Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi

ghost666 07 Maj 2020 11:26 1659 0
  • Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Budując miniaturową kamerę szpiegowską z wykorzystaniem mikrokontrolera lub komputera jednopłytkowego, warto jest sięgać po gotowe moduły kamer i wybierać spośród nich te, które zoptymalizowane są do pracy w warunkach słabego oświetlenia lub mają poszerzone pasma widoczności o podczerwień. Dodatkowy promiennik podczerwieni ułatwia obserwację terenu przez kamery w nocy, dlatego też warto jest zaopatrzyć się w taki element. Można je z łatwością znaleźć i zakupić on-line, jednakże jak zawsze w przypadku zakupów przez Internet - należy być czujnym, by kupić dokładnie to, czego się chce.

    Autor artykułu zakupił moduł oświetleniowy wyposażony w jedną diodę LED, emitującą światło podczerwone (850 nm) o mocy 3 W. Moduł oświetla kąt 100° i oferuje zasięg do 3 m. Został pierwotnie zaprojektowany do użytku z niektórymi kamerami z serii noktowizyjnej Raspberry Pi (NoIR ? bez filtra podczerwieni). Na pokładzie takiego promiennika znajduje się m.in. fotorezystor (często w połączeniu z filtrem podczerwieni), który pozwala automatycznie włączyć źródło światła podczerwonego w zależności od jasności otoczenia. Moduł wygląda bardzo obiecująco.

    Zgodnie z opisem w sklepie internetowym, optymalny zasięg pokrycia oferowany przez urządzenie zasilane 3,3 V (napięcie nominalne, maks. to 5 V) do nagrywania (bez rozmycia obrazu) wynosi tylko 3 metry. Można połączyć oświetlenie z modułem kamery dla Raspberry Pi za pomocą dostarczonych do zestawu śrub.

    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Moduł kamery dla Raspberry Pi wyposażony jest w pojedyncze złącze FPC do podłączenia taśmy danych do komputera. Kamera jest również zasilana przez tą taśmę z modułu Raspberry Pi. Jak można zauważyć, oświetlacz powinien być bezpośrednio przykręcony do modułu kamery Raspberry Pi. Zapewnia to nie tylko montaż mechaniczny, ale także może zapewnić zasilanie dla oświetlacza. Metalowe pola wokół otworów montażowych na module kamery są elektrycznie połączone z liniami zasilania diody LED, ale moduł kamery nie zapewnia takiej możliwości. Kamera nie dostarcza na otwory montażowe napięcia 3,3 V, ani żadnego innego ? przeznaczeniem tych otworów jest jedynie montaż mechaniczny i są elektrycznie odizolowane.

    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Nawet jeśli przez te otwory na śruby chcielibyśmy dostarczyć zasilanie, to pobór mocy przez urządzenie (3 A), implikuje prąd na poziomie 1 A. Do pojedynczej kamery możemy podłączyć dwa takie oświetlacze, co oznaczałoby, że przez jej cienką taśmę danych, popłynąć może do 2 A do zasilenia obu diod LED. To zbyt duży pobór, jak na tak cienką taśmę (taśma i złącze FPC wytrzymuje typowo do 0,5 A), a także stabilizator napięcia na płytce komputera jednopłytkowego Raspberry Pi.

    Najbezpieczniejszym sposobem uruchomienia oświetlacza jest zewnętrzny zasilacz o stabilizowanym wyjściu 3,3 V, podłączony do metalizowanych pól oświetlaczy. Dodatni pad (+3,3 VDC) znajduje się tuż obok fotorezystora, a masa (0 V) znajduje się obok rezystora nastawnego na płytce. Jeśli tak podłączymy zasilanie, to możemy bez strachu podłączyć oświetlacz do modułu kamery i dalej do Raspberry Pi. Możliwe jest również doprowadzenie do oświetlacza zasilania 5 V (zamiast 3,3 V), ale wtedy może się on bardzo nagrzewać. Wymaga to dodania do układu radiatora do rozpraszania ciepła. W tym celu dedykowane jest metalizowane pole na dole płytki drukowanej oświetlacza (patrz zdjęcie po prawej stronie).
    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Co w środku?

    W tym artykule nie skupiamy się na opisie konfiguracji Raspberry Pi; w sieci jest wiele poradników mówiących o tym, jak uruchomić na komputerze jednopłytkowym moduł z kamerą.

    Zdjęcie plastikowego tubusu obiektywu (dodanego w celu rozproszenia światła) ujawnia kluczowy element ? pojedynczy chip z diodą elektroluminescencyjną na podczerwień 850 nm o mocy, jak twierdzi producent, 3-W. Obecny w module potencjometr służy do regulacji progu wykrywania zewnętrznego światła, którego brak załącza obwód diody ? funkcjonuje to jako przełącznik dzień/noc. Do regulacji tym elementem zaleca się stosowanie dielektrycznego (plastikowego lub ceramicznego) śrubokręta krzyżakowego. Filtr podczerwieni zainstalowany nad fotoopornikiem pomoże zablokować odbijające się światło diody, powodujące niechciane wyłączenie się źródła światła podczerwonego. Filtr tłumi także wszystkie inne źródła promieniowania IR w otoczeniu oświetlacza, które mogłyby zakłócać pomiar.

    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Rysunek po lewej stronie przedstawia wewnętrzną strukturę typowej diody LED układu o dużej mocy.

    Zgodnie z kartą katalogową wykorzystanie typowej diody LED IR, zakres napięcia przewodzenia takiej diody 3 W / 850 nm wynosi od 1,5 V do 1,7 V przy prądzie diody równym od 1050..1500 mA. Z technicznego punktu widzenia istnieje wiele rozbieżności pomiędzy tymi parametrami a informacjami, jakie zawiera opis oświetlacza. Wiele opinii dostępnych w sieci, wskazuje na to, że szczególnie najtańsze z dostępnych oświetlaczy, mają dużo niższą moc niż 3 W. Konieczna jest dokładniejsza analiza elektroniki zawartej w module. Poniżej znajduje się przybliżony (ale nie w pełni zweryfikowany) schemat urządzenia.

    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi


    W tym projekcie Q1 (S8050) jest podłączony tak, że jego kolektor podłączony jest do masy zamiast emitera. Poziomy impedancji wejściowej i wyjściowej są skrajne różne w takim układzie. Co więcej - Q2 (S8550) to fajny tranzystor, ale niezbyt nadaje się do sterowania diodą LED o mocy na poziomie 3 W. Potwierdzają to również testy ? kąt świecenia był sporo mniejszy niż zapowiadano, a ?zasięg? świecenia jest sporo mniejszy niż dla diody LED o mocy 3 W ? z pomiarów autora artykułu zasięg ten oceniany jest na około? 15 cm.

    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Kolejny zwodniczy opis!

    Zmierzono także pobór prądu oświetlacza. Przy napięciu 3,3 V pobiera on zaledwie 120 mA. Wszystko wskazuje więc, że to, co udało się autorowi artykułu zakupić, to zaledwie klon klona oryginalnej konstrukcji i oprócz wizualnych i mechanicznych podobieństw ma niewiele wspólnego z oryginalną konstrukcją wyposażoną w diodę o mocy 3 W.

    Sytuacja ta obrazuje poważny problem obecnych sprzedawców, zwłaszcza na popularnych serwisach sprzedażowych i aukcyjnych ? wielu z nich nie publikuje nawet kluczowych specyfikacji technicznych sprzedawanego przez siebie produktu, a ogólne opisy potrafią często doprowadzić nas do błędnego wniosku.

    Oczywiście, istnieje wielu rzetelnych sprzedawców, którzy dostarczają dokładnie to, co obiecują, ale niestety nie stanowią oni 100% tej grupy (ja preferuję zaopatrywanie się w dużych hurtowniach elektronicznych, takich jak Arrow czy TME, nawet w projektach hobbystycznych; po sprzedawców z serwisów aukcyjnych sięgam tylko, gdy szukam czegoś, co tam trudniej znaleźć ? archiwalne elementy, wyluty czy pojedyncze sztuki taśmowanych elementów pasywnych ? przyp. red.).

    Miniaturowe kamery szpiegowskie i oświetlacze dla Raspberry Pi
    Jeśli lubisz lutować?

    Najprostszą metodą na wejście w posiadanie oświetlacza, jaki jest nam potrzebny, jest jego samodzielnie wykonanie. Można stworzyć samodzielnie automatyczny sterownik LED na podczerwień. Na schemacie po prawej stronie przedstawiono tego rodzaju układ. Wykorzystano mechaniczny przekaźnik do sterowania diodą LED mocy, co pozwala na uruchamianie nawet dużego pakietu diod LED w momencie, gdy jasność światła w otoczeniu modułu spadnie poniżej preprogramowanego poziomu.

    Źródło: https://www.eeweb.com/profile/eeweb/articles/night-vision-camera-adapter

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9757 postów o ocenie 7935, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze