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Dieses Thema hat 59 Antworten
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 ELEKTRONIK
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krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

14.04.2017 23:15
Raspberry Webcam antworten

Hallo zusammen
Gibt es unter den Vereinskollegen den ein oder anderen Raspberry Fan ?
Ich habe bis dato null Ahnung von dem Teil, beschäftige mich aber aktuell damit.
Für das realisieren unserer neuen Webcam habe ich bis jetzt 2-3 Leute die sich
damit auskennen und entsprechend unterstützen. Es könnte nicht schaden
wenn wir vielleicht noch ein paar weitere Unterstützer finden die ihr Fachwissen
einbringen würden. Die Grundsätzliche Webcam Lösung ist bereits vorhanden
und wird demnächst zu Testzwecken laufen. Es fehlen halt noch ein paar
Spezialkenntnisse in Sachen Spannungsmessung und rechtzeitigem
Shutdown bevor der Solarregler die Stromversorgung kappt.
Und falls noch jemand weitere Ideen hat was man bei der Neueinrichtung
gleich noch mit einbauen kann dann gerne her damit.
Gruß Krisi

Henspi Offline

Rundflieger


Beiträge: 32

16.04.2017 16:53
#2 RE: Raspberry antworten

Hi Krisi,
wir hatten ja schon kurz telefoniert; der Raspberry mit CAM-Modul und einigen Scripts zu Hochladen auf den LMFC-Server sind ja bereits entwickelt. Zum Thema Dauerbetrieb eines Raspberry mit Camera-Modul und externem 3/4G-Modem habe ich mir so einige Gedanken gemacht. Der Raspberry wird mit einem Stromverbrauch etwas 2.5-3Watt angegeben, also mit etwas 500-750mA, das CAM-Modul will mit ebenfalls 200mA versorgt sein und das via USB angeschlossenen UMTS-Modem kann nochmals bis zu 500mA ziehen (abhängig von Empfangslevel und Datenaktivität). Es ist also zwingend erforderlich das zumindest während der Nacht der Raspberry nebst aller angeschlossenen Komponenten abgeschaltet wird. Wie du sicherlich schon festgestellt haben wirst, fährt der Raspberry sein System zwar herunter, zum Neustart ist aber eine Unterbrechung derVersorgungsspannung notwendig (alternativ eine Schaltung die den Reset-Eingang an P6 beschaltet).
Mein Vorschlag geht daher in Richtung Microcontroller welcher ebenfalls die Versorgungsspannung und das Tageslichtniveau messen kann. Der Microcontroller verbringt in den nicht genutzten Zeiten im Sleep-Modus und wird periodisch kurz aufwecken um seine Umgebung zu überprüfen. Ich hänge einfach mal eine kurze Präsentation an wie ich mir das vorstellen könnte.
Was ich für den LMFC (und damit für mich) tun kann: Den Spannungsregler 12V auf 5V, den Microcontroller, mit Spannungs- und Tageslichtüberwachung, sowie den MOSFet-Schalter bereitstellen. Ich würde das Ganze auf einer Lochrasterplatine aufbauen.Das notwendige Python-Script auf dem Raspberry kriege ich dann auch noch hin;>)

Gruß Hendrik

Dateianlage:
LMFC-WebCamVorschlag.pdf
krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

16.04.2017 17:51
#3 RE: Raspberry antworten

Hi Hendrik
Erstmal Danke für die Unterstützung.
Das sieht ja nach einer perfekten Lösung aus und scheint recht simpel
zu sein. Kann ein Microcontroller auch mit Uhrzeiten umgehen?
Für die abendliche Abschaltung ist die Heligkeitsüberwachung ja genial,
dann brauchen wir auch nicht mehr je nach Jahreszeit ständig die Laufzeit zu korrigieren,
aber für die morgendliche Startzeit würde ja eine fixe Uhrzeit reichen, denn die Cam
muß im Sommer ja nicht schon um 5 Uhr laufen..
Gruß Krisi

Henspi Offline

Rundflieger


Beiträge: 32

16.04.2017 18:58
#4 RE: Raspberry antworten

Hi Krisi,
nein, ein MC kann leider nicht so einfach mit einer Uhrzeit umgehen, aber natürlich gibt es auch hier eine Lösung:
Es gibt sogenannte Echtzeit-Uhrmodule (auf Basis vom DS1302-Realtime Clock-Modul mit CR2032 Lithiumakku) welches dem MC die aktuelle Uhrzeit und das Datum verrät. Damit diese Uhr dann regelmäßig aktualisiert wird, muss der Raspberry Pi regelmäßig den aktuellen TimeStamp dem MC mitteilen. Das könnte dann bei jedem Systemstart nach der Nacht erfolgen. Somit sagen wir dann dem MC, schalte die Versorgungsspannung nicht vor 09:00Uhr ein (nur als Beispiel). Die Kosten für ein solches Modul liegen bei ca 9€. Hey keine Angst, habe ich auch noch hier rumliegen .
Das Dumme ist nur, das die Pufferbatterie (CR2032) alle 2-3Jahre gewechselt werden muss... Alternativ können natürlich auch GPS-Module eingesetzt werden die diese Einschränkungen nicht haben. Diese kosten allerdings 3-stellige Summen, was bei dem nächsten Diebstahl sehr ärgerlich wäre

OK, technisch gesehen bräuchten wir jetzt anstatt einer simplen Signalleitung eine Bus- Kommunikation zwischen MC und Raspberry, aber die ist auf beiden Seiten vorhanden. Ist halt nur eine Programmieraufgabe, der ich mich gerne stelle

Des Weiteren könnte der MC eine Temperaturüberwachung im Gehäuse übernehmen und bei Temperatur über z.B 40° im Gehäuse eine Klappe öffnen und einen Lüfter zur Luftzirkulation starten. Das fiel mir noch ein, nachdem du sagtest das bei dem altem System Temperaturen jenseits der 40° auftraten. Man könnte ja mit einem Servo (vom MC gesteuert) dazu nutzen einen Schieber zu öffnen und eine 12V-Lüfter anzusteuern bis die Umgebungstemperatur wieder in akzeptablem Bereichen ist. Eine Vorrichtung hierzu könnte ich mit meinem 3D-Drucker entsprechend der vorhandenen Materialien (Lüfter und Servo) erstellen.

Gruß Hendrik

krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

16.04.2017 23:37
#5 RE: Raspberry antworten

Ja super, hört sich alles sehr gut an.
Das einschalten könnten wir ja auch einer simplen Schaltuhr überlassen so wie bei
der alten Cam. Ob wir eine Belüftung brauchen, können wir ja auch nochmal besprechen.
Die alte Cam hatte auch keine. Und falls wir uns dafür entscheiden dann sprechen
wir mal mit dem Gehäusebauer Jürgen, wie wir das dann realisieren. Vielleicht reicht
ja schon eine passive Belüftung ohne Lüfter.
Falls du irgendetwas kaufen muß und da keine Unsummen anstehen dann darfst
du das gerne tun. Quittungen sammeln und Ingo geben.
Die geschätzten Stromverbräuche scheinen schon recht hoch angesetzt.
Die Cam Lösung von Peter braucht mit Cam und UMTS Stick
knapp 300 mA an 12 Volt, und bei Bildübertragung kurzzeitig 350mA.
Falls du doch die Lösung mit einem Uhrenmodul bevorzugst wäre es auch kein Problem
wenn man 1 mal im Jahr die Batterie wechseln muß denn 1 mal im Jahr muß man sicher
auch die Panels reinigen und die Scheibe vor der Cam.
Mache es also so wie du es für richtig hälst..
Ich zähl auf dich
Gruß Krisi

Henspi Offline

Rundflieger


Beiträge: 32

17.04.2017 12:48
#6 RE: Raspberry Webcam antworten

OK, ich bereite das mal auf einem Steckboard vor. Bei zufriedenstellender Funktion baue ich dann eine finale Version.
Mal schauen ob ich das bis zum nächsten WE hinbekomme...
Gruß Hendrik

krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

26.04.2017 20:36
#7 RE: Raspberry Webcam antworten

Heute wurde die Webcam mal einem Temperatur Stresstest unterzogen. Dazu wurden alle
Komponenten in eine Thermoelektrische Kühlbox gelegt und die Heizung
eingeschaltet. Dann wurde für mehrere Stunden auf gut 50 Grad aufgeheizt.
Dabei erwärmte sich der Prozessor auf gut 70 Grad. Das liegt durchaus im grünen
Bereich. Erst bei 85 Grad würde sich der Pi selber heruntertakten.
Ich denke wir werden erstmal ohne eine aktive Belüftung mittels
Lüfter auskommen. Eine Lüftung hätte nämlich auch wieder Nachteile.
Feuchte Luft und Staub könnten eindringen. Da wir die Temperatur
am unteren Rand des Cam Bildes immer im Blick haben, können
wir das erstmal beobachten.

|addpics|5ea-4-cd4e.png|/addpics|

Henspi Offline

Rundflieger


Beiträge: 32

26.04.2017 22:12
#8 RE: Raspberry Webcam antworten

Hi Krisi,
das hört sich doch schon mal gut an!
Ich bin dann auch fast soweit.
- Die ganze Schaltung für Stromversorgung und Akku-Überwachung ist auf Steckboard betriebsbereit aufgebaut.
- Das Programm für den MC (NodeMCU8266) ist soweit fertig.
- Das Python-Script für den Raspi zur Kommunikation ist ebenfalls fertig
Da ich noch keine Info über die freien GPIOs von dir erhalten habe (Foto des Raspi-Boards), habe ich das Ganze erst einmal "konfigurierbar" ausgelegt.

Deine Idee vom letzten WE, mit den Ein/Auszeiten nach Sonnenstand, habe ich dann auch aufgegriffen. Mit den Geokoordinaten und dem aktuellen Datum kann nun Offline der Sonnenauf- und Untergang berechnet werden. Mittels einer aus der Windows-Welt bekannten ini-Datei kann dann angegeben werden ob nach festen Zeiten oder nach Sonnenzeiten +-Offset ein/ausgeschaltet werden soll. In dieser Datei wird ebenfalls angegeben ab welcher Volt-Stärke der Versorgungsspannung der Raspi angehalten, bzw. überhaupt neu gestartet werden kann. Hiermit sollte eine Tiefentladung wirksam verhindert werden. Da der MC allerdings alle x-Minuten für ca. 10 Sekunden aufwacht, aktiv ist und dabei eine Stromaufnahme von ca. 24mA aufweist, würde dieser ebenfalls irgendwann den Akku leer saugen. Aber irgendwann sollte auch mal wieder die Sonne scheinen.

Ich versuche das Ganze bis zum WE auf Platine zu bringen, versprechen kann ich es aber nicht...

LG Hendrik

krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

27.04.2017 00:28
#9 RE: Raspberry Webcam antworten

Hallo zusammen
Ich finde es total super daß dieses Projekt so schnell vorangetrieben wird.
Ich habe Hendrik heute die noch benötigten Informationen zukommen
lassen. Die Maße für den Gehäusebau sind auch auf dem Weg.
Das Solarpanel habe ich heute bestellt und werde es sobald es
da ist, unserem Metallbauer Andreas übergeben.
Den Winkel für das Solarpanel werden wir zur optimierung im Winter auslegen.
Ich habe gestern die Daten mal in einem Tool im Internet eingegeben und
festgestellt daß wir bei einem Winkel von ca 60 Grad eine fast immer volle Batterie
haben müßten. Wenn also alles klappt dann sollte unsere neue Webcam eine
wesentlich höhere Zuverlässigkeit bieten als zuvor.
Als Akku dient ein 12 V 50 Ah Akku der zurzeit eine Testphase bei mir durchläuft.
Ich rechne mit einer Laufzeit von 5-7 Tagen bei schlechtem Wetter.
Gruß Krisi

Henspi Offline

Rundflieger


Beiträge: 32

30.04.2017 23:12
#10 RE: Raspberry Webcam antworten

Hallo,
habe es also geschafft dem "Tanz in den Mai" zu entfliehen und habe mich den sinnvollen Dingen gewidmet: Die Lochrasterplatine mit der Hardware zur Steuerung der Webcam ist fertig.
Nächster Schritt ist jetzt die "Verheiratung" mit dem Raspberry unserer Webcam...
Gruß Hendrik

Angefügte Bilder:
IMG_0610.png  
krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

01.05.2017 02:08
#11 RE: Raspberry Webcam antworten

Das ist ja Super.
Von meiner Seite steht der "Hochzeit" nichts im Wege.
Sobald du Zeit hast können wir uns treffen.
Gruß Krisi

Henspi Offline

Rundflieger


Beiträge: 32

01.05.2017 20:43
#12 RE: Raspberry Webcam antworten

Hi,
meine Arbeitswoche ist bis auf Freitag Abend so ziemlich ausgebucht. Was hälsr du von Samstag nach der Schallpegelmessung?
Gruß Hendrik

krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

05.05.2017 23:01
#13 RE: Raspberry Webcam antworten

Hallo zusammen
morgen wird dann unsere Raspberry Cam und die Elektronik von Hendrik verheiratet.
Da mein Bastelzimmer leider nur begrenzten Platz bietet kann ich euch
leider nicht alle zur Hochzeit einladen 😀
Wir müssen das ein oder andere zusammenlöten und sicher auch noch
hier und da etwas programmieren.
Wenn dann alles fertig ist wird die Cam wieder Bilder von meinem Balkon
machen und im Testbetrieb weiter laufen. Wir wollen ja nichts dem Zufall
überlassen. Während des Testphase kümmern wir uns dann um den
Gehäusebau. Ich finde es großartig daß wir dieses Projekt gemeinsam
mit einigen Leuten durchführen.
Sorry aber das muß jetzt leider sein 😥
Heinz wäre sicher stolz auf uns daß wir sein Projekt Webcam so schnell
wie möglich wieder in Betrieb nehmen.
Gruß Krisi

krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

06.05.2017 20:41
#14 RE: Raspberry Webcam antworten

Hallo
Die Hochzeit heute ist gut verlaufen. Nach ein wenig basteln konnten
wir relativ schnell wieder in den Testbetrieb gehen. Einige Tests wie leerer
Akku und wiedereinschalten nach Ladung konnten bereits erfolgreich
getestet werden. Jetzt warten wir mal ob der Raspberry gleich zum Sonnenuntergang
herunterfährt und morgen früh wieder anspringt.

krisi Online

Air-Chief

Beiträge: 1.284

13.05.2017 00:20
#15 RE: Raspberry Webcam antworten

Hallo zusammen
Als nächstes steht noch die implementierung der Akku Spannung an.
Daran arbeiten wir zurzeit.
Gruß Krisi

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und: www.modellflugverein.org