基于ESP32的太阳能照相机

工程描述     

这是一台定时摄像机，太阳能供电，像素200万。

很适合用于观察植物生长，建筑工地一栋楼的诞生，以及各种各样的奇特场景……

太阳能相机的亮点     

01 阴天也可以冲不少电

支持MPPT太阳能板最大功率点跟踪。

02 无光照的环境可工作30天

在完全无光照的环境亦可工作长达30天，理论待机功耗仅40uA。

前提：定时时间设为10H/times，电池容量为1000mAh。

03 可存储两年内上传的照片

最多可存储摄像机两年内上传的所有照片，拥有大容量服务器。

04 防水防尘等级可达到IP55

前后设计有防水挡板和防水接口。

05 在任何位置都能查看照片

可以在地球任何位置通过手机APP查看照片、删除服务器存储的照片、设备电量、上一张照片拍摄的时间等信息，还能定时将照片上传至服务器。

06 长时间低功耗稳定运行

采用双CPU方案，定时和主控分开，大幅降低设备故障几率。

07 支持旋钮调整定时

支持旋钮调整定时时间。

调整范围：40mins-22hours。

08 支持各种电压电池板

电池板电压范围：4.5V-28V。

09 多色LED

轻松判断设备工作状态。

关于硬件     

1.主控部分

用于采集摄像头画面，并连接WiFi，上传至服务器。

采用ESP32-WROOM，此芯片需要外置PSRAM芯片。

可自行更换成ESP32-wrover以简化电路。

2.摄像头部分

采用OV2640，此设备也支持OV7670 摄像头。

OV2640是OmniVision公司生产的一颗1/4寸的CMOS图像传感器，像素为200万。

3.充电接口

通过“DC005标准接口”连接“太阳能电池板”或“直流电源”，为内部锂电池供电。

输入电压为4.5V-28V。

自带MPPT功能，最大利用电池板所产生的电量。

4.外部天线

通过“IPEX接口”连接到“主控芯片”。

即使在WiFi信号微弱的地方也可稳定上传照片。

指示灯在充电时为红灯，满电为绿灯，摄像头被唤醒后工作期间为蓝灯。

轻松判断工作状态。

测试报告     

1.功耗测试

在设备唤醒后，模组会连接WiFi信号并自检摄像头是否正常。

此时消耗的电流实机测试大致为270mA。

连接成功后模组会立即进行拍照，并上传至服务器端。

此时消耗电流为380mA。

上传结束后模组会立即通知定时芯片，定时芯片接收到休眠信号后会断开模组电源并开始计时。

此时仅有“定时芯片”和“降压芯片”在工作。

消耗电流检测为大致166uA。

数据不断波动，平均值约为130uA。

当设备接入6V供电时，且电池电量约为88%时，充电功率为2.562W。

当电池充电到约94%时，充电功率被降低到约1.36W。

2.定时测试

当定时旋钮旋转到最低时，定时时间被设置为40mins唤醒一次。

登录客户端APP可以看到唤醒和自动上传都很稳定。

PS：下方为图示，其中右图摄像头画面上的线条为摄像头故障，在更换摄像头后消失。

网页端

 

通过实机测试，当设备完全断开外部充电，定时时间设置为12H，电池(600mah)电量从100%降低到20%时，设备可以工作7天。

安卓APP界面     

APP通过IMEI识别身份，不需要重复的登录操作。

通过APP可以轻松查看设备电量、服务器照片文件以及更新时间。

参考左图，可以为设备重新配网；

参考右图，可查看版权信息。

 

设计图     

原理图  

PCB图  

审核编辑 ：李倩