Ya hace algún tiempo vengo «cacharreando» mi raspi 3 como hobbie, usándolo como servidor y añadiendo varios sensores, he logrado en 2018 algunos avances desde que encontraba en la caja de mantequilla, se encuentra funcionando bastante estable.

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Caja personalizada

Tiene ahora una nueva caja plástica a la cual he añadido un trípode que permite direccionar la camara. Hasta ahora mi raspi tiene los siguientes sensores:

• Cámara 5 mp.
• Sensor de temperatura y humedad dht22.
• Leds 5 mm: 1 x amarillo (status del programa de detección de movimiento con el sensor PIR),1 x rojo (pensado para indicar fallos, conexión al wi-fi por ejemplo), 1x RGB (uso general).
• Matriz de led 8×8 basado en MAX7219 para mostrar mensajes varios.
• 2 x pushbutton: los coloque para iniciar o detener servicios, hacer reboot,shutdown o general realizar cualquier acción que desee programar sin necesidad de acceder desde el teléfono o un computador.
• Sensor PIR HC-SR501, que detecta movimiento.
• Cámara 5Mp.
• Buzzer activo.

AnyDesk y VNC

En lo que respecta a software decidí colocar entorno de escritorio para facilitar mover archivos, programar y otras operaciones además de ser un medio adicional de conexión alternativo al ssh. Puedo acceder al escritorio por dos medios, usando Anydesk y VNC . El vnc resulta ser bueno para conexiones locales pero excesivamente lento para conexiones fuera de ella. 

Open VPN

El ISP del que dispongo en este momento tiene mi ip publica bajo una NAT, lo cierto es que me era imposible acceder por fuera de la red local al raspi. Lo solucione finalmente arrendando un servidor VPS, en el cual tengo algunos servicios de los que hablaré después. Pero entre ello instalé un servidor Open VPN y cliente en el raspi creando una VPN, para acceder desde internet a cualquier puerto del raspi se realiza una redirección desde el servidor VPS hacia el raspi, una gran ventaja del servidor VPS es disponer de una IP fija además de configurar e instalar lo que se nos antoje.

Sensor de temperatura y humedad DHT-22

Modifiqué un programa en C que lee el sensor PIR y lo combiné con el programa del PIR en lo que respecta a la conexión a la base de datos (mysql) y creación del archivo JSON. Por ahora lo se ejecuta con CRON cada 15 minutos. Y genera un gráfico usando google charts:

http://140.82.6.248:81/pi_server/temp_hum_DHT22

Módulo de cámara 5 mp y motion

Finalmente compré la raspi-cámara más económica que encontré, sin embargo me sorprendió la calidad de vídeos y fotografías que brinda.

Instalé el software motion, bastante poderoso que permite realizar capturas en foto y video cuando se detecta movimiento. 

Permite realizar capturas snapshots cada cierto tiempo e incluso genera videos timelapse, es bastante configurable en el archivo motion.conf.

También hace streaming de video por lo que podemos visualizar desde la red local o internet.

https://motion-project.github.io/

Sensor PIR HC-SR501.

Ya había realizado un post acerca del sensor PIR, fué el primer sensor instalado, un programa en C almacena las detecciones en una base de datos (mysql)y se grafican con la ayuda de google charts:http://140.82.6.248:81/pi_server/movement_PIR/ 

Matriz de led 8×8 MAX7219

Relativamente fácil de usar con python y la librería https://pypi.org/project/max7219/ , muy util para mostrar texto en desplazamiento y me sorprendio que es legible si se selecciona adecuadamente la velocidad de desplazamiento y la fuente. También despliega símbolos CP437. La pantalla la he programado en conjunto a los push buttons.

Eso es todo por ahora, estaré mejorando este artículo a medida que agregue nuevas mejoras.

Fotos de mi raspi 3 bajo en calorías, el case es un envase de margarina que tiene las dimensiones ideales y aporta un diseño innovador y estilizado (la verdad es que es saqué el envase de la basura). 

El raspi corre Raspbian con servidor web Apache, MySQL para registrar datos.

• Por ahora cuenta solo cuenta con un con sensor PIR HC-SR501 para detectar movimiento.
• Un buzzer (lamentablemente me trajeron uno de tipo activo).
• Un sensor (super económico y popular, aunque no muy preciso) DHT-11 que aún no uso.

El buzzer indica la hora del día, cuando son las 5 de la tarde suena 5 veces y así sucesivamente, el binario se escribió en C++ (escribí una pequeña clase) y se ejecuta cada hora con la ayuda de CRON. Facilito.

Luego para entretenerme con el PIR decidí hacer algo distinto, todo el mundo hace una gráfico XY con el sensor de humedad/temperatura, decidí usar un timeline de google charts para visualizar los eventos de detección del sensor, este tiene un alcance de 3 a 7 metros según la hoja de datos. 

Programado en C/C++ utilizando la librería WiringPi para detectar los flancos de subida y bajada en una de las entradas del raspberry (mediante interrupciones), dicha entrada está conectada a un sensor PIR HC-SR501, mediante la librería cpp-conector se notifica a la base de datos (MySQL) instalada en el raspberry, finalmente para visualizar cómodamente los registros desde una página web se instaló el servidor web de toda la vida (si..  apache), en el caso de la página web se realiza conexión a la base de datos (PHP) y se exporta la data (JSON) según el formato requerido por google charts, se utilizó un chart «Timeline» ideal para representar periodos de tiempo, en este caso cada evento comienza con una detección del sensor y finaliza cuando el sensor no ha registrado movimiento durante unos 2 minutos aprox.

En resumen: las zonas azules del gráfico en la página web indican cuando hay alguna persona en la habitación donde se encuentra el raspberry (o al menos se detecta que la persona se mueve ya que sensor solo detecta movimiento). Se indica claramente la fecha y hora de la detección.

El gráfico con las ultimas detecciones (ultimos 10 dias) se aprecia en el siguiente enlace.

Esta es una captura, Hacer click en la imagen vincular ir al raspi-server.

This simple circuit was taken from a chinesse oven with conveyor belt, the conveyor speed can be regulated with a potentiometer in the front panel, the internal circuit board that control the DC motor it’s just a dimmer based on NTE5620 triac, .   The input voltage of the circuit is 220V AC, the circuit chop the ac wave and its rectified by a full wave bridge.

Download (it comes with proteus 8.1 project file, ready to test, simulate and modify).

Triac options: NTE5620 BCR8PM  MAC15

DIAC: DB3

From my grade project (2013):

TRAJECTORY PROGRAMING SYSTEM FOR THE MA2000 ROBOT ARM:

The MA2000 its a six degree of freedom robot arm, 3 joints are moved by DC motors. L928 IC drive 3 motors, the 3 motors left were replaced with hobby servos. A control system was implemented using microcontroller DSPIC30F3011, the joints position were read using potentiometers and the microcontroller DAC. A PI controller was implemented using the dsPIC DSP libraries, the compiler was the C30 (academic version) . A PC software was developed using the QT libraries and the QT creator IDE. The software communicates with the controller and allows the dynamic adjustment of the PID controller and its capable of show graphically the dynamic response of each joint, this was programmed using the QWT library, the software allows the programming of «point to point» trajectories using a simple language and allows to record trajectories moving the robot arm by hand.  These trajectories are recorded in plain text and can be generated with tools like MATLAB and the Peter Corke robotics toolbox.

Wiki page (spanish):

Http://blog-j.marcano.net.ve/robotwiki

Juan Marcano

juan@marcano.net.ve

El MA2000 Es un brazo de 6 grados de libertad accionado por motores DC. Se  emplearon drivers L298 para manejar tres de los motores, los tres motores restantes se  reemplazaron por motores de modelismo. Se diseñó un sistema de control mediante el microcontrolador dsPIC30F3011 en el cual la la posición de cada articulación es medida mediante potenciómetros y se implementó  un controlador de posición PID independiente para tres articulaciones que utiliza el motor DSP del dsPIC mediante las librerías incluidas con el compilador C30 en su versión académica. Se desarrolló un software en el PC haciendo uso de las librerías Qt. El software se comunica con el microcontrolador y permite el ajuste dinámico del controlador PID y la visualización en tiempo real de la respuesta dinámica de cada articulación, esta característica se programó utilizando la librería QWT, el software también permitió la programación de trayectorias simples punto a punto mediante guiado o aprendizaje. El software es capaz de guardar las trayectorias en archivos de texto plano de tal que forma las trayectorias pueden ser generadas con otras herramientas tales como MATLAB y la Toolbox de robótica de Peter Corke.

Antena Omnidirecional L-COM 15 dbi + 4 metros de tuberia ventilación 2″ pintada con fondo gris + ubiquiti bullet M2HP 630 mW escondido bajo tubo de pvc de 2″ (tambien pintado) + reflector (para iluminar el área) 500 w  + 3 abrazaderas de 2.5″ para sujetar a la reja del aire acondicionado.

Router mikrotikRB750UP con sistema operativo (RouterOS), salidas POE (alimenta al bullet M2hp), se ha modificado la pagina web del portal cautivo con publicidad.

Conclusiones: Se lograron unas cuantas horas de entretenimiento configurando e instalando.

Para aquellas personas que se le daño el teclado de su portátil bolivariana M2400 acá les explico brevemente el proceso de cambio.

La idea es que ustedes mismos compren la pieza y lo cambien de manera sencilla, así se ahorran el costo de un taller y ademas se aprende algo nuevo.

Primero, el teclado lo consiguen fácilmente (en Venezuela) vía mercado libre, A su juicio queda el vendedor mas cercano y a mejor precio. Una consideración importante es confirmar que el teclado sea en español, venden versiones en ingles los cuales funcionan normalmente, pero no traen la letra Ñ (eñe)

A continuación los pasos: