Cámara trasera inteligente con Raspberry Pi. Parte 1


El término “Coche inteligente” puede tener miles de significados diferentes dependiendo a quién le preguntemos., así que empecemos con una definición   modesta  de algunos componentes que podemos añadir :

  • Información básica sobre el coche, como la marcha engranada, eficiencia de combustible, horas de conducción ,etc.
  • Ayudas a la conducción de tipo ADAS , siendo   los mas comunes la puesta en marcha del  coche delantero, acceso involuntario a línea de separación de carril o aviso de colisión por vehículo delantero que circula  muy próximo
  • Cámara trasera inteligente que avise si un objeto está demasiado cercano
  • etc

Del primer punto lo hemos comentado en diferentes post , explicando que para automóviles de unos 10 años, es decir que cuentan con interfaz ODB2,  es relativamente simple añadir un HUD con toda esta información  con  un HUD conectado por ODB2

Resumidamente los sistemas ADAS  de ayuda  a  la conducción  mas usuales son las siguientes:

  • FCWS   del ingles  Forward Colission Warning Sytem (advertencia de colisión delantera) ayuda al conductor a mantenerse a una distancia segura del vehículo delantero y alerta a los conductores de una colisión inminente con advertencias visuales y audibles.Este sistema permite al dispositivo detectar cuando no se mantiene una distancia segura entre su vehículo y el vehículo delante de usted. El dispositivo determinará la velocidad de su vehículo calculando una distancia estimada de siguiente segura basada en su velocidad.Normalmente para que esta  función pueda estar habilitada se  debe estar  viajando a más de 48KM/H ( a una velocidad de menos de 32 KM/H, se suele  desactivar la función). Precisamente por esta limitacion el FCWS no puede detectar los vehículos que están  alejados más de 40m  o más cerca de 5m.

fcw.png

  • LDWS  del inglés Lane Departure Warning  System  ( SISTEMA DE  ADVERTENCIA DE SALIDA DE CARRIL) monitorea las marcas del carril y avisa al conductor con advertencias visuales y audibles cuando ocurre una salida involuntaria del carril sin la notificación de la señal de giro.Es un mecanismo diseñado para advertir al conductor cuando el vehículo empieza a moverse fuera de su carril (salvo que una señal de la vuelta en esa dirección) en las autopistas y carreteras de la zona. Este sistema está diseñado para minimizar los accidentes por abordar las principales causas de colisiones: error del conductor , distracción y somnolencia.

ldw

  • HMW( VIGILANCIA Y ADVERTENCIA DEL AVANCE DE PISTA)- Mide la distancia al vehículo que está por delante (“headway”) en segundos. Ayuda al conductor a mantener una distancia segura de conducción. Alerta al conductor al entrar en una zona predefinida de “avance peligroso”

.hmw.png

  • FVSA (ALARMA DE INICIO DEL VEHÍCULO DELANTERO ) Notifica al conductor si el vehículo delantero comienza a avanzar en el estado parado completo y el coche del conductor no se mueve en 2 segundos.

fvsa

Casi todas estas ayudas ADAS  están implementadas  en  numerosas cámaras  disponibles en el mercado como vismo en este post destacando por voz propia  el modelo Dash de Garmin

Respecto al ultimo punto de cámaras traseras  , hay muchos kits para  añadir una cámara  trasera a  nuestro vehículos usando una conexión analógica de video compuesto , lo cual se traduce en  que la mayoría de ellas requieren hacer modificaciones al coche  ,por  ejemplo para ubicar la cámara en el porta-matriculas  , o fijar la pantalla especifica   de modo que no siempre en sencilla su instalación .Además las cámaras traseras comentadas requieren una  fuente de alimentación externa alimentándose con los  cables de las luces de atrás de su coche para que automáticamente se enciendan cuando el coche está en marcha lo cual tampoco le  gusta a muchas personas .

Dado que el mercado no ofrece por  el momento soluciones mas avanzadas una idea es usar la Raspberry Pi pues es la plataforma perfecta  porque básicamente es un mini ordenador con un montón de entradas y salidas.

Al conectar una cámara a la Pi, se puede utilizar prácticamente cualquier webcam USB genérica, o  por supuesto  mejor puede usar una  Cámara Pi conectada al conector DSI pues estas ofrecen una mayor calidad , versatilidad y  no  requiere una fuente de alimentación separada (pero asegúrese de tener un montón de cable para ir a la parte posterior del coche)

Solución con Raspberry Pi

Gracias a una Raspberry Pi  por medio del procesamiento de imágenes en efecto  podemos  hacer más inteligente nuestro vehículo y añadir  nuevas funcionalidades

Para esta idea  podemos  usar  los siguientes componentes:

 

Conexión del módulo de cámara

El modulo de cámara de Pi  tiene un mayor rendimiento que una cámara USB  por lo que lo ideal es usar una cámara del tipo compatibles con Raspberry Pi  (se puede comprar por unos 15€ en Amazon) 

No es  problema  la distancia pues con un cable plano  de 200 cm suele ser suficiente para llevar la cámara  hasta la  posición de conducción (puede comprarlo   aqui en Amazon por unos 7,29€ )

Se puede pues llevar el cable plano al l frente del coche y luego conectado a una pantalla de táctil de 7″ de modo que  la Pi y la pantalla táctil pueden ser alimentados por el adaptador USB en el coche.

Estos  son los pasos para instalar la cámara especifica para su uso , con la Raspberry Pi 

    • Localice el puerto de la cámara y conecte la cámara:Connect the camera
    • Poner en marcha la Raspberry Pi 
    • Abra la Herramienta de configuración de frambuesa Pi desde el menú principal:Raspberry Pi Configuration Tool
    • Asegúrese de que está activado el software de la cámara:Camera software enabled
    • Si no está activado, habilítelo y reinicie su Pi para comenzar. Asimismo si va utilizar una pantalla táctil también necesitara activar I2C  y SPI

Es decir resumidamente;  con la Raspberry Pi apagada, debe conectar el módulo de la cámara al puerto de la cámara de la Raspberry Pi,ahora encienda el Pi  y asegúrese de que se activa el software.

Conexión de un pantalla táctil(opcional)

Existen pantallas TFT para Raspberry Pi con  resolución de 320×240 (16-bits) que además son táctiles con una pantalla resistiva. Se entregan montadas y suelen ser  compatible con los modelos Raspberry Pi Model A+, B+ y Pi 2  disponiendo  además de de un conector de 40 pines para los GPIO.

La pantalla y el digitalizador   utilizan los pines I2C (SDA y SCL), SPI (SCK, MOSI, MISO, CE0) y los pines GPIO #24 y #25. Todos los demás pines GPIO no se utilizan así que podrá conectar más cosas como sensores, LEDs etc. Algunos modelos disponen deposiciones para pulsadores miniatura (no incluidos) por si quiere hacer algún otro tipo de interfaz de usuario.

Puede utilizarla utilizar la librería PyGame u otra librería SDL para dibujar directamente en el frame buffer y hacer interfaces propios.

Tenga en cuenta que para que funcione debe tener activado el I2C en tu Pi o se quedará en blanco. Si utiliza la imagen de Adafruit funcionará sin problema, sino puedes ver su tutorial para ver cómo hacerla funcionar.

La conexión de este tipo de pantallas suele ser por el  propio conector de 25 pines  y por hdmi con un adaptador

Respecto al sw, estos son los pasos  que puede  seguir;

!Ojo el conector plano de la pantalla pues es MUY frágil y debe manejarse con cuidado.!

Montaje final

Una vez montada  la pantalla y la cámara , encender el coche, la Pi y la pantalla . Para ver la camara   de la Pi, abra el terminal y ejecute simplemente  el  siguiente  script:

raspivid -t 0

o

raspivid -t 0 --mode 7

Después de entrar esto ,   la imagen captada por la cámara debería aparecer  en pantalla  completa , pero  !ojo !  no lo veremos  si estamos conectado via VNC!, es decir ,solo si estamos conectados a la propia  Raspberry Pi .

Lo bueno de a Raspberry Pi  es que se puede mejorar  esta forma básica , y tal vez incluso establecer un sistema de alerta si un objeto esta   demasiado cerca , así que, ! vamos a trabajar en ese lado!

 

DETECCIÓN DE OBJETOS

Cuando se trata de aplicaciones de  cámaras de seguridad comerciales, generalmente hay al menos dos versiones  .La primera utiliza una superposición de una imagen estática con gamas de color para que visualmente puede determinarse cuánto de  cerca está un objeto. El segundo método utilizara una cámara junto con sw  que puede detectar un objeto qué tan cerca esta al coche y luego avisa cuando algo está demasiado cerca
Veamos en este post en primer lugar le método de overlay, el cual por cierto es el mas usado en los implementaciones de cámaras traseras de coches actuales.

 

 

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Como comprobar repelentes de mosquitos por ultrasonidos


Actualmente es un tema  muy controvertido y cuestionado el uso de los repelentes electrónicos para ahuyentar  a que los  mosquitos para que no nos acribillan literalmente a picotazos. Es evidente  que los  repelentes químicos son útiles y en algunos casos muy efectivos, pero todos sabemos  que  pueden tener efectos secundarios en las personas pues  igual que afectan a los insectos, nos afectan a nosotros obviamente en menor intensidad

A pesar de que hay un estudio de la Universidad de la  Habana  que cuestiona su utilidad ,o incluso Facua cuestiona su utilidad ,  una de las empresas líderes del sector, ha negado rotundamente estas acusaciones y ha defendido la existencia de numerosos estudios científicos tanto nacionales como extranjeros que avalan sus más de 20 años de actividad. Como ejemplo, un estudio del año 2009, en contra de las anteriores tesis acerca de la poco o nula capacidad auditiva de la hembras, plantea la utilización de interferencias acústicas para el control de la plaga (‘Harmonic Convergence in the Love Songs of the Dengue Vector Mosquito’, Cornell University, Ithaca, NY)”,, ha declarado César Blanco, director de marketing de Radarcan, a ELMUNDO.es

En youtube  también hay aficionados que intentan implementar  generadores de ultrasonidos para cuestionar  la utilidad de los ultrasonidos ,   pero habría que hacer una observación, los transductores ultrasónicos funcionan a una frecuencia de resonancia específica, en particular en el ejemplo de youtube  este  funciona a una frecuencia de 40 KHz .,Si  revisamos la hoja de características del transceptor  su respuesta en frecuencia es similar a la de un filtro pasa banda centrado en 40 KHz y con 4 KHz de ancho de banda, lo que  quiere decir que el sonido que llega a los mosquitos esta en una frecuencia de entre 38 y 42 KHz, y si fuera correcta la teoría de que los mosquitos se asustan con un sonido de 35KHz su circuito no podría proporcionar esa frecuencia,

Ademas en el mercado  existen fabricantes que utilizan la frecuencia de 20khz  lo cual  haría   el prototipo   aun mas diferente  de los comerciales

Repelentes electrónicos por  ultrasonidos

Aunque no sean 100% eficaces  los repelentes basados en  ultrasonidos  contra todas las variedades de mosquitos lo cierto es que estos emiten una frecuencia de ultrasonido que desorienta a ciertas  variedades de mosquitos (y es totalmente imperceptible para el oído humano) .

Estos  repelentes  de ultrasonidos están   indicados para usos interiores, ya que las ondas de ultrasonido se distribuyen al rebotar sobre los muros y otras superficies sólidas.Sobre todo son seguros y totalmente inocuos ya que no se basan en tóxicos y sustancias  químicas de olores desagradables, por ello son  ideales para dormitorios especialmente el de los pequeños, ya que no perturbarán el descanso.

Ademas este tipo de equipos crean una barrera ultrasónica que ahuyenta teóricamente  a los mosquitos, con una cobertura de 25 metros cuadrados  con  un consumo de 0,08 a 0,35 Watts recomendándose  situar estos  a una altura de 0,70-1,50 metros y para mayor efectividad, no bloquear su cara frontal o enfocar directamente hacia cortinas o ventanas

Si este  tipo de repelentes llevan mucho tiempo en el mercado ¿por que se cuestiona su utilidad ?

Pues  bajo la opinión del que suscribe estas lineas porque  el  uso continuo de estos dispositivos  provocan que el propio transductor  ultrasónico deje de funcionar por agotamiento. Dado que la frecuencia del  ultrasonido no es ( o no debería ser)  audible, el usuario  ve el testigo del equipo con alimentación  infiriendo que el dispositivo esta generando las ondas de  ultrasonidos, cuando en realidad puede no ser  así  puesto que  por fatiga del uso, los transductores  suelen dejar de funcionar con el uso del paso  del  tiempo ( no olvidemos que no dejan de ser un cristal ajustado a una frecuencia determinada lo cual debido a esas propias oscilaciones  puede  hacer que deje  de responder)

En la siguiente imagen podemos ver dos tipos de ahuyentadores por  ultrasonidos diferentes ( uno alimentado por pilas  y otro alimentado por ca( el de  la derecha)

IMG_20180804_100404.jpg

Como se puede apreciar, a pesar de que son dispositivos bien distintos, ambos cuentan con un pequeño resonador  que va a parte de la electrónica con un pequeño cablecillo de cinta en cuyos extremos va soldado el resonador de apenas 1cm de diámetro

En ambos casos el transductor es de pequeñas dimensiones  y sin contenedor lo cual lo hacen aun mas propenso a  averiarse  como es el caso  y bajo la opinión del que suscribe estas lineas el motivo por el qeu mucha gente cuestione su uso pues lo cierto es que con el tiempo es que suelen dejar de funcionar por agotamiento del transductor de ultrasonidos..

 

Prueba del transductor ultrasónico

¿Como podemos  evidenciar que el  circuito esta funcionando ?  pues sencillamente con un  osciloscopio  conectado a un buen micrófono o buen con una app para Android que  haga el análisis

Desde este blog hemos probado la app   UltraSound Detector  que le permite detectar  señales acústicas ultrasónica encima de la frecuencia definida por el usuario (por encima de 18 KHz por defecto).

Algunas características de esta app:

  • indicación de la vibración del evento de alarma .
  • Registro de eventos se registra automáticamente. espectro de la señal y la información de ubicación se pueden incluir.
  • Las señales ultrasónicas convertidor en sonidos audibles. para que pueda escuchar las señales ultrasónicas.
  • Modo fondo con las notificaciones . Una vez que esta opción se inicia, la aplicación se ejecuta en segundo plano y no requiere interacción humana hasta que el evento de alarma ocurre. Se continúa funcionando incluso después de que el dispositivo se reinicia.
  • consumo de batería ajustable en el modo de fondo . La aplicación está diseñada para conservar la batería de su dispositivo y permite seleccionar la velocidad de actualización de datos. La hora más frecuencia de actualización, el menos batería que se necesita.
  • Análisis amplio espectro con diferentes formas de mostrar los resultados: espectro, cascada, osciloscopio.
  • rango de frecuencia ajustable y resolución de frecuencia seleccionable entre 2,5 y 50 Hz.

Como  el elector puede inferir , este detector puede ser útil en los casos siguientes:

  • Para comprobar el trabajo-capacidad de diversos números transductores de plagas ultrasónicos electrónico y dispositivos de repelente de insectos, así como los dispositivos de emisión de ultrasonidos si trabajan en el rango de frecuencia apropiado.
  • Para localizar la detección de fugas en las conducciones del aire y sistemas de refrigeración. Usted probablemente está familiarizado con el silbido de una fuga grande hace. las fugas más pequeñas también emiten sonido, sin embargo, la frecuencia es demasiado alta para nuestros oídos lo detecten. Un detector de fugas ultrasónico permite detectar el sonido de silbido ultrasónico. Algunas fugas pueden ser detectadas a partir de varios pies de distancia, por lo tanto, el acceso a la fuga no siempre es necesario.
  • Para detectar la presencia de la tecnología de seguimiento entre dispositivo de ultrasonidos en algunos lugares públicos. La tecnología incorpora tonos de alta frecuencia que son inaudibles para los seres humanos en los anuncios, páginas web, e incluso los lugares físicos como tiendas al por menor. Estos “balizas” ultrasónicos emiten sus secuencias de audio con altavoces, y casi cualquier dispositivo de entrada de micrófono como los que se accede por una aplicación en un teléfono inteligente o tableta, puede detectar la señal y comenzar a armar una imagen de lo que usted ha visto los anuncios, lo Los sitios que examinaba, y hasta dónde ha estado.
  • Para averiguar la voz a dispositivos cráneo (tecnología V2K). Este dispositivo es un uso de armas para transmitir voces con frecuencias bajas o altas. Las voces pueden ser para los comandos o ataques de acoso que pueden parecer propia voz el objetivo de individuo. Voz a la tecnología cráneo se refiere a veces como “telepatía sintética”.
  • Para detectar algún tipo de armas de ultrasonidos, que causan dolor físico sin detección humana.
  • Para comprobar la calidad de los sonidos tiemblan (alta frecuencia) de los altavoces.

 

El   resultado de la detección se puede mostrar en la pantalla en el modo de primer plano y también se presenta en forma de notificación y (o) por el sonido (vibración) en el modo de fondo cuando la pantalla del dispositivo Android está apagado.

Precisamente en condición de silencio ,   desde este blog hemos probado diferentes  auyentadores  con esta aplicación  , resultando  que  varios de los  que se probaron no generaban  la salida de ultrasonido.

Esta es una pantalla de uno de los  dispositivo que funcionaba  correctamente;

Screenshot_2018-08-03-09-27-20-821_com.microcadsystems.serge.ultrasounddetector[1]

Lógicamente la evidencia  que el dispositivo  funciona es que si lo apagamos deja de verse en pantalla del terminal la frecuencia  de oscilación  y si lo volvemos a encender  la app la vuelve a detectar  ( en nuestro caso  de 20.7khz)

La frecuencia de trabajo  superior depende de la especificación de audio del dispositivo Android actual y se puede llegar hasta 150 KHz, si se utiliza el micrófono o el sensor de ultrasonido externo, sin embargo, el micrófono interno también se puede utilizar para determinar la señal de ultrasonido, pero la sensibilidad y la frecuencia superior será peor dependiendo de la calidad del micrófono interno ( en nuestro caso es mas que suficiente el micrófono interno del terminal).

Por otra parte, la aplicación está utilizando una característica de sobremuestreo. Por lo tanto, se puede ver, por ejemplo, 25 kHz ultrasonido incluso si el dispositivo digitaliza sólo el 22 kHz de audio (frecuencia de muestreo de 44 KHz).

 

Acceso web de Sensores Analogicos para Raspberry Pi (parte 3)


En un post anterior veíamos algunas de las posibilidades de  conexión de sensores digitales  a nuestra Raspberry Pi como puede ser añadir sensores I2C con el CI DS1820 , sensores de Co2 basados en el Mq4, sensores genéricos,sensores de presión con el BMP180,sensores de temperatura basados en el TMP102, sensores de proximidad basados en el VCNL 4000o  o los sensores de luminosidad basados en el  TSL2561.

Como todos sabemos  existen también una cantidad muy alta de sensores cuya salida no es digital , los cuales en principio no se podrían conectar directamente a nuestra Raspberry, pero esto no es exactamente así porque si podemos conectarlos por medio de convertidores A/D y D/A y otros circuitos  como empezamos a  ver en  post anteriores

Hoy acabamos la entrega de conexiones analógicas  a nuestra Raspberry Pi  usando  algunos de los circuitos que se  explicaron viendo precisamente  conectándolos por fin  aun un un mundo infinitos de posibilidades.

Vemos a continuación algunos de ellos:

Termistor

Thermistor
 

Un termistor es un sensor de temperatura por resistencia basandose su funcionamiento en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistores:

  • NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo  .
  • PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo (también llamado posistor).

Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC la disminuyen, razon por la cual lo mas habitual es usar NTC’s  en todas las aplicaciones.

Un par de notas antes de comenzar:

  • Para poder utilizar un sensor análogo con la tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital .Para este ejemplo vamos a utilizar el MCP3008 para esta tarea.
  • Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
  • Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
  • El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
  • Algunas  placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una linea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su  Pi.

Use el siguiente diagrama para conectar un termistor.

Paso 1
Thermistor

Conecte la línea de alimentación para el termistor a través de la resistencia  de 10K.

Paso 2
Thermistor

Conecte la línea de tierra para el termistor.

Paso 3
Thermistor

Conectar el termistor a uno de los 8 canales de la MCP3008. Para este ejemplo, CH0.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede Agregar el termistor a su panel de control de Cayenne  usando canal del MCP3008

 

VCNL4000

Hablamos de un doble sensor de  proximidad y sensor de luminosidad integrado en una sola placa  y cuya salida puede ser procesada directamente por nuestra Pi.

Un par de notas antes de comenzar:

  • Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
  • Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
  • El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
  • Algunas  placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una linea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su  Pi.

 

Use el siguiente diagrama para conectar un VCNL4000 de proximidad y sensor de luminosidad.

Paso 1
VCNL4000

Conecte las líneas de energía. Conecte el 3.3V 3.3V encendido el VCNL4000 perno de la fuente (3.3) y 5V al pin emisor de IR (IR +).

Paso 2
VCNL4000

Conectar toma de tierra de laPi a VCNL4000 (GND).

Paso 3
VCNL4000

Conecte las clavijas SDA de la VCNL4000  a la Pi.

Paso 4
VCNL4000

Conecte los pines SCL de la VCNL4000  a la Pi.

Paso 5

¡Listo! Ahora puede agregar el sensor de VCNL4000 en el panel de Cayenne

Fotoresistor

Photoresistor

 

Una fotorresistencia también llamada LDR  por ssu siglas en ingles inglés light-dependent resistor  es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz.

Su cuerpo está formado por una célula fotorreceptora y dos patillas siendo el valor de resistencia eléctrica  bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).

Un par de notas antes de comenzar:

  • Para poder utilizar un sensor análogo con la frambuesa Pi tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital. Para este ejemplo utilizaremos el MCP3008 para esta tarea. Este tutorial asume que usted ya tiene el MCP3008 conectado. Consulte el Tutorial de MCP3008 si necesita ayuda con la parte.
  • Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
  • Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
  • El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
  • Algunas  placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una lienea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su  Pi.

 

Use el siguiente diagrama para conectar el fotoresistor.

Paso 1
Photoresistor

Desde el pastel de Pi para alimentar la fotorresistencia.

Paso 2
Photoresistor

Conecte la fotorresistencia a tierra a través de un resistor de pull-down de 10K.

Paso 3
Photoresistor

Conecte la fotorresistencia a uno de los 8 canales de la MCP3008. Para este ejemplo, CH0.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede agregar  la fotorresistencia a tu panel de control, utilizando el canal de MCP3008 0 para leer valores desde el sensor.

Carga analógica

Analog Load

 

 

Vamos  a a ver como procesar  la salida analógico  de los sensores de fuerza resistivo circular (fsr)

Un par de notas antes de comenzar:

  • Para poder utilizar un sensor análogo con la frambuesa Pi tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital. Para este ejemplo utilizaremos el MCP3008 para esta tarea. Este tutorial asume que usted ya tiene el MCP3008 conectado. Consulte el Tutorial de MCP3008 si necesita ayuda con esa parte.
  • Dependiendo del sensor de presión utilizado, se requiera componentes adicionales para calibrar correctamente el sensor. Un ejemplo de utilizar amplificadores operacionales para calibrar un sensor de fuerza flexibles vea el siguiente video.
  • Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
  • Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
  • El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
  • Algunas  placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una linea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su  Pi.

 

Use el siguiente diagrama para conectar el Sensor de presión analógico.

Paso 1
Analog Load

Alimentar al sensor de presión.

Paso 2
Analog Load

Conectar toma de tierra para el sensor de presión, a través de la resistencia.

Paso 3
Analog Load

Conecte el sensor de presión a uno de los canales de entrada en el MCP3008, el canal 0 para este ejemplo.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede añadir el sensor de presión analógico a su tablero de instrumentos, usando el  canal o de MCP3008  para leer el sensor.

 

GP2Y0A21YK

Analog Distance

 

Hablamos ahora del   Sensor de proximidad por infrarrojos de Sharp (GP2Y0A21YK).

Este dispone de un conector JST de 3 pines y proporciona un valor analógico (voltaje) según la distancia del objeto detectado.
La salida proporciona 3,1V a 10cm hasta 0,4V a 80cm por lo que cualquier microcontrolador con una entrada ADC disponible puede fácilmente interpretar su señal sin necesidad de componentes externos como vamos a ver .

Un par de notas antes de comenzar:

  • Para poder utilizar un sensor análogo con la frambuesa Pi tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital. Para este ejemplo utilizaremos el MCP3008 para esta tarea. Este tutorial asume que usted ya tiene el MCP3008 conectado. Consulte el Tutorial de MCP3008 si necesita ayuda con la parte.
  • Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
  • Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
  • El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
  • Algunas  placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una lienea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su  Pi.

 

Use el siguiente diagrama para conectar el Sensor de proximidad analógico.

Paso 1
Analog Distance

Desde el Pi alimentar el sensor de proximidad (rojo).

Paso 2
Analog Distance

Conectar la tierra del  Pi en el sensor de proximidad (negro).

Paso 3
Analog Distance

Conecte la salida del Sensor de proximidad (amarillo) a uno de los canales de entrada en el MCP3008, el canal 0 para este ejemplo.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede añadir el Sensor de proximidad analógicos a su tablero de instrumentos, usando canal o de MCP3008  para leer el sensor.

 

 

!!Y eso  es  todo amigos!!

Con este ultimo post  sobre el tema ,  hemos intentado cubrir  toda la serie de posibilidades que nos ofrecen  algunos circuitos Integrados para poder conectar a nuestra Raspbbery Pi un infinito abanico de sensores analógicos,,,

 

Acceso web a Sensores conectados a una Raspberry Pi


Aunque  efectivamente  cualquier  Raspeberry  PI  no puede procesar directamente señales analógicas al no contar  en su electronica interna con convertidores  A/D  y D/A muliproposito como otras placas (Arduino,Netduino,Edison,etc), todavía es posible procesar gran cantidad de información,  pues cuenta  con 14  entradas/salidas digitales que pueden usarse para cualquier propósito como vamos a ver a  continuación, usando como referencia la plataforma Cayenne la cual nos permite rápidamente obtener lecturas en tiempo real  de cualquier sensor que conectemos a nuestra Raspberry Pi

Aunque es posible conectar múltiples sensores analógicos  usando CI auxiliares, vamos a  ver en primer lugar  todas las posibilidades   de usar las entradas/salidas digitales para conectar diferentes tipos de sensores.

Un par de notas antes de comenzar:

  • Los diagramas proporcionados son sólo ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
  • Asegúrese de que Raspberry Pi está apagada al conectar los cables.
  • Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de su RP Pi.
  • Algunas placas de prototipos  (usados en los diagramas a continuación) tienen unas lineas de alimentación  que se separan en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa en su Raspberry Pi.

 

 SENSORES DIGITALES

Es muy sencillo leer el estado  de cualquier interruptor conectado a la Raspberry Pi .Por extraño  que pueda parecer usar sensores basados en  interruptores es unas de las vias de sensorización mas fiables que existen pues al no haber apenas electronica los hace inmunes  a interferencias, averías, sabotaje,etc

Ademas el abanico de sensores de este tipo  no se limita a interruptores mecánicos pues , también existen sensores magnéticos , sensores de líquidos, sensores conductivos,etc , todos ellos  funcionando de una manera muy similar cerrando o abriendo el circuito en función de una determinada característica

Utilice el diagrama siguiente para conectar un sensor a una de las Entradas digitales de Raspberry Pi.

 

Paso 1

Conecte alimentación de  3v de la  RP Pi (pin 1 ) para alimentar el pulsador, a través de una resistencia de 10k.
Digital Input

Paso 2

Conectar la tierra de la RP Pi al pulsador(pin 9).
Digital Input

Paso 3

Conectar el pulsador (utilizando el mismo pin como la resistencia) a uno de los pines GPIO en la RP  Pi, en este caso 17 de GPIO(pin 11).
Digital Input

Paso 4

Ahora finalmente  entre en su cuenta de Cayenne , acceda  a la RP  y agregue la entrada Digital a su escritorio  de Cayyene  para poder  leer el estado del botón usando 17 GPIO.

 

g17

 

 

 

BMP180

BMP180

Este sensor de precisión de Bosch es la mejor solución de detección de bajo costo para medir la presión barométrica y la temperatura. Dado que la presión cambia con la altitud también se puede utilizar como un altímetro! El sensor está soldado a una placa con un regulador de 3.3V, un cambiador de nivel I2C y resistencias de pull-up en los pines I2C.

Esta placa es compatible con 5V pues lleva un regulador de 3.3V y un circuito cambiador de nivel I2C  incluidos para que pueda utilizar este sensor de manera segura con la lógica de 5V y la alimentación.

En el ejemplo  vamos a agregar un sensor de temperatura y presión de BMP180 para ver lo fácil que es empezar.

Paso 1

Conectar al linea  de 3.3V de energía desde la RP Pi a BMP180 (VIN).
BMP180

Paso 2

Conectar toma de tierra de la RP(pin 9)  Pi a BMP180 (GND).
BMP180

Paso 3

Conectar los pins el SCL (pin 5) en el zapatero de Pi y BMP180.
BMP180

Paso 4

Conecte un hilo de la SDA (pin 3) en la RP Pi y BMP180.
BMP180

Paso 5

¡Listo! Ahora puede Agregar el BMP180 a su tablero de instrumentos.

Ahora finalmente  entre en su cuenta de Cayenne , acceda  a la RP  y  haga clic en Agregar nuevo > dispositivo / Widget.

Add New Device

  1. Seleccione sensores, temperatura, y BMP180.
  2. Haga clic en Add Sensor.

Add Sensor

Los widgets de temperatura y presión de BMP180 se agregan a su tablero de instrumentos.

Vamos a probarlo! Coloque su mano sobre el sensor de BMP180. Las actualizaciones de valor de la temperatura tan pronto como se recibe un cambio de temperatura.

Puede comprobar el estado actual de su sensor en cualquier momento visitando el tablero de instrumentos.
Added Sensor

TMP102

TMP102
Se trata de un tablero del desbloqueo de accesorios para el pequeño sensor de temperatura digital TMP102. El TMP102 es un sensor digital (I2C alias TWI), tiene una resolución de 0,0625 ° C, y tiene una precisión de hasta 0,5 ° C. Este es un sensor muy práctico que requiere una muy baja corriente.

La comunicación con el TMP102 se logra a través de una interfaz serie de dos hilos. No existe regulador de tensión de a bordo, por lo que el voltaje suministrado debe estar entre 1,4 a 3.6VDC. Los condensadores de filtrado y resistencias de pull-up se incluyen een la placa .

Use el siguiente diagrama para conectar el sensor de temperatura TMP102.

Una  nota antes de comenzar: Algunos sensores de TMP102 le permiten cambiar la dirección predeterminada conectando  un puente sobre el pin de dirección. Algunas versiones, como la utilizada en este ejemplo, están conectados a una dirección predeterminada de 0x48. Consulte las especificaciones de su ficha para obtener más detalles.

 

Paso 1

Alimentar desde la RP  Pi a TMP102 mediante el pin 1 de 3.3V  (VCC).
TMP102

Paso 2

Conectar la masa   de la RP Pi a TMP102 (GND).
TMP102

Paso 3

Conecte la  toma de SDA(pin 3)  de la RP  Pi hacia a TMP102  .
TMP102

Paso 4

Conecte los pines SCL de la TMP102 a la RP Pi(pin 5).
TMP102

Paso 5

¡Listo! Ahora puede Agregar el sensor de TMP102 en el panel de Cayenne, con dirección por defecto de 0x48.

DS18B20

DS18B20

Este es el último sensor digital de temperatura DS18B20 1-Wire de Maxim IC  y  es un componente muy usado en muchos proyectos de registro de datos y control de temperatura

Envia  al bus I2C la información de la temperatura exterior en  grados C con precisión 9-12 bits, -55C a 125C (+/- 0.5C).a.

Cada sensor tiene un número de serie único de 64 bits grabado en él lo cual permite un gran número de sensores que se utilizarán en un bus de datos.

Use el siguiente diagrama para conectar el sensor de temperatura DS18B20 “1-Wire”.

Un nota antes de comenzar:Para aprovechar las ventajas de la detección automática de cayenne  de sensores 1-wire, conecte a 4 GPIO.

 

Paso 1

Desde la RP Pi para alimentar el pin VDD del DS18B20, use el pin1 de 3.3V. Asegúrese de que usa una resistencia de pull-up de 4k7  entre la alimentación (VDD) y la salida (DQ) en ambos pines del DS18B20.
DS18B20

Paso 2

Conectar la tierra de la RP Pi con el conector de tierra (GND) del DS18B20.
DS18B20

Paso 3

Conectar la  salida del DS18B20 (DQ) en GPIO  4 (pin 7) en la RP Pi. La Conexión a 4 GPIO permite la detección automática del dispositivo 1-wire en Cayenne.
DS18B20

Paso 4

¡Listo! Encienda su RP Pi y Cayenne automáticamente detectará el sensor DS18B20 y añadirá este  a su panel de control.

 

VCNL 4000

vcnl4000

El VCNL4000 puede detectar su proximidad a un objeto utilizando IR dentro de un rango de aproximadamente 20 cm. Los datos de proximidad, así como los datos del nivel de luz ambiental, se pueden recoger en una interfaz I2C.

La placa la acceso a los pines I2C, el pin Vcc, GND y el pin IR + (fuente de alimentación para el emisor IR incorporado). Simplemente necesita alimentación  de 3.3Vy dé al emisor de IR en cualquier lugar de 2.5-5V y usted será capaz de decir lo lejos que está de un objeto de hasta 20 cm.

Use el siguiente diagrama para conectar un VCNL4000 de proximidad y sensor de luminosidad.

Paso 1

Conecte las líneas de energía. Conecte el pin de 3.3V de la RP Pi  al pin de  3.3V de  VCNL4000  y al alimentación de 5V(pin 5)  al pin emisor de IR (IR +).
VCNL4000

Paso 2

Conectar toma de tierra de la raspberry Pi a VCNL4000 (GND).
VCNL4000

Paso 3

Conecte las clavijas SDA de la VCNL4000 a la raspberry Pi(pin3).
VCNL4000

Paso 4

Conecte los pines SCL de la VCNL4000  a la RP Pi(Pin 5).
VCNL4000

Paso 5

¡Listo! Ahora puede Agregar el sensor de VCNL4000 en el  panel de control de Cayenne

 

TSL2561

TSL2561

TSL2561 es un sensor de luz digital avanzado, ideal para su uso en una amplia gama de situaciones de luz. En comparación con las células bajo coste CdS , este sensor es más preciso, lo que permite cálculos exactos de lux y se puede configurar para diferentes ganancia / tiempo rangos para detectar rangos de luz de hasta 0,1 – 40.000+ Lux sobre la marcha.

La mejor parte de este sensor es que contiene dos diodos infrarrojos y espectro completo! Esto significa que puede medir por separado de infrarrojos, y  el espectro completo o humano luz visible (la mayoría de los sensores sólo pueden detectar uno o el otro, lo que no representa con exactitud lo que ven los ojos humanos ya que no podemos percibir la luz infrarroja que es detectado por la mayoría de los fotodiodos)

El sensor tiene una interfaz digital (I2C). Puede seleccionar una de las tres direcciones por lo que puede tener hasta tres sensores en una placa (cada uno con una dirección I2C diferente). El qeu incluya el ADC significa que usted puede utilizar esto con cualquier microcontrolador, incluso si no tiene entradas analógicas. El consumo de corriente es extremadamente baja, así que es genial para los sistemas de registro de datos de baja potencia. sobre 0,5 mA al detectar activamente, y menos de 15 uA cuando está en modo powerdown.

Use el siguiente diagrama para conectar un sensor de luminosidad TSL2561.

Una nota antes de comenzar:El sensor de TSL2561 le permite cambiar la dirección predeterminada  tendiendo un puente sobre el pinde dirección. Dejando el pin de dirección flotante (desconectado) le dará la dirección por defecto, 0 x 39 en este ejemplo. Consulte las especificaciones de su ficha para obtener más detalles.

 

Paso 1

Alimentar desde la RP  Pi con 3.3 V (pin1)  a TSL2561 (VIN).
TSL2561

Paso 2

Conectar toma de tierra de la Rp Pi a TSL2561 (GND).
TSL2561

Paso 3

Conecte las clavijas SDA de la TSL2561  a la RP Pi(pin 3).
TSL2561

Paso 4

Conecte los pines SCL de la TSL2561 a la RP Pi(pin 5).
TSL2561

Paso 5

¡Listo! Ahora puede Agregar el sensor de TSL2561 en el panel de control de Cayenne  con dirección por defecto de 0 x 39.

 

Aunque existen muchos mas sensores y actuadores que podemos conectar a  nuestra Raspberry Pi , una vez conectados  y configurados en el panel de control de Cayenne  aparte de poder visualizar el historial , una gran utilidad es generar alertas antes determinados cambios en los valores transmitidos a la plataforma Cayenne.

Sin duda dos de las grandes utilidades es enviar alertas o notificaciones de correo ante cambios en los valores  registrados de los sensores que hemos conectado

 

 

Recibir alertas  SMS

Cayyene  le enviará alertas de notificación por mensaje de texto si selecciona.
Notification Alert

Correo electrónico

Cayenne le enviará alertas de notificación por correo electrónico si ha seleccionado.
Email Alert

 

Fuente aqui

 

Instalar sensor de aparcamiento sin taladrar el paragolpes


Tradicionalmente  los sistemas de aparcamiento instalados en los vehiculos actuales se basan en sensores ultrasonicos los cuales deben instalarse en los paragolpes en el proceso de fabricación o a posteriori, motivo por los que en los kits  de estos suelen incluir una broca especial para este fin.
Este sistema precisa pues solo de taladrar  , para hacer los agujeros con la corona que suelen incluir en los kits y conectar la centralita al positivo de la luz de marcha atras. Una vez pintados en el color del coche quedan muy bien y normalmente dan cero problemas de errores o de detección de obstáculos erróneos.


Para todas aquellas personas que no quieran hacer taladros , han surgido recientemente  una nueva generación de  sensores electromagnéticos, los cuales tiene la ventaja de no tener que taladrar el parachoques, aunque la instalación podria implicar desmontar el paragolpes entero y    podrían dar algún fallo si detecta algún metal en el coche  por lo que hay que buscar un buen sitio donde ponerlo.

Este sistema  gracias a su extensa antena, protege el parachoques sin puntos muertos pues utiliza las características de las ondas electromagnéticas de baja energía para detectar los obstáculos  protegiendo el parachoques en su totalidad, sin zonas muertas.

 

cocheatras.PNG

 

La instalación de estos sensores se centra únicamente en conectar el buzzer a la centralita ( llevan un único conector que no da a confusión)   , conectar la alimentación de la centralita a la luz de marcha atrás  ( para esto habrá que medir con un polímetro  en el conector donde se conectan las luces traseras una por una hasta que al activar la marcha  atrás haya alimentación en esos pines )   y por ultimo pegar la antena   en la parte posterior del guardabarros ( es conveniente desmontarlo para simplificar la instalación )

Como ventaja adicional de este sistema es  que es completamente invisible e impermeable y queda protegido de posibles daños porque el sistema de antena deberá  montarse  en el interior del parachoques  que deberá ser de plástico es decir, el 99% (turismos, vehículos comerciales y autocaravanas) pero esta circunstancia deberá ser tenida en cuenta si se precisa instalar en un vehículo  con cierta antigüedad.

Normalmente casi todos estos sistemas tienen tres zonas de aviso:

  1.  Zona de prealarma (de 0.50 a 0.80 m). sonido que progresivamente aumenta la frecuencia a la vez que se acerca al obstáculo.
  2.  Zona de alarma (de 0.30 a 0.50 m). el bip se convierte en un sonido continuo a media frecuencia
  3. Zona de peligro (de 0,00 a 0.30 m). el bip es continuo a baja frecuencia. barro y nieve sobre el parachoques no obstaculizan la detección del obstáculo

Como ventajas adicionales del  sistema electromagnético, aparte del impacto cero en la estética del   vehículo  es de destacar el mínimo consumo eléctrico (30mA) frente a los ultrasónicos (300mA) , la gran facilidad del mantenimiento  pues  los sensores ultrasónicos pueden ser dañados con cierta facilidad por terceros , la facilísima instalación ,  y como no , el bajo precio  del sistema (unos 25€ en Amazon)

Realmente   es muy sencillo  instalar este sistema  pues  la antena del sensor se instala en el interior del parachoques pegando por dentro sin ningún trabajo de perforación  como en el sistema de ultrasonidos ,se  conecta el cable rojo al positivo de la luz  de marcha atrás, el negro a la masa del vehiculo ( por ejemplo cualquier tornillo que este conectado  al chasis )    y el   zumbador  que se llevara  cerca del conductor   colocando los cables bajo los plásticos se conecta  a la caja controladora suministrada y ya estará listo para funcionar.

 

En el siguiente  video puede verse todos los pasos necesarios  para la auto-instalación de un sensor electromagnético

 

Si esta interesado  en comprarse un kit de aparacamiento por RF ,  se puede comprar   en Amazon   por  unos 25€