출
MQTTTURNOFFBLINK - 카메라가 호출되기 전에 기본 밝은 조명 깜박임을 끕니다. 전력도 절약!
MQTTBLINKXTIMES - 밝은 빛을 X번 깜박입니다. SkyCam 장치를 식별하는 데 좋습니다.
MQTTSETTODEFAULTS - SkyCam을 공장 기본값으로 재설정
MQTTREBOOT - SkyCam 장치를 강제로 재부팅합니다.
MQTTRESOLUTION - 그림의 해상도를 변경합니다. 기본값은 SVGA(800x600)입니다. 다음 값 중 하나를 설정할 수 있습니다. QVGA|CIF|VGA|SVGA|XGA|SXGA|UXGA
- 320x240의 경우 FRAMESIZE_QVGA - 값 5
- 400x296의 경우 FRAMESIZE_CIF - 값 6
- 640x480의 경우 FRAMESIZE_VGA - 값 8
- 800x600의 경우 FRAMESIZE_SVGA - 값 9(기본값)
- 1024x768의 경우 FRAMESIZE_XGA - 값 10
- 1280x1024의 경우 FRAMESIZE_SXGA - 값 12
- 1600x1200의 경우 FRAMESIZE_UXGA - 값 13
MQTTUPDATEPARAM - 카메라의 모든 초기화 매개변수를 설정합니다. 기본 목록은 다음과 같습니다.
DEFAULTSENSORSTRING "0;0;0;0;1;1;0;1;0;0;300;1;0;0;0;1;1;1;0;0;1;0;"
각 위치는 아래 표에 해당합니다.
우리의 다음 프로젝트인 Raspberry Pi 4 프로젝트에 태양열 전력을 공급하기 위한 SolarMAX2 시스템은 비교적 쉬워 보입니다. 우리는 이미 여기 워싱턴 주의 연구실과 팜 스프링스의 사막에서 작업하고 있습니다!
SolarMAX2가 Raspberry Pi와 SkyWeather2를 실행하는 동안 얼마나 아름다운지 보십시오!
SolarMAX2와 라즈베리 파이
위험과 도전
이 킥스타터의 주요 위험은 일정입니다. SwitchDoc Labs는 이미 이러한 WeatherSense 오픈 소스 프로토콜 무선 기기를 시장에 출시하기 위해 최선을 다하고 있으므로 이 킥스타터는 위험이 낮은 항목으로 볼 수 있습니다. 그러나 당신은 훌륭한 가격 할인을 얻습니다! WeatherSense Solar Powered SkyCam용 소프트웨어는 개발 중이며 킥스타터 중에 출시될 예정입니다. 하드웨어는 최종 테스트 중이며 모든 장치의 전체 초기 프로덕션 실행을 위해 곧 출시될 예정입니다. 테스트가 아직 진행 중이지만 다른 부품의 프로토타입은 사내에서 작동 중입니다. SwitchDoc Labs는 이미 22개의 킥스타터를 성공적으로 완료했으며 모든 보상이 거의 제 시간에 배송되었습니다. 좋은 기록이고 우리는 ' Kickstarter에서 책임에 대해 알아보기
참고
SkyCam - Raspberry Pi용 태양열 무선 카메라
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더욱 좋은 정보를 제공하겠습니다.~ ^^
