注釈

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4.1.5 スマートビジュアルドアベル

はじめに

このプロジェクトでは、DIYのスマートビジュアルドアベルを作成しましょう。

必要な部品

このプロジェクトには、以下の部品が必要です。

../_images/3.1.19components.png

全セットを購入すると確実に便利です。リンクは以下です：

名前

このキットのアイテム

リンク

Raphael Kit

337

Raphael Kit

以下のリンクから部品を別々に購入することもできます。

コンポーネントの紹介

購入リンク

GPIO拡張ボード

購入

ブレッドボード

購入

ジャンパーワイヤー

購入

抵抗器

購入

ボタン

購入

オーディオモジュールとスピーカー

-

カメラモジュール

購入

回路図

T-Board Name

physical

wiringPi

BCM

GPIO27

Pin 13

2

27
../_images/3.1.19_schematic.png

実験手順

ステップ1: 回路を作成します。

../_images/3.1.19fritzing.png

このプロジェクトを開始する前に、 3.1.3 オーディオモジュール と 3.1.2 ビデオモジュール を完了していることを確認してください。

ステップ2: コードのフォルダに移動します。

cd ~/raphael-kit/python/

ステップ3: 実行します。

python3 4.1.5_DoorBell.py

コードが実行されると、次の動作が行われます：

  • プログラムはドアベルボタンが押されるのを待機します。

  • ボタンが押されると、ドアベル音が再生され、5 秒間の動画が録画されます。

  • 録画された動画は、ユーザーのホームディレクトリに visitor.mp4 として保存されます。

  • システムは待機状態に戻り、次のボタン押下を待ちます。

  • Ctrl+C を押すと終了し、使用したリソースが解放されます。

コード

注釈

以下のコードを 修正/リセット/コピー/実行/停止 することができます。しかし、それをする前に、ソースコードのパス raphael-kit/python に移動する必要があります。コードを変更した後、その効果を直接見るために実行できます。

#!/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()

コード説明

  1. 録画した動画を保存するため、現在のユーザーのホームディレクトリを取得します。

    user = os.getlogin()
user_home = os.path.expanduser(f"~{user}")

  2. Picamera2 のインスタンスを作成し、動画録画用の設定を行います。

    camera = Picamera2()
video_config = camera.create_video_configuration(
    main={"size": (1280, 720), "format": "XBGR8888"}
)
camera.configure(video_config)

  3. GPIO18 に接続されたボタンをプルアップ入力として設定します。

    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(BtnPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

  4. ドアベル音の再生に使用するオーディオミキサーを読み込み、初期化します。

    mixer.init()

  5. ボタンが押されたときに status を True に設定するコールバックを登録します。

    GPIO.add_event_detect(BtnPin, GPIO.FALLING,
                      callback=button_pressed, bouncetime=250)

  6. ドアベル音を再生し、カメラのプレビューを開始、そして録画を開始します。

    mixer.music.load(f"{user_home}/raphael-kit/music/doorbell.wav")
mixer.music.play()
camera.start_preview(Preview.QTGL)
camera.start_recording(encoder, output)

  7. 5 秒間動画を録画し、 visitor.mp4 として保存します。

    time.sleep(5)
camera.stop_recording()
camera.stop_preview()

  8. Ctrl+C でプログラムが停止したとき、すべてのリソースを解放します。

    mixer.quit()
GPIO.cleanup()
camera.close()

現象の画像

../_images/4.1.5door_bell.JPG