.. note::
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.. _4.1.5_py:
4.1.5 Campanello intelligente con videocamera
==================================================
Introduzione
-------------------
In questo progetto, creiamo un campanello intelligente con videocamera fai-da-te.
Componenti necessari
--------------------------------
In questo progetto, avremo bisogno dei seguenti componenti.
.. image:: ../img/3.1.19components.png
:width: 800
:align: center
È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nome
- ELEMENTI IN QUESTO KIT
- LINK
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - INTRODUZIONE AI COMPONENTI
- LINK PER L'ACQUISTO
* - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
- |link_gpio_board_buy|
* - :ref:`cpn_breadboard`
- |link_breadboard_buy|
* - :ref:`cpn_wires`
- |link_wires_buy|
* - :ref:`cpn_resistor`
- |link_resistor_buy|
* - :ref:`cpn_button`
- |link_button_buy|
* - :ref:`cpn_audio_speaker`
- \-
* - :ref:`cpn_camera_module`
- |link_camera_buy|
Schema elettrico
-------------------------
============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO27 Pin 13 2 27
============ ======== ======== ===
.. image:: ../img/3.1.19_schematic.png
:width: 500
:align: center
Procedura sperimentale
------------------------------
**Passo 1:** Costruisci il circuito.
.. image:: ../img/3.1.19fritzing.png
:width: 800
:align: center
Prima di iniziare questo progetto, assicurati di aver completato :ref:`3.1.3_py` e :ref:`3.1.2_py`.
**Passo 2:** Accedi alla cartella del codice.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python/
**Passo 3:** Esegui.
.. raw:: html
.. code-block::
python3 4.1.5_DoorBell.py
Dopo l’esecuzione del programma:
- Il sistema attende che venga premuto il pulsante del campanello.
- Quando il pulsante viene premuto, viene riprodotto il suono del campanello e viene registrato un video di 5 secondi.
- Il video viene salvato come ``visitor.mp4`` nella directory home dell’utente.
- Il sistema ritorna quindi in modalità standby in attesa della successiva pressione del pulsante.
- Premere ``Ctrl+C`` per uscire dal programma e liberare correttamente tutte le risorse.
**Codice**
.. note::
Puoi **Modificare/Resettare/Copiare/Eseguire/Fermare** il codice qui sotto. Ma prima di farlo, devi accedere al percorso del codice sorgente come ``raphael-kit/python``. Dopo aver modificato il codice, puoi eseguirlo direttamente per vedere l'effetto.
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
import time
import os
import RPi.GPIO as GPIO
from pygame import mixer
from picamera2 import Picamera2, Preview
from picamera2.encoders import H264Encoder
from picamera2.outputs import FfmpegOutput
# --------------------------------------------------
# USER DIRECTORY
# --------------------------------------------------
user = os.getlogin()
user_home = os.path.expanduser(f"~{user}")
# --------------------------------------------------
# CAMERA SETUP (Picamera2)
# --------------------------------------------------
camera = Picamera2()
# Create a video configuration WITHOUT the deprecated "video=" argument
video_config = camera.create_video_configuration(
main={"size": (1280, 720), "format": "XBGR8888"}
)
camera.configure(video_config)
# Create H264 encoder (10 Mbps is good quality for doorbell)
encoder = H264Encoder(bitrate=10_000_000)
# --------------------------------------------------
# GPIO SETUP
# --------------------------------------------------
BtnPin = 18
status = False
def setup():
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(BtnPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
mixer.init()
def button_pressed(pin):
"""Button callback"""
global status
status = True
# --------------------------------------------------
# MAIN LOOP
# --------------------------------------------------
def main():
global status
GPIO.add_event_detect(BtnPin, GPIO.FALLING,
callback=button_pressed, bouncetime=250)
print("Doorbell system running... Press the button to record.")
while True:
if status:
print("Visitor detected!")
# Play doorbell sound
mixer.music.load(f"{user_home}/raphael-kit/music/doorbell.wav")
mixer.music.set_volume(0.7)
mixer.music.play()
# Use QTGL preview
camera.start_preview(Preview.QTGL)
# Output file
output_path = f"{user_home}/visitor.mp4"
output = FfmpegOutput(output_path)
# Start recording
camera.start_recording(encoder, output)
print(f"Recording video to {output_path}")
time.sleep(5) # Record for 5 seconds
# Stop everything
mixer.music.stop()
camera.stop_recording()
camera.stop_preview()
print("Recording finished.\n")
status = False
time.sleep(0.05)
# --------------------------------------------------
# CLEAN EXIT
# --------------------------------------------------
def destroy():
print("\nExiting...")
mixer.quit()
GPIO.cleanup()
camera.close()
print("Program exited cleanly.")
if __name__ == "__main__":
setup()
try:
main()
except KeyboardInterrupt:
destroy()
**Spiegazione del Codice**
#. Recupera la directory home dell’utente corrente per salvare il video registrato.
.. code-block:: python
user = os.getlogin()
user_home = os.path.expanduser(f"~{user}")
#. Crea un’istanza di Picamera2 e la configura per la registrazione video.
.. code-block:: python
camera = Picamera2()
video_config = camera.create_video_configuration(
main={"size": (1280, 720), "format": "XBGR8888"}
)
camera.configure(video_config)
#. Configura il pulsante su ``GPIO18`` come ingresso con resistenza di pull-up.
.. code-block:: python
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(BtnPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
#. Carica e inizializza il mixer audio utilizzato per riprodurre il suono del campanello.
.. code-block:: python
mixer.init()
#. Registra una callback che imposta ``status`` su ``True`` quando il pulsante viene premuto.
.. code-block:: python
GPIO.add_event_detect(BtnPin, GPIO.FALLING,
callback=button_pressed, bouncetime=250)
#. Riproduce il suono del campanello, avvia la finestra di anteprima e inizia la registrazione video.
.. code-block:: python
mixer.music.load(f"{user_home}/raphael-kit/music/doorbell.wav")
mixer.music.play()
camera.start_preview(Preview.QTGL)
camera.start_recording(encoder, output)
#. Registra un video di 5 secondi e lo salva come ``visitor.mp4``.
.. code-block:: python
time.sleep(5)
camera.stop_recording()
camera.stop_preview()
#. Ripristina tutte le risorse quando il programma viene interrotto con ``Ctrl+C``.
.. code-block:: python
mixer.quit()
GPIO.cleanup()
camera.close()
Immagine del fenomeno
--------------------------
.. image:: ../img/4.1.5door_bell.JPG
:align: center