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4.1.4 Fotocamera automatica di cattura

Introduzione

Quando sei fuori, gli scoiattoli del bosco potrebbero visitare il tuo davanzale. Creiamo una fotocamera automatica di cattura per immortalare queste piccole creature!

Componenti necessari

In questo progetto, avremo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE AI COMPONENTI	LINK PER L’ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Resistore	ACQUISTA
Modulo Fotocamera	ACQUISTA
Modulo Sensore di Movimento PIR	-

Schema elettrico

T-Board Name	physical	wiringPi	BCM
GPIO17	Pin 11	0	17

Procedura sperimentale

Prima di iniziare questo progetto, assicurati di aver completato 3.1.1 Modulo Fotografico.

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Per collegare il modulo fotocamera e completare la configurazione, fai riferimento a: Modulo Fotocamera.

Passo 3: Accedi al Desktop del Raspberry Pi. Potresti aver bisogno di uno schermo per un’esperienza migliore, fai riferimento a: Connetti il tuo Raspberry Pi. Oppure accedi al desktop del Raspberry Pi da remoto, per un tutorial dettagliato fai riferimento a: Desktop Remoto.

Passo 4: Apri un Terminale ed entra nella cartella del codice.

cd ~/raphael-kit/python/

Passo 5: Esegui.

sudo python3 4.1.4_AutomaticCaptureCamera.py

Dopo l’esecuzione del codice, il PIR rileverà l’ambiente circostante e, se percepisce lo scoiattolo, la fotocamera scatterà una foto. L’intervallo tra le foto è di 3 secondi e il numero totale di foto scattate verrà mostrato nella finestra di stampa.

Ci sono due potenziometri sul modulo PIR: uno per regolare la sensibilità e l’altro per regolare la distanza di rilevamento. Per far funzionare meglio il modulo PIR, è necessario girarli entrambi completamente in senso antiorario.

Nota

Puoi anche aprire 4.1.4_AutomaticCaptureCamera.py nel percorso ~/raphael-kit/python/ utilizzando un IDE Python, clicca sul pulsante Esegui per eseguire e interrompi il codice con il pulsante Stop.

Codice

Nota

Puoi Modificare/Resettare/Copiare/Eseguire/Fermare il codice qui sotto. Ma prima di farlo, devi andare nel percorso del codice sorgente come raphael-kit/python. Dopo aver modificato il codice, puoi eseguirlo direttamente per vedere l’effetto.

#!/usr/bin/env python3
import time
import os
import RPi.GPIO as GPIO
from picamera2 import Picamera2

# ----------------------------
# USER DIRECTORY
# ----------------------------
user = os.getlogin()
user_home = os.path.expanduser(f'~{user}')

# ----------------------------
# GPIO SETUP
# ----------------------------
PIR_PIN = 17  # PIR motion sensor connected to GPIO17

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)

# ----------------------------
# CAMERA SETUP
# ----------------------------
camera = Picamera2()
camera.start()

print("Motion detection started. Press Ctrl+C to exit.")

# ----------------------------
# MAIN LOOP
# ----------------------------
try:
    i = 1
    while True:
        if GPIO.input(PIR_PIN) == GPIO.HIGH:
            filename = f"{user_home}/capture{i}.jpg"
            camera.capture_file(filename)
            print(f"Motion detected. Saved image #{i}: {filename}")
            time.sleep(3)
            i += 1
        else:
            print("waiting")
            time.sleep(0.5)

# ----------------------------
# KEYBOARD INTERRUPT
# ----------------------------
except KeyboardInterrupt:
    print("\nKeyboard interrupt received. Exiting program...")

# ----------------------------
# CLEANUP
# ----------------------------
finally:
    try:
        camera.close()
    except:
        pass

    GPIO.cleanup()
    print("Program exited cleanly.")

Spiegazione del Codice

Legge la directory home dell’utente corrente per salvare le immagini catturate.
```
user = os.getlogin()
user_home = os.path.expanduser(f'~{user}')
```
Questo ottiene il nome dell’utente attivo e costruisce il percorso completo della sua directory home.
Configura i GPIO e imposta il sensore PIR su GPIO17 come ingresso.
```
PIR_PIN = 17
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
```
L’uso di una resistenza di pull-down garantisce che il pin legga LOW quando non viene rilevato alcun movimento.
Inizializza l’istanza di Picamera2 e avvia subito la fotocamera.
```
camera = Picamera2()
camera.start()
```
La fotocamera viene attivata per essere pronta a catturare immagini non appena viene individuato un movimento.
Rileva il movimento leggendo lo stato di ingresso del sensore PIR.
```
if GPIO.input(PIR_PIN) == GPIO.HIGH:
```
Quando il sensore PIR rileva un movimento, invia un segnale HIGH che avvia la procedura di cattura.
Cattura un’immagine e la salva utilizzando un numero progressivo nel nome del file.
```
filename = f"{user_home}/capture{i}.jpg"
camera.capture_file(filename)
```
Ogni rilevamento salva una nuova immagine con nomi come capture1.jpg, capture2.jpg e così via.
Attende tre secondi dopo una cattura attivata dal movimento.
```
time.sleep(3)
```
Questo evita la cattura di più immagini troppo ravvicinate dopo un unico evento di movimento.
Stampa “waiting” quando non viene rilevato movimento e controlla nuovamente dopo un breve ritardo.
```
else:
    print("waiting")
    time.sleep(0.5)
```
In questo modo il programma continua a monitorare costantemente senza usare inutilmente troppa CPU.
Gestisce un’interruzione da tastiera (Ctrl+C) per uscire dal programma in sicurezza.
```
except KeyboardInterrupt:
    print("\nKeyboard interrupt received. Exiting program...")
```
Quando l’utente interrompe manualmente il programma, viene mostrato un messaggio di uscita pulita.
Rilascia correttamente le risorse della fotocamera e dei GPIO prima di terminare.
```
finally:
    camera.close()
    GPIO.cleanup()
```
Questo garantisce che la fotocamera venga chiusa correttamente e che tutti i pin GPIO ritornino in uno stato sicuro.

4.1.4 Fotocamera automatica di cattura

Introduzione

Componenti necessari

Schema elettrico

Procedura sperimentale

Immagine del fenomeno