Raspberry Piカメラをバードハウスに設置:ステップバイステップガイド
はじめに
このガイドでは、Raspberry Pi Zero WとNoIRカメラを木製バードハウス内に設置し、LED照明を追加し、温度と湿度をログ記録する方法を説明します。すべての手順は、実際に野鳥の映像を撮影した実績ある構築に基づいています。
完全なビルド動画を視聴: https://youtu.be/S3MB3YABeRU
ステップ1:コンポーネントの調達
以下は全パーツリストと概算小売価格です。総コストは約113ドル(約100ユーロ)。
- Raspberry Pi A+ – 28ドル / 25ユーロ
- Pi NoIRカメラボード – 32.50ドル / 29ユーロ
- MicroSDカード(Class 10、64GB)– 27.50ドル / 25ユーロ
- Wi-Fiドングル(802.11n、150Mbps)– 9.30ドル / 8.30ユーロ
- DC-DCバックコンバーター(12V → 5V)– 1.70ドル / 1.50ユーロ
- DHT22温湿度センサー+4.7kΩ抵抗 – 5ドル / 4.40ユーロ
- IR LED 4個+抵抗4個(160Ω)– 2ドル / 1.80ユーロ
- 白色LED 4個+抵抗4個(100Ω)– 2ドル / 1.80ユーロ
- NPNトランジスタ2個(2N2222)+1kΩ抵抗2個 – 1ドル / 0.80ユーロ
- プロトタイプPCB基板 – 1ドル / 0.80ユーロ
- はんだごてとはんだ – 手持ちのキットから
ステップ2:Raspberry Piの準備
1. raspberrypi.orgから最新のRaspbian(Raspberry Pi OS)イメージをダウンロード。
2. EtcherなどのツールでMicroSDカードにイメージを書き込み。
3. カードを挿入し、PiをHDMIディスプレイ、USBキーボード/マウス、電源に接続。Piがデスクトップで起動。
4. sudo raspi-configを実行し、ファイルシステム拡張、カメラ有効化、強力なパスワード設定、Wi-Fi設定を行う。
5. Piをシャットダウンし、ディスプレイとキーボードを外し、Wi-Fiドングルを挿して再度電源投入。
6. 別マシンのターミナルからSSHでPiに接続(例:ssh pi@ip-address)。
7. raspistill -o test.jpgでカメラ動作を確認。
ステップ3:カメラマウントと配線の製作
カメラ、LED、センサーを搭載するためプロトタイプPCBをカット。元のビルドに含まれるFritzing回路図を参照し、ピンアウトと抵抗値を確認。白色LEDの先端を調整して光を拡散させ、プラスチックネジでカメラの視野角を微調整。
ステップ4:電源コンバーターとLED制御基板の組み立て
1. プロトタイプPCBをPi A+のフットプリントに合わせてカット。
2. カメラリボンケーブル用の穴を開ける。
3. 12V→5Vバックコンバーター、NPNトランジスタ、すべての抵抗を実装。
4. コンバーターの出力をPiの5VとGNDピンに接続。12V入力はガレージの電源から供給。
5. LEDストリングをトランジスタスイッチに配線し、GPIOで制御可能にする。
ステップ5:カメラ、LED、センサーの設置
組み立てた基板をバードハウスの上部に配置し、カメラリボンケーブルが真っ直ぐになるようPiを向きを調整。LEDとセンサー制御基板へリボンケーブルを配線。すべての接続をヒートシュリンクチューブや防水ケーブルグランドで保護。
ステップ6:電子機器の防水ケース化
1. Piを防水エンクロージャーに収納。一般的な選択肢はシリコンガスケット付きの3立方インチウェザープルーフケース。
2. エンクロージャーの縁にブラシやシリコーンシーラントで防湿処理。
3. 電源ケーブル用の穴を開け、防水コネクター(例:Deutsch DTMコネクター)を取り付け、ガレージからの12V電源をエンクロージャーへ引き込む。
アップデート
10月1日 – 温度と湿度の読み取り値が近々Webダッシュボードに表示されます。お楽しみに!
10月5日 – 初めてのシジュウカラ来訪を撮影: https://youtu.be/stxVw7Cs5os
10月12日 – ライブ温度・湿度データが利用可能に。元ガイドのステップ8でアクセス方法を確認。
詳細については、元記事 Raspberry with cam in birdhouse を参照してください。
製造プロセス
- Raspberry Pi 2でDS18B20温度センサー読み取りガイド
- Raspberry Pi搭載DIYソーラー駆動気象ステーション
- Raspberry PiでMaxim 1-WireセンサーとDS2482 I2Cブリッジを用いた温度測定
- Raspberry Piでサーバークローゼットの温度を正確に監視
- センサーデータをRaspberry Piに統合:実践ガイド
- Raspberry Piでライントラッキングセンサー – シンプルなKY-033ドア/ライン検出器
- GY-91モジュールでRaspberry Pi上に堅牢な温度・センサーAPIを構築
- Raspberry PiとAS3935で落雷検知: 実践ガイド
- OpenCVでRaspberry Pi上級卓球球追跡
- Adafruit T-Cobbler PlusでヘッドレスRaspberry Pi 2水漏れアラームを構築
- Raspberry PiとBrickPiでThingSpeak温度モニターを構築