您需要的東西

帶有Micro SD卡的樹莓派2或3

Arduino UNO或類似的

2 x微型或小型業余伺服器

USB網絡攝像頭

公對公連接線

公對母連接線

各式拉鏈帶

構建安全攝像機

使用提供的螺釘將伺服喇叭（塑料的“小形狀”）安裝到每個伺服上。盡管越大越好，但特定的形狀并不重要。請勿過度擰緊螺釘。

現在，使用拉緊帶將一個伺服器以直角連接到另一個伺服器。其中一個將是平移（從左到右），而另一個將是傾斜（向上和向下）。不管哪個人做什么，都可以在代碼中對其進行調整。

最后，將您的網絡攝像頭連接到其中一個伺服器上。盡管我的網絡攝像頭帶有一個固定在底部的固定夾，但您可以使用拉鏈領帶-我卸下了固定夾并用螺釘將其固定在喇叭上。為了穩定起見，您可能需要將整個鉆機安裝到箱子或盒子上。一個簡單的紙板箱可以很好地解決問題。您可以切一個整潔的方孔，并在表面上安裝一個伺服平齊，但是只需系上一條拉鏈即可。

關于攝像頭的信息

并非所有USB網絡攝像頭都是一樣創建的。將網絡攝像頭連接到Pi的USB端口，然后運行以下命令：

lsusb

此命令顯示有關連接到Pi的所有USB設備的信息。如果您的網絡攝像頭未在此處列出，則您可能要嘗試使用有源USB集線器并重復該命令。如果仍然無法識別該網絡攝像頭，則可能必須購買兼容的網絡攝像頭。

伺服設置

雖然伺服器看起來很恐怖和復雜，但連接起來確實非常簡單。伺服系統在脈寬調制（PWM）上運行，這是數字系統模仿模擬信號的一種方式。 PWM信號本質上是快速的ON-OFF信號。使用占空比來描述ON或HIGH的信號。占空比以百分比表示，并描述了信號開啟的時間。占空比為25％的PWM信號將在25％的時間內打開，其余75％的時間關閉。信號在開始時并沒有打開，然后一直關閉，而是在非常短的時間內定期發出脈沖。

Servos會監聽這些脈沖并采取相應的措施。使用100％的占空比將與“常規” 5v相同，而0％將與接地相同。如果您不完全了解PWM的工作原理，請不要擔心，您仍然可以控制伺服器（Extreme Electronics是了解更多信息的好地方）。

使用PWM的主要方法有兩種：硬件或軟件。硬件PWM通常提供比軟件PWM更低的延遲（伺服器接收命令和移動之間的時間），但是Pi只有一個具有硬件PWM功能的引腳。外部電路可用于提供多個硬件PWM通道，但是簡單的Arduino也可以處理該任務，因為它們具有多個硬件PWM引腳。

這里是電路：

仔細檢查Pi的引腳排列，它們在型號之間略有不同。您需要弄清楚伺服系統的接線方式。 Servos需要三根線來控制它們，但是顏色略有不同：

紅色為正，將其連接至Pi + 5v

棕色或黑色為負，將其連接至Pi上的GND

橙色或白色是信號，將其連接至Arduino引腳9和10

Arduino設置

Arduino的新功能？在這里開始。

一旦連接了伺服器，請在計算機上打開Arduino IDE并上傳此測試代碼。不要忘記從 Tools》 Board 和 Tools》 Port 菜單

#include // Import the library

Servo servoPan， servoTilt; // Create servo objects

int servoMin = 20， servoMax = 160; // Define limits of servos

void setup（） {

// Setup servos on PWM capable pins

servoPan.attach（9）;

servoTilt.attach（10）;

}

void loop（） {

for（int i = servoMin; i 《 servoMax; ++i） { 1

// Move servos from minimum to maximum

servoPan.write（i）;

servoTilt.write（i）;

delay（100）; // Wait 100ms

}

for（int i = servoMax; i 》 servoMin; --i） {

// Move servos from maximum to minimum

servoPan.write（i）;

servoTilt.write（i）;

delay（100）; // Wait 100ms

}

} 一切都很好，您應該看到兩個伺服器都緩慢地來回移動。請注意，如何將“ servoMin”和“ ServoMax”定義為20度和160度（而不是0度和180度）。部分原因是這些廉價的伺服器無法準確地移動整個180度，還因為網絡攝像頭的物理尺寸阻止了整個范圍的使用。您可能需要針對設置進行調整。

如果它們根本不起作用，請再次檢查電路是否正確接線。面包板的質量有時也會有所不同，因此請考慮購買萬用表進行驗證。

伺服器幾乎對于Arduino而言功能太強大，因此它們將由Pi。 Pi上的5v電壓限制為提供給整個Pi的750mA，Pi汲取了大約500mA的電流，剩下250mA用于伺服器。這些微型伺服器消耗大約80mA電流，這意味著Pi應該能夠處理其中的兩個。如果您希望使用更多的伺服器或更大，功率更高的型號，則可能需要使用外部電源。

現在將以下代碼上傳到Arduino。這將偵聽傳入的串行數據（如通用 Serial 總線或USB中的串行）。 Pi將通過USB將這些數據發送到Arduino，并告知將伺服器移至何處。

#include // Import the library

Servo servoPan， servoTilt; // Create servo object

String data = “”; // Store incoming commands （buffer）

void setup（） {

// Setup servos on PWM capable pins

servoPan.attach（9）;

servoTilt.attach（10）;

Serial.begin（9600）; // Start serial at 9600 bps （speed）

}

void loop（） {

while （Serial.available（） 》 0）

{

// If there is data

char singleChar = Serial.read（）; // Read each character

if （singleChar == ‘P’） {

// Move pan servo

servoPan.write（data.toInt（））;

data = “”; // Clear buffer

}

else if （singleChar == ‘T’） {

// Move tilt servo

servoTilt.write（data.toInt（））;

data = “”; // Clear buffer

}

else {

data += singleChar; // Append new data

}

}

}

您可以通過打開串行監視器（右上角》串行監視器）并發送一些測試數據：

90P

0P

20T

100T

注意命令的格式-一個值，然后一個字母。該值是伺服系統的位置，字母（大寫）表示搖攝或俯仰伺服系統。由于從Pi串行傳輸此數據，因此每個字符一次通過一個字符。 Arduino必須“存儲”這些，直到發送完整個命令。最后一個字母不僅指定了伺服，而且還使Arduino知道此命令中沒有更多數據。

最后，斷開Arduino與計算機的連接，然后將其插入Raspberry Pi通過通常的USB端口連接。

Pi設置

現在是時候設置Pi了。首先，安裝操作系統。將網絡攝像頭和Arduino連接到Pi USB。

更新Pi：

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

安裝動作：

sudo apt-get install motion

Motion是一個用于處理網絡攝像頭流的程序。它可以處理所有繁重的工作，甚至可以執行記錄和運動檢測（嘗試構建運動捕獲安全系統）。打開Motion配置文件：

sudo nano /etc/motion/motion.conf

此文件提供了許多配置Motion的選項。設置如下：

守護程序打開-運行程序

framerate：100-關閉每秒要流多少幀或圖像

stream_localhost-允許通過網絡訪問

寬度640-視頻寬度，調整您的網絡攝像頭

高度320-視頻高度，調整您的網絡攝像頭

stream_port 8081 —關閉將視頻輸出到的端口

output_picture —不保存任何圖像

這是一個很大的文件，因此您可能要使用 CTRL + W 搜索行。完成后，按 CTRL + X ，然后確認保存并退出。

現在再編輯一個文件：

sudo nano /etc/default/motion

設置“ start_motion_daemon =是”。這是確保Motion運行所必需的。

現在找出您的IP地址：

ifconfig

此命令將顯示Pi的網絡連接詳細信息。查看第二行 inet addr 。您可能想設置一個靜態IP地址（什么是靜態IP？），但現在記下這個數字。

現在開始運動：

sudo service motion start

您可以通過將“開始”更改為“停止”或“重新啟動”來停止或重新啟動Motion。

切換到計算機并從Web瀏覽器導航到Pi：

http://xxx.xxx.x.xx:8081

其中xxx.xxx.x.xx是Pi IP地址。冒號后跟數字是之前設置的端口。一切順利，您應該可以從網絡攝像頭中看到信息流！嘗試四處移動，看看情況如何。您可能需要在配置文件中調整亮度和對比度設置。您可能需要對網絡攝像頭進行對焦-某些型號的鏡頭周圍有一個小的對焦環。將其旋轉直到圖像最清晰。

回到樹莓派，創建一個文件夾并導航到其中：

mkdir security-cam

cd security-cam/

現在安裝Twisted：

sudo apt-get install python-twisted

Twisted是用Python編寫的Web服務器，它將偵聽命令，然后采取相應的措施。

安裝后，創建Python腳本來執行命令（移動伺服器。）

sudo nano servos.rpy

注意文件擴展名是“ .rpy”而不是“ py”。這是代碼：

# Import necessary files

import serial

from twisted.web.resource import Resource

# Setup Arduino at correct speed

try：

arduino = serial.Serial（‘/dev/ttyUSB0’， 9600）

except：

arduino = serial.Serial（‘/dev/ttyUSB1’， 9600）

class MoveServo（Resource）：

isLeaf = True

def render_GET（self，request）：

try：

# Send value over serial to the Arduino

arduino.write（request.args［‘value’］［0］）

return ‘Success’

except：

return ‘Failure’

resource = MoveServo（）

現在啟動Web服務器：

sudo twistd -n web -p 80 --path /home/pi/security-cam/

讓我們分解一下-“ -p 80”指定端口（80）。這是網頁的默認端口。 “ –path/home/pi/security-cam/”告訴Twisted在指定目錄中啟動服務器。如果您對“ security-cam”文件夾中的腳本進行了任何更改，則需要重新啟動服務器（ CTRL + X 以關閉，然后再次運行命令）。

現在創建網頁：

sudo nano index.html

這是網頁代碼：

Left

Right

Up

Down

更改“ PI_IP_ADDRESS”（已使用兩次） ）到您Pi的真實IP地址（如果您正在運行最新的Raspian，則 raspberrypi.local 也應該可以使用）。重新啟動網絡服務器，然后從計算機導航至Pi，無需指定端口。您應該可以左右左右平移，并觀看視頻流：

在那里。您自己的云臺網絡攝像機。如果要將網絡攝像頭暴露在互聯網上，請記住要考慮的危險–然后研究端口轉發，以便路由器知道將傳入請求發送到哪里。您可以為真正的便攜式設備添加外部電源和Wi-Fi適配器。

責任編輯：wv