【FastBond分享】环境监测之定时图像采集

电子森林 2021-12-30 19:00

FastBond “你创意,我买单”活动已经结束了!来看看小伙伴们在这次活动中都设计了些什么吧!



项目介绍:
在日常的工作生活中,定时图像采集可以发挥非常重要的作用,如农作物的生长情况监测,气象状况监测,天文现象的监测。而常用的可延时摄影的设备多多少少存在痛点,详细可以参考下表。
因而,我们期望得到各方面都优于手机和相机的设备。
基本功能:
  • 基于ESP32-CAM开发的供电+LED恒流驱动扩展板
  • 由ESP32作为主控控制OV2640摄像头采集环境图像数据
  • 控制外设:ADI LTC3245IMSE芯片驱动LED灯珠
  • 长时间供电:Meixin MAX16802AEUA作为供电
  • 编程控制:上位机Raspberry B3或可执行python的脚本,实现定时拍照和图片保存
  • 容量拓展:将图片存储在上位机因而突破容量限制
  • 镜头升级:通过更换镜头组件即可实现镜头升级

项目环境:
  • Arduino v1.8.16: 一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台
  • arduino-esp32 v2.0.0: ESP32平台的Arduino开发库
  • Kicad 5.1.10: 是一款用于电子设计自动化(EDA) 的开源软件套件
  • python 3.8: 一款编程语言, 用于

系统框图
项目用到的板卡、芯片、模块、仪器、设备等介绍
  • 硬件:ESP32-CAM
是安信可最新发布小尺寸的摄像头模组

  • 电源 LTC3245IMSE#PBF
LTC3245 是ADI公司的一款开关电容器降压-升压型 DC/DC 产生稳压输出(3.3V、5V 或 可调)从 2.7V 到 38V 输入。
>> 数据手册:
https://www.datasheet5.com/part/LTC3245IMSE%23PBF/Linear Technology
>> 电源 LTC3245IMSE#PBF模型:
https://supplyframe.componentsearchengine.com/part.php?partID=234649

  • LED恒流驱动 MAX16802AEUA+T
来自美信的, MAX16801A/B/MAX16802A/B高亮度(HB) LED 驱动器控制 IC 包含所需的所有电路 用于设计宽输入电压范围的 LED 驱动器 用于一般照明和显示应用。

>>数据手册:
https://www.datasheet5.com/part/MAX16802AEUA%2BT/Maxim Integrated Products
>>LED恒流驱动 MAX16802AEUA+T 模型:
https://app.ultralibrarian.com/details/e0fc5c67-10a1-11e9-ab3a-0a3560a4cccc/Maxim-Integrated-Products/MAX16802AEUA-T?uid=538d98e59d318c4a


一. 电路设计
1、导入封装,通过符号编辑器, 创建原件库ESP32-Time-Lapse-Photo, 导入ESP32的元件库。




2、绘制原理图

3、分配封装

3、更新到PCB中

4、布局

5、铺铜

6、布线

二、成品打样


三. 如何使用
1. 使用编译好的二进制程序
  • 下载编译好的二进制程序

  • 安装CH340串口驱动

  • 使用Arduino将二进制程序上传到开发开发板上


2. 使用源码编译烧录
  • 设置wifi账号密码const char* SSID     = "sxxx";
    const char* PASSWD = "xxx";

  • 安装CH340串口驱动

  • 使用Arduino编译烧录到开发板上

  • 上位机软件安装

  • 修改`main.py`, 将IP修改为ESP32-CAM的IP

  • 上位机安装python3.8, 运行程序`python main.py`

  • 程序每分钟会从ESP-32-CAM中下载图片到本机

3. 代码说明
使用ESP32-cam库,连接OV摄像头
 camera_config_t config;  config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;  config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;  config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;  config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;  config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;  config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;  config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;  config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;  config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;  config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;  config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;  config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;  config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;  config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;  config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;  config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;  config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;  config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;  config.xclk_freq_hz = 20000000;  config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;
// if PSRAM IC present, init with UXGA resolution and higher JPEG quality // for larger pre-allocated frame buffer. if(psramFound()){ config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA; config.jpeg_quality = 10; config.fb_count = 2; } else { config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA; config.jpeg_quality = 12; config.fb_count = 1; }

上位机使用python连接ESP32

destination_path = './photo/'def try_loop(fun):    while True:        try:            fun()            break        except Exception as e:            print(e)            time.sleep(1)
def on_light(): requests.get("http://192.168.8.143/on/") time.sleep(4)
def off_light(): requests.get("http://192.168.8.143/off/")

def get_photo(): r = requests.get("http://192.168.1.143/capture") with open("{}{}.jpg".format(destination_path,datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")),"wb") as f: f.write(r.content)

def job(): print('take photo') try_loop(on_light) try_loop(get_photo) try_loop(off_light)
#schedule.every(1).minutes.do(job)schedule.every(10).seconds.do(job)#schedule.every(30).seconds.do(job)while True: schedule.run_pending() time.sleep(1)


四. 功能演示
  • 开机时ESP-32会连接WIFI, 并在串口监视器中显示本机的IP

  • 上位机中每分钟会下载一张图片, 以时间为文件名

上位机中运行python

LED灯点亮

photo目录中出现摄像头扑捉到的图片
原理图


五. 项目中遇到的问题以及解决方案
  • ESP-32CAM 自带的接口无法准确地调整白平衡

  • 解决方案:使用自动白平衡需要使用视频软件进行后期调整


以上就是今天项目分享的内容啦,更详细更精彩的部分,还得点击阅读原文观看哦~


END


硬禾学堂

硬禾团队一直致力于给电子工程师和相关专业的同学,带来规范的核心技能课程,帮助大家在学习和工作的各个阶段,都能有效地提升自己的职业能力。

硬禾学堂

我们一起在电子领域探索前进

关注硬禾服务号,随时直达课堂


点击阅读原文,获取完整代码~

电子森林 讲述电子工程师需要掌握的重要技能: PCB设计、FPGA应用、模拟信号链路、电源管理等等;不断刷新的行业新技术 - 树莓派、ESP32、Arduino等开源系统;随时代演进的热点应用 - 物联网、无人驾驶、人工智能....
评论
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 99浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 99浏览
  • 首先在gitee上打个广告:ad5d2f3b647444a88b6f7f9555fd681f.mp4 · 丙丁先生/香河英茂工作室中国 - Gitee.com丙丁先生 (mr-bingding) - Gitee.com2024年对我来说是充满挑战和机遇的一年。在这一年里,我不仅进行了多个开发板的测评,还尝试了多种不同的项目和技术。今天,我想分享一下这一年的故事,希望能给大家带来一些启发和乐趣。 年初的时候,我开始对各种开发板进行测评。从STM32WBA55CG到瑞萨、平头哥和平海的开发板,我都
    丙丁先生 2024-12-11 20:14 56浏览
  • 在智能化技术快速发展当下,图像数据的采集与处理逐渐成为自动驾驶、工业等领域的一项关键技术。高质量的图像数据采集与算法集成测试都是确保系统性能和可靠性的关键。随着技术的不断进步,对于图像数据的采集、处理和分析的需求日益增长,这不仅要求我们拥有高性能的相机硬件,还要求我们能够高效地集成和测试各种算法。我们探索了一种多源相机数据采集与算法集成测试方案,能够满足不同应用场景下对图像采集和算法测试的多样化需求,确保数据的准确性和算法的有效性。一、相机组成相机一般由镜头(Lens),图像传感器(Image
    康谋 2024-12-12 09:45 53浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-11 17:58 69浏览
  • 近日,搭载紫光展锐W517芯片平台的INMO GO2由影目科技正式推出。作为全球首款专为商务场景设计的智能翻译眼镜,INMO GO2 以“快、准、稳”三大核心优势,突破传统翻译产品局限,为全球商务人士带来高效、自然、稳定的跨语言交流体验。 INMO GO2内置的W517芯片,是紫光展锐4G旗舰级智能穿戴平台,采用四核处理器,具有高性能、低功耗的优势,内置超微高集成技术,采用先进工艺,计算能力相比同档位竞品提升4倍,强大的性能提供更加多样化的应用场景。【视频见P盘链接】 依托“
    紫光展锐 2024-12-11 11:50 62浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 80浏览
  • 全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)宣布与Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited(以下简称“台积公司”)就车载氮化镓功率器件的开发和量产事宜建立战略合作伙伴关系。通过该合作关系,双方将致力于将罗姆的氮化镓器件开发技术与台积公司业界先进的GaN-on-Silicon工艺技术优势结合起来,满足市场对高耐压和高频特性优异的功率元器件日益增长的需求。氮化镓功率器件目前主要被用于AC适配器和服务器电源等消费电子和
    电子资讯报 2024-12-10 17:09 92浏览
  • 铁氧体芯片是一种基于铁氧体磁性材料制成的芯片,在通信、传感器、储能等领域有着广泛的应用。铁氧体磁性材料能够通过外加磁场调控其导电性质和反射性质,因此在信号处理和传感器技术方面有着独特的优势。以下是对半导体划片机在铁氧体划切领域应用的详细阐述: 一、半导体划片机的工作原理与特点半导体划片机是一种使用刀片或通过激光等方式高精度切割被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备。它结合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等先进技术,具有高精度、高
    博捷芯划片机 2024-12-12 09:16 67浏览
  • 我的一台很多年前人家不要了的九十年代SONY台式组合音响,接手时只有CD功能不行了,因为不需要,也就没修,只使用收音机、磁带机和外接信号功能就够了。最近五年在外地,就断电闲置,没使用了。今年9月回到家里,就一个劲儿地忙着收拾家当,忙了一个多月,太多事啦!修了电气,清理了闲置不用了的电器和电子,就是一个劲儿地扔扔扔!几十年的“工匠式”收留收藏,只能断舍离,拆解不过来的了。一天,忽然感觉室内有股臭味,用鼻子的嗅觉功能朝着臭味重的方向寻找,觉得应该就是这台组合音响?怎么会呢?这无机物的东西不会腐臭吧?
    自做自受 2024-12-10 16:34 153浏览
  • 天问Block和Mixly是两个不同的编程工具,分别在单片机开发和教育编程领域有各自的应用。以下是对它们的详细比较: 基本定义 天问Block:天问Block是一个基于区块链技术的数字身份验证和数据交换平台。它的目标是为用户提供一个安全、去中心化、可信任的数字身份验证和数据交换解决方案。 Mixly:Mixly是一款由北京师范大学教育学部创客教育实验室开发的图形化编程软件,旨在为初学者提供一个易于学习和使用的Arduino编程环境。 主要功能 天问Block:支持STC全系列8位单片机,32位
    丙丁先生 2024-12-11 13:15 57浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-10 16:13 113浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦