Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Sinnhaftigkeit von µC und Kameras


von Florian (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe in meinem Garten eine kleine Vogelvoliere und möchte dort am 
Eingang eine Kamera anbringen. Jetzt war meine erste Idee (da ich 
sowieso schon einen µC (Atmega16) in der Voliere zur Lichtsteuerung 
habe) eine kleine Cam an den µC anzuschließen und per NRF24L01+ an einen 
anderen µC zu senden, an dem so ein kleiner Bildschirm (10x10 cm oder 
so) hängt.

Nun stelle ich mir jedoch die Frage, ob das nicht alles viel zu 
aufwändig ist. Ich habe mich hier im Forum etwas umgeschaut und die 
viele Beiträge zu µC und Cams hören sich so an, als wäre das wirklich 
nur etwas für Profis und als wäre die Qualität der Bildaufnahmen nicht 
für eine Art Überwachungskamera geeignet. Zudem müssen die Bilder ja 
auch aufgezeichnet werden (auf SD Karte oder so).

Mein Gefühl nach der Recherche auf der Seite hier ist: Lass es und kauf 
die ein richtige Überwachungskamera. Ich habe zwar schon etwas Erfahrung 
mit µC aber nur mit Atmega8 und 16. Würde auch gern mal auf ein anderes 
Modell wechseln wenn das sinnvoll und nicht all zu schiwerig ist.

Wie ist eure Meinung dazu?

VG
Flo

von Florian (Gast)


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Als Bildschirm hatte ich an so etwas gedacht: 
http://www.ebay.de/itm/2-2-Seriel-SPI-TFT-LCD-Modul-Display-Anzeige-m-SD-Slot-f-Arduino-Raspberry-Pi-/301150398233?pt=Bauteile&hash=item461df66719

Leider weiß ich nicht, wie man einen µC an den Laptop anschließt um 
darauf dann Date auszuwerten. Muss ich mir mal ein Tutorial suchen. Soll 
jedoch schon Kompakt sein die ganze Sache und da macht sich ein Laptop 
nicht so gut.

von JojoS (Gast)


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Das ist nicht die Welt der 8-Bitter. Nimm einen embedded Linux Rechner 
wie RaspberryPi, Webcam und Motion als Software. Zu dieser Kombi gibt es 
eine Menge Anleitungen im Netz.

von Detlef K. (adenin)


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Ich stimme dir voll und ganz zu.
Lass es.

von Florian (Gast)


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Auf der anderen Seite habe ich so einen kleinen USB Stick mit Kamera 
drin. Die macht echt gut Bilder und der ganze Kram ist auf 5 cm² 
untergebracht. Das kann doch nicht so schwer sein oder?

von Oliver R. (orb)


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Florian schrieb:
> Das kann doch nicht so schwer sein oder?

Du unterschätzt die Datenmenge einer Videoübertragung. Solche 
Datenmengen sind nichts mehr für kleine 8-Bitter.

von Holger S. (223rem)


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Schau Dich mal bei den Modellfliegern um die FPV betreiben
(z.B FPV-Community.de)
Kleine Vidoe-Cam, 2,4GHz Video-Transmitter, 2,4GHz Video-Receiver, 
Monitor und Video-Recorder Deiner Wahl. Gibts alles fertig für relativ 
wenig Knete.

Gruß Holger...

von Chr. M. (snowfly)


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Oder alles schon fertig in einem kleinen Gehäuse
mit WLAN, Akku und allem.
In Form eines billigen, gebrauchten Android Handys.

von Holger S. (223rem)


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OK,
ich hatte den Eindruck, er wollte noch etwas basteln ;-)

Gruß Holger...

: Bearbeitet durch User
von Florian (Gast)


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Naja nen altes Handy hab ich auch noch rumliegen. Ein Nokia N70.

Ich habe jedoch Probleme zu verstehen, welchen µC ich nehmen soll 
(bisher nur Atmega8 und 16 programmiert) und was ich dann noch alles 
brauche.

Mal angenommen, ich nehme eine Handy-Kamera. Ich kann die ja sicher 
nicht einfach ausbauen und an den µC ran. Man müsste ja sicher die Daten 
irgendwie puffern oder so.

Am liebsten wäre mir ein Kamera-Modul und ein geeigneter µC. Auf der 
anderen Seite dann ein geeigneter µC mit dem ich dann einen Bildschirm 
ansteuern kann. Und dann kann ich erstmal damit anfangen. Will ja noch 
etwas lernen ;)

von Rolf Magnus (Gast)


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Florian schrieb:
> Auf der anderen Seite habe ich so einen kleinen USB Stick mit Kamera
> drin. Die macht echt gut Bilder und der ganze Kram ist auf 5 cm²
> untergebracht. Das kann doch nicht so schwer sein oder?

Da steckt aber hochspezialisierte Hardware für genau diesen einen Zweck 
drin, die dabei um etliche Größenordnungen leistungsfähiger ist als dein 
AVR.

von Dirk K. (dekoepi)


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Wenn es wirklich ein µC sein soll, dann noch am einfachsten ein STM32F4 
- in Form der Discovery-Boards sogar sehr billig zu haben. Der Chip hat 
mit DCMI ein Kamera-Interface, mit dem er die Daten sehr schnell 
auslesen kann. Die STM32F429-Disco hat ein Display und 8 MByte SDRAM an 
Bord. Da kann man relativ einfach ohne großen Zusatzaufwand ein Bild 
puffern.

Der Knackepunkt ist die Funkübertragung, die du dir augenscheinlich 
vorstellst. Rechne bitte die Datenmenge durch, die da bei 30 Bildern in 
der Sekunde bei 640x480 (*3 Farben=Bytes) oder größerer Auflösung 
anfallen. Der NRF2401 schafft real weniger als die 2 MBit. Ich habe zwar 
davon welche da, die aber noch nicht probiert. Was man so liest, sind 
200kbit/s wohl noch machbar über paar Meter. Das sind grade mal etwas 
über 20 kByte/s.

Selbst mit schnellem WLAN bei optimalen 150 MBit brutto wird das mit den 
Rohdaten eng. Könnte der µC das so schnell bedienen, als Voraussetzung.

: Bearbeitet durch User
von Chr. M. (snowfly)


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Mein Vorschlag mit dem Handy ziele darauf ab
das komplette Handy als Webcam zu benutzen,
den Stream über WLAN zu übertragen und evtl.
ein 2. Handy als Anzeige zu benutzen.

Aber das ist wohl nicht das was du willst..

Wie Oliver schon geschrieben hat ist die Datenmenge
eines Videostreams für einen 8-Bitter viiiel zu groß,
da musst du schon einen ARM oder so nehmen(RaspberryPi)
und wenn du nicht auf ein OS zurückgreifen willst
dann musst du einiges an Programmierung reinstecken

http://www.mikrocontroller.net/articles/ARM

von Florian (Gast)


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OS ist okay. Kann ja mal etwas neues ausprobieren.

Das STM32F429 scheint gar nicht so teuer zu sein. Muss mich da erstmal 
einlesen ob man das auch mit C programmieren kann oder wie das alles 
funktioniert.

Bezüglich der Funkübertragung: Es muss nicht NRF24L01 sein. Hab nur hier 
auf der Seite nen Tutorial dazu gefunden gehabt und deshalb hat sich das 
angeboten. Mal schauen eventuell gibts ja noch einen andere Möglichkeit. 
Oder ich mache nur 1 Bild pro Sekunde oder sowas. Reicht ja als 
Überwachungskamera.

von Nil (nilsnilss)


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Ich hab mir was ähnliches mit ner webcam und nem Raspi aufgebaut. Gibt 
wie oben bereits erwähnt etliche tutorials. Das kannst du dann wahlweise 
direkt per hdmi streamen oder dir per LAN/ WLAN in deinem Netzwerk 
abrufbar machen. Raspberry kostet ca. 30 + 10 Euro Netzteil, ne billige 
Webcam 10-20, wenns HD sein soll eventuell 40 oder so. Vielleicht noch 
IR-LEDs um nachts was sehen zu können (besteht bei mir keine 
Notwendigkeit, also keine Ahnung inwiefern das funktioniert). Ist 
schnell aufgebaut, muss eigentlich nichts programmiert werden und billig 
ist es auch.

von Poster (Gast)


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Ich will ja kein Spaß Verderber sein, aber für das Geld bekommst du ein 
komplette Webcam

von Dirk K. (dekoepi)


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Der Kommentar soll den Spaß am Basteln (anstatt einfach etwas Fertiges 
zu kaufen) nicht verderben?

Macht es auch nicht, ist allerdings auch absolut nicht hilfreich und 
somit sehr sinnfrei. Dass man viele Sachen fertig kaufen kann, heißt 
nicht, dass das auch das Richtige für einen ist.

Höre auf zu kochen, gibt Fertiges bei McDonalds, WürgerKing & Co. Hat 
dir das jetzt den Spaß an leckerem, echten Essen verdorben? Oder sagt 
das vielmehr etwas über den Poster solcher Zeilen aus? ;)

: Bearbeitet durch User
von Nil (nilsnilss)


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Poster schrieb:
> Ich will ja kein Spaß Verderber sein, aber für das Geld bekommst du ein
> komplette Webcam

Mit SD-Karte und Ethernet?

von Poster (Gast)


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Ohne Sd, aber mit WLAN und schwenkmotoren bei eBay für 40€ mit Porto aus 
China.

von Rolf Magnus (Gast)


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Florian schrieb:
> Oder ich mache nur 1 Bild pro Sekunde oder sowas. Reicht ja als
> Überwachungskamera.

Warum rechnest du nicht wie vorgeschlagen mal nach, statt nur ins Blaue 
zu stochern? Dann dürfte dir auffallen, daß da eher ein Bild pro Minute 
drin ist, aber sicher nicht eins pro Sekunde.

von Grundschüler (Gast)


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Rolf Magnus schrieb:
> aber sicher nicht eins pro Sekunde

der cam_sensor ov7670 liefert Bilder ab einer pixel-Taktfrequenz von 
500kHz. Ein Bild 640x320 hat ca 600kByte. Das entspricht etwa 1,2 
sec/Bild, die der AVR mit 16Mhz auch gut verarbeiten könnte, wenn er die 
Pixel in seinen Speicher bekäme.

Man braucht also einen Zwischenspeicher, der es dem AVR ermöglicht ein 
Bild zu verarbeiten. Dies kann z.B. ein LCD sein, das zumindest ein 1/4 
Bild speichern kann. Gut funktioniert das, wenn mann sich auf QVGA 
beschränkt.

Eine sd-karte als Speicher ist mit ca 200kByte/sec zu langsam. Man muss 
den AVR also mit zusätzlichem Ram ausrüsten. 8MByte Nand-flash kosten 
8€:http://www.ebay.de/itm/K9F1G08U0C-NandFlash-Board-Nand-Flash-Memory-Evaluation-Development-Module-Kit-/261006268443?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3cc52f981b

Möglicherweise ist es dann sinnvoll, gleich ein Board mit ausreichend 
Speicher zu Nehmen. Beim Stm32F429 ist ein externer Speicher  verbaut.

Weitere Alternative wäre das LPC4357 
http://www.ebay.de/itm/LPC4357-Development-Board-LPC4357FET256-NXP-LPC-ARM-Cortex-M4-M0-Dual-Core-Kit-/261351867305?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3cd9c903a9 
. Schöner und besser als der stm-f4, aber mit rund 60€ für das Board 
auch deutlich teurer.

Dass es mit einem AVR gar nicht geht, ist jedefalls nicht richtig. Da 
ARMs auch in Digitalkameras eingesetzt werden, sind sie für ein 
Cam-Projekt jedenfalls ausreichend geeignet.

von Dirk K. (dekoepi)


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Der Begriff ARM ist in diesem Kontext irreführend und keine 
Qualität/Beschreibung, die eine ausreichende Eignung attestiert. ARM 
sind IP-Cores, die in SoCs um weitere - spezialisierte! - Koprozessoren 
ergänzt werden können. Ist eine derartige Peripherie, spezialisiert für 
Bildbearbeitung, in Silizium gegossen, ist das sicherlich geeignet. Nur 
ist das nicht ARM, sondern ein SoC mit ARM-Kern und 
Bildbearbeitungskoprozessor.

: Bearbeitet durch User
von weinbauer (Gast)


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vor Jahren hab ich mal was gemacht mit der ov7670 und Mega32, da hab ich 
als Zwischenspeicher einfach nen ollen EDO-RAM-Riegel dran gepappt, ging 
soweit einwandfrei als Puffer,
aber der Aufwand fürs Proggen PCB etc. ist schon ne Nummer.
Also entweder man hat einiges an Freizeit über und den Ehrgeiz eben 
selber zu machen, oder man kauft fertiges RasPi und Cam und gut ist.
100 Stunden sind da schnell mal durch.

von weinbauer (Gast)


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Vom Prinzip her ist das nicht so schwierig, die Daten kommen rein, 
müssen in den Puffer geschaufelt werden, zeitgleich startet die 
Übertragung, die eh langsamer ist, das Puffern und Übertragen macht man 
am Einfachsten per ISR,
der Sender verwurstelt die Rohdaten soweit notwendig vor Versand (z.B. 
Verkleinerung der Bildgröße), der Empfänger schaufelt in Puffer und wenn 
Bild komplett aufs Display, fertig ist die Laube.

von GB (Gast)


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Ich versuche so etwas gerade, allerdings nicht für bewegte Bilder und 
ohne dauerhafte Funkübertragung der Aufnahmen (da ich keinen 
Stromanschluss in der Nähe habe muss das Ganze auf Batterie laufen, das 
beißt sich mit Funkübertragung, insbesondere WLAN).

Im Industriegehäuse (IP65), Akkubetrieb, Solarlader, Aufzeichnung auf 
MicroSD und Low-Power Funkverbindung (ZigBee, 6LowPAN).

von Gerald G. (gerald_g)


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Schau mal bei Uwe ( http://mikrocontroller.bplaced.net/ ) rein. Da hast 
du auch libs für das stm32f4(29). Auch für die Kamera. Übertragung 
kannst du dir ja aussuchen (dort gibt es auch dafür eine lib)

von Grundschüler (Gast)


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Gerald G. schrieb:
> Schau mal bei Uwe ( http://mikrocontroller.bplaced.net/ ) rein. Da
> hast
> du auch libs für das stm32f4(29). Auch für die Kamera. Übertragung
> kannst du dir ja aussuchen (dort gibt es auch dafür eine lib)

Dort heißt es:
Da ich die Bilder auf meine LC-Display anzeigen will, habe ich im Moment 
nur die QVGA Auflösung (320×240 Pixel) und QQVGA (160×120 Pixel) in der 
Library implementiert.

QVGA bekommt man auch mit einem AVR problemlos hin. Die spannende Frage 
ist, wie werden höhere Auflösungen auf SD-Karte gespeichert.

von Gerald G. (gerald_g)


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Ja, aber etwas erweitern geht einfacher als komplett neu zu schreiben.
Zum speichern entweder mit dem DMA auf SPI, oder vorher evtl. In jpg 
umwandeln. Ich weiß nicht wie schnell die Kompression funktioniert. Wenn 
sie schneller ist als SPI vorher komprimieren, und dann per DMA auf die 
SDKarte.

Edit: Es gibt bei Uwe auch eine lib die per SDIO und DMA Daten im 4bit 
Modus auf die SDKarte schaufelt.

: Bearbeitet durch User
von Rolf Magnus (Gast)


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Grundschüler schrieb:
> Rolf Magnus schrieb:
>> aber sicher nicht eins pro Sekunde
>
> der cam_sensor ov7670 liefert Bilder ab einer pixel-Taktfrequenz von
> 500kHz. Ein Bild 640x320 hat ca 600kByte. Das entspricht etwa 1,2
> sec/Bild, die der AVR mit 16Mhz auch gut verarbeiten könnte, wenn er die
> Pixel in seinen Speicher bekäme.

Ich hab mich auf die Übertragung per Funkmodul mit 20 kB/s bezogen. Da 
dauert die Übertragung eines solchen Frames halt 30 Sekunden. Ok, ist 
also nicht ein Bild pro Minute, sondern zwei.

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