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Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 5: Raspberry Pi Software

Herzschrittmacher Projekt LogoDie Herzschlagüberwachung für den Raspberry Pi ist an sich fertig, jetzt müssen wir den RasPi nur noch dazu bringen, auch einen Herzschlag abzugeben. Das ist die Aufgabe für den letzten Teil dieser Artikelserie. Der Raspberry Pi bekommt ein wenig Software verpasst, damit er ein regelmäßiges Pulssignal über einen Anschluss abgibt, das die Herzschrittmacher-Schaltung dann auswerten kann. Diese Software sollte nicht einfach neben der eigentlichen Nutzsoftware parallel herlaufen, wie wir es im ersten Beispiel machen werden. Sie sollte in die Anwendung integriert werden, so dass auch ein Fehler in der Anwendung zu einem Aussetzen des Herzschlags führt und damit zu einem zwangsweisen Neustart des Raspberry Pi. (mehr …)

Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 4: Mikrocontroller Software

Herzschrittmacher Projekt LogoIm vorhergegangenen Artikel hatte ich beschrieben, wie wir uns eine Programmierumgebung für den ATtiny 13A Mikrocontroller einrichten. Nachdem wir erfolgreich unseren ersten Sketch auf den µC geflasht haben, sind wir nun bereit für die eigentliche Herzschrittmacher-Software. In diesem Artikel geht es um den Softwareteil, der auf dem Mikrocontroller läuft. Der ATtiny soll über einen Anschlusspin auf einen regelmäßigen Signalwechsel des Raspberry Pi hören. Wenn dieser Herzschlag für eine vorgegebene Zeit ausbleibt, müssen wir annehmen, dass der Raspberry Pi nicht mehr aktiv ist. Er hat sich aufgehängt oder befindet sich in einer Endlosschleife, aus der er sich nicht mehr befreien kann – jedenfalls erfüllt er nicht mehr seine Aufgabe. An dieser Stelle greift der Mikrocontroller ein und dreht dem Raspberry Pi kurzzeitig den Strom ab. Danach kann der RasPi neu booten, seine Funktion wieder aufnehmen und der Mikrocontroller seinerseits wird erneut mit der Überwachung beginnen. (mehr …)

Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 3: Mikrocontroller programmieren

Herzschrittmacher Projekt LogoWas braucht man um einen Mikrocontroller wie den ATtiny 13A zu programmieren? Zumindest mal zwei Dinge: Einen Programmer und eine dazu passende Software. Letzteres ist einfach, denn dafür bietet sich die Arduino IDE an, die ich bereits für mein Feinstaubprojekt benutzt hatte um den µC zu flashen. Bei der Programmierhardware wird es schon schwieriger, denn der ATtiny 13A ist ein blanker 8-Füßler ohne Bootloader und ohne USB-Anschluss. Es braucht also ein extra Programmiergerät um einen Sketch (ein Mikrocontroller-Programm) dort drauf flashen zu können. Beides, Programmer und Programmierumgebung bereiten wir in diesem Artikel vor, so dass wir uns danach an die eigentliche Programmierung machen können. (mehr …)

Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 2: Hardware

Herzschrittmacher Projekt LogoIn dieser Artikelserie geht es um ein Lebenserhaltungssystem für den Raspberry Pi. Sollte sich das Betriebssystem eines RasPi einmal aufhängen, wird eine Überwachung aktiv und startet den Raspberry Pi neu. Heute beschreibe ich die kleine Hardwareschaltung, die das ermöglicht. Zum Einsatz kommen ein kleiner Mikrocontroller, zwei MOSFETs, eine LED, die den Pulstakt anzeigt und ein paar passive Bauelemente. Daraus entsteht für kleines Geld eine kleine stromsparende Überwachungsschaltung, die einen Raspberry Pi im Fall der Fälle automatisch wieder zurück ins Leben holt. (mehr …)

Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 1: Konzept

Herzschrittmacher Projekt LogoDer Raspberry Pi ist ein sehr stabiles Computersystem – für BOINC und SETI@Home ist bei mir ein Raspberry Pi 2 einmal über ein Jahr lang ohne Unterbrechung und Reboot gelaufen. Aber so ein RasPi ist halt auch nur ein Computer und dessen Software kann sich schon mal aufhängen, so wie am heimischen PC eben auch. Am PC merkt man es gleich und kann einen Neustart des Computers veranlassen, aber was ist, wenn der Raspberry Pi irgendwo ohne Monitor und Tastatur als Server läuft? Dafür gibt es jede Menge Anwendungsfälle, wie File- oder Webserver, BOINC- oder Kamera-Computer. Wenn sich so ein System aufhängen sollte, dann wird man es in der Regel gar nicht gleich merken und der Reboot ist auch nicht so einfach wie am Personal Computer. Wie wäre es also, wenn wir ein Stück Hardware bauen, das die Vitalfunktion eines angeschlossenen Raspberry Pi überwacht und im Fall der Fälle eine Wiederbelebung durchführt? Also quasi ein Herzschrittmacher oder EKG mit integriertem Defibrillator? (mehr …)

Raspberry Video Camera – Teil 30: Software für Kamera Modell 200

Das Modell 200 ist die kleine Ausgabe einer Raspberry Video Cam auf Basis eines Raspberry Pi Zero W. Im Vergleich zum ursprünglichen Modell 850, das einen großen Raspberry Pi 3 als Rechner hat. Aber braucht ein Modell 200 eine andere Software als das Modell 850? Nein, braucht es nicht. Allerdings sind meine Anleitungen zur Softwareinstallation inzwischen bald ein Jahr alt und für Raspbian gibt es eine neue Version Stretch. Deshalb fasse ich in diesem Artikel noch einmal alle erforderlichen Installationsschritte aus verschiedenen vorangegangenen Beiträgen zusammen und verweise für umfangreichere Erklärungen auf meine ursprünglichen Artikel. Die folgende Installationsanleitung gilt für alle fremdgetriggerten Kameras, egal ob Modell 200 oder 850. (mehr …)

Raspberry Video Camera – Teil 29: Stromversorgung für Kamera Modell 200

Im Raspberry Pi Kamera Modell 850 hatte ich zur Bereitstellung der 5V Betriebsspannung ein Step-Down-Schaltreglermodul auf Basis eines LM2596S Reglerchips verwendet. Das eignet sich prinzipiell natürlich auch für das Kamera Modul 200, hat aber zwei Nachteile. Einmal ist es mit 43 x 21 x 12mm relativ groß und zum anderen muss es vor dem Einsatz erst auf 5V eingestellt werden. Abhilfe schafft ein anderes Modul mit der Bezeichnung Buck Converter Mini Step Down Module. Dessen Abmessungen betragen nur noch 20 x 11 x 5mm, was ganz beachtlich ist. Und es ist sehr vielseitig einsetzbar, wie wir noch sehen werden, wenn auch nicht ganz so leistungsfähig. (mehr …)

Raspberry Video Camera – Teil 28: Kamera Modell 200 mit Raspberry Pi Zero

Fast ein Jahr läuft diese Artikelserie nun bereits – ein guter Anlass um sich wieder der Hardware zuzuwenden. Ich hatte bisher ein Kameramodell 850 auf Basis des Raspberry Pi 3 vorgestellt. Nun kommt endlich der kleinere Raspberry Pi Zero W zum Einsatz. Der hätte mir aufgrund der kleinen Abmessungen auch Anfang 2017 schon gefallen, aber das Modell damals hatte noch kein integriertes WLAN und war in Deutschland kaum lieferbar. Ursprünglich einmal als 5$-Computer angekündigt, ist der Raspberry Pi Zero W inzwischen wenigstens für 10 Euro in Deutschland problemlos erhältlich. Ein kleiner Rechner ermöglicht natürlich auch ein kleineres Kameragehäuse und so schrumpft das von einer 850ml Frischhaltebox beim Raspberry Pi 3 nun auf handliche 200ml. (mehr …)

Raspberry Video Camera – Teil 27: Was kostet der Spaß?

26 Artikel lang ging es um Hard- und Software – jetzt reden wir über Geld. Was kommt denn so zusammen, wenn wir uns eine Raspberry Video Cam bauen wollen. Ich sag es gleich, mit der kommerziellen Wildkamera, die ich unten beispielhaft mal ausgewählt habe, kann der Selbstbau preislich nicht konkurrieren. Und dazu kommt ein erheblicher Aufwand an mechanischen Arbeiten und zur Anpassung der Software. Aber im Gegensatz zum Kauf eines Fertigprodukts ist die Raspberry Video Kamera ein richtiges Do-It-Yourself Projekt und wir haben vollen Einfluss auf die Hardware und vor allem auf die Steuer-Software. Also Leute, die eine individuelle Lösung brauchen, sollten durchaus über den Eigenbau nachdenken. (mehr …)

Raspberry Video Camera – Teil 26: Optimierungen gegen Frame Drops

Wer kennt das? Die Raspberry Video Camera zeichnet ein Full-HD Video auf, aber wenn man es sich danach anschaut, gibt es gelegentlich einen Sprung im Filmablauf, als ob kurze Sequenzen fehlen würden. Kurze Sequenzen, das können einzelne Frames sein, die gar nicht auffallen oder auch einmal Aussetzer über mehrere Sekunden. Frame Drops also Bilder, die bei der Aufnahme verloren gegangen sind. Wer so etwas bei seinen Versuchen mit der Raspi Cam nicht beobachtet, der kann glücklich sein und diesen Artikel getrost überspringen. Für alle anderen teste und bewerte ich hier eine Anzahl von Tuningmaßnahmen, um die Frame Drops zu minimieren. (mehr …)