Ziel
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 der RaspberryPi NoIR-Kamera.
Eingesetzte Hardware
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.
Materialliste
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 CAM 2 | 28,99 |
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.