In diesem kleinen Projekt geht es darum eine Nistkastenkamera mit Infrarot-Beleuchtung auf Basis des RaspberryPi zu bauen. Das Ziel ist dabei sowohl Live-Bilder als auch automatische Aufnahmen (Bewegungs- / Zeitgesteuert) herzustellen, die dann per WLan auf einem PC oder Tablet über einen Webbrowser angesehen werden können. Durch die für den Menschen und Vögel unsichtbare Infrarot-Beleuchtung im Nistkasten können jederzeit Aufnahmen gemacht werden ohne das die Tiere gestört werden. Dafür sind die Aufnahmen dann allerdings nur "Schwarz/Weiß".

Als zusätzliches Feature soll die Temperatur im Nistkasten und in der Umgebung von zwei DS18B20 Temperatursensoren erfasst und auf dem Raspberry Pi geloggt werden. Die Ergebnisse der Messungen sollen dann ebenfalls über einen Webbrowser als Grafiken abgerufen werden können.

Bevor jetzt lange Erklärungen folgen hier erstmal zwei Bilder von dem fertigen Nistkasten mit RaspberryPi NoIR-Kamera.

Nistkasten frontansicht   Nistkasten Seitenansicht

Die Hardware für den Nistkasten besteht aus einem RaspberryPi Typ B und der NoIR-Kamera, die über ein Folienkabel an den CSI-Connector des RaspberryPi angeschlossen ist. Grundsätzlich eigent sich der RaspberryPi B+ besser für das Projekt, weil er mehr Montagebohrungen besitzt. Leider war er als das Projekt gestartet wurde noch nicht lieferbar. Die IR-Beleuchtung im Nistkasten besteht aus 4 Infrarot-Leds vom Typ SFH485, deren Helligkeit über einen einstellbaren Spannungsregler angepasst werden kann. Die Stromversorgung besteht aus einem kleinen 15W Industrienetzteil vom Typ Meanwell RS15-5, das die +5V für den RaspberryPi und die Infrarot-Beleuchtung im Nistkasten zur Verfügung stellt. Untergebracht ist die Elektronik in einem IP65-konformen Gehäuse, so dass die Elektronik auch im Regen sicher geschützt ist.

Als WLan-Stick habe ich ursprünglich einen Logilink WL0145 mit Realtek RT2800-Chipsatz eingesetzt. Der WL0145 besitzt eine fest angebaute Antenne, die ich durch eine kleine Modifikation mit einer externen Antenne ersetzt habe. Leider hat der WL0145 mit meiner Modifikation nur ca. 3 Wochen funktioniert und ist dann gestorben. Einfacher ist es, wenn man direkt einen WLan-Stick mit externen Antenneneingang benutzt, wie den Logilink WL0151. Dieser Wlan-Stick ist kompatibel zum WL0145, weil er auch einen Realtek RT2800-Chipsatz benutzt.

Obwohl der RT2800-Chipsatz vom RaspberryPi direkt unterstützt wird funktioniert er aber nur so mittel prächtig. Es gibt bei der Kommunikation immer mal wieder kurze Aussetzer und Verbindungsprobleme. In dem Systemlog taucht dann meistens die Meldung "rt2800usb_txdone: Warning - Got TX status for an empty queue .." auf. Aus diesem Grund habe ich nochmal zwei alternative Wlan-Sticks getestet: den CSL USB-WLAN Adapter 300MBit und den TP-Link TL-WN722N V1.1. Der CLS-Stick arbeitet mit einem Realtek RT8712 Chipsatz und der TP-Link-Stick mit einem AR9271 Chipsatz. Beide Sticks werden ebenfall direkt vom RaspberryPi bzw. Raspian unterstützt und haben bei einem kurzen Test keine Fehler gezeigt. Speziell der CLS USB-Wlan-Stick ist besonders aufgrund seiner kompakten Bauform trotz des externen Antennenanschlusses sehr interessant.

Hier erstmal eine vollständige Liste mit den verwendeten Bauteilen und den Bezugsquellen (Preise Stand 31.03.15):

Bauteil Menge Händler Art.-Nr. Preis / €
Nistkasten z.B. v. Ebay 1 Ebay Nistkasten für Meisen ca. 10,00
RaspberryPi B (+) 1 Reichelt Raspberry PI B+ 28,5
NoIR-Camera-Modul 1 Reichelt RASPBERRY PI CAN 24,99
Folienkabel 50cm für
Kameramodul
1 Amazon Raspberry Pi Kamera Ersatz Flexkabel 50cm 6,90
Micro-SD-Karte 16GB 1 Reichelt SDSDQB-016G-B35 10,20
IP65-Gehäuse 1 Amazon Industrie-Aufputz-Gehäuse IP65 Modell G232C 20,55
Wlan-Stick Logilink WL0151 1 Reichelt LOGILINK WL0151 8,95
Wlan-Stick CSL 300MBit Amazon
CSL - 300 Mbit/s WLAN Stick mit Antennenbuchse und abnehmbarer Antenne, USB 2.0 Stick, Mini Dongle 802.11n/b/g, SMA Buchse 150 11,99
Wlan-Stick TP-Link TL-WN722N 1.1 Reichelt TPLINK TL-WN722N 8,95
Netzteil Meanwell RS15-5 1 Reichelt SNT RS 15 5 9,70
DS18B20 Temperatursensoren 2 Reichelt DS 18B20 1,65
Widerstand 4k7 1/4W
 (R2/ R5 / R7)
3 Reichelt 1/4W 4,7K 0,103
Widerstand 100R 1/4W (R1) 1 Reichelt 1/4W 100 0,103
Widerstand 390R 1/4W (R11) 1 Reichelt 1/4W 390 0,103
Widerstand 240R 1/4W (R4) 1 Reichelt 1/4W 240 0,103
Poti 500R (R6) 1 Reichelt 64Y-500 0,30
Widerstand 20R 1/4W
(R3 / R8 / R9 / R10)
4 Reichelt 1/4W 20 0,103
Spannungsregler LM317 1 Reichelt LM 317-220 0,25
Reedkontakte Meeder 2 Reichelt MK 67B 0,82
Magnet 1 Reichelt Magnet M4 0,89
Infrarot LED SFH485 4 Reichelt SFH 485 0,39
Buchsenlesite 26pol. 1 Reichelt MPE 094-2-026 0,61
Transistor BC547 1 Reichelt BC 547C 0,04
Kabel 0.14mm² Rot 1m Reichelt Litze RT 0,74
Kabel 0.14mm² Schwarz 1m Reichelt Litze SW 0,74
Elko 10µF / 16V (C1) 1 Reichelt RAD 105 10/63 0,04
Kondensator 100nF 2 Reichelt 7R-5 100N 0,04
Stiftleiste 2.54RM 2pol. 1 Reichelt SL 1X36G 2,54 0,15
Buchsenleiste 2.54RM 2pol. 1 Reichelt MPE 115-1-010 0,71
Netzleitung 4,5m mit Schukostecker 1 Reichelt NKBS H07RN 4,5M 6,65
PG 13 Mutter
Reichelt PGGM 13 0,21
PG13 Durchführung 1 Reichelt PGBF 13 0,51
PG 7 Mutter 1 Reichelt PGGM 7 0,15
PG-7 Durchführung 1 Reichelt PGBF 7 0,37
Externe Antenne LogiLink 1 Reichelt LOGILINK WL0037A 5,50
Externen Antennenanschluß mit Kabel 30cm 1 Amazon WiFi Antenne Verlängerung Kabel Anschlusskabel Wireless WLAN RP SMA 0,3 m 30 cm Kurzes 5,70
Abstandsbolzen M3 20mm 4 Reichelt DA 20MM 0,16
Lochrasterplatine 160x100 Punktraster 1 Reichelt H25PR160 1,95


Die meisten Bauteile gibt es bei Reichelt-Elektronik. Ein paar spezielle Bauteile sind dort leider nicht erhältlich, aber die findet z.B. bei Amazon oder Ebay. Für alle Teile, die es bei Reichelt gibt, habe ich einen Einkaufskorb zusammengestellt, den man in eine eigene Bestellung übernehmen kann. Hier der Link zu dem Einkaufskorb.

Weiter mit der Beschaltung des Raspberry Pi in Nistkastens
 
Weiter mit dem Zusammenbau des Nistkastens
 
Weiter mit der Softwarekonfiguration
 
Das Endergebnis und ein paar Filme aus dem Nistkasten