4G低功耗太阳能监控摄像头全新方案

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 楼主 | 2020-1-13 10:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
在睡眠(休眠)模式下,CAM_4G38可将功耗降低到最低水平,在此睡眠模式下,模
块仍然可以:

1) 和服务器保持 TCP 连接通讯;
2) 根据用户的心跳间隔配置定时发送心跳包;
3) 从服务器端下发数据到模块,模块短暂被唤醒;

下面详细介绍实现低功耗时硬件接口以及软件注意事项。
5.1串口 应用
上位机和 CAM_4G38 模块通过串口连接的时候,通过如下步骤使得模块进入睡眠模
式:
 1:用户 AT+CSCLK=1 命令使能睡眠功能,关于 CSCLK 更多参数和作用请参考
用户手册(可以配置唤醒时长,是否保存睡眠参数);
 2:拉高 DTR 管脚(该管脚默认为拉高)。
参考电路:










图 1 串口休眠典型电路

3:主机拉低 DTR 可以唤醒模块,需要 100 毫秒以上来唤醒模块;

4:当 CAM_4G38 模块有数据或 URC 需要上报时,RI 信号将会唤醒主机,此时 RI
拉低 100 毫秒;


5.2:HOST  支持 远程唤醒
如果主机支持 USB Suspend/Resume 和远程唤醒功能,需同时满足如下 3 个条件
使模块进入睡眠模式:

 1:用户 AT+CSCLK=1 命令使能睡眠功能,关于 CSCLK 更多参数和作用请参考
用户手册(可以配置唤醒时长,是否保存睡眠参数);

2:拉高 DTR 管脚(该管脚默认为拉高)。

3:连接至模块 USB 接口的主机 USB 总线进入 Suspend 状态
参考电路:









图 2 支持远程唤醒休眠应用
4: 主机拉低 DTR 可以唤醒模块,需要 100 毫秒以上来唤醒模块;

5: 当 CAM_4G38模块有数据或 URC 需要上报时,模块会通过 USB 总线发送远程
唤醒信号以唤醒主机;
5.3:HOST  支持 Suspend/Resume
如果主机支持 USB Suspend/Resume 但不支持远程唤醒功能,需要有 RI 信号唤醒
主机。需同时满足如下 3 个条件使模块进入睡眠模式:

1: 用户 AT+CSCLK=1 命令使能睡眠功能,关于 CSCLK 更多参数和作用请参考
用户手册(可以配置唤醒时长,是否保存睡眠参数);

2:拉高 DTR 管脚(该管脚默认启动为拉高)。
3:连接至模块 USB 接口的主机 USB 总线进入 Suspend 状态
参考电路:








  4:主机拉低 DTR 可以唤醒模块,需要 100 毫秒以上来唤醒模块;

5:当 CAM_4G38 模块有数据或 URC 需要上报时,RI 信号将会唤醒主机,此时 RI
拉低 100 毫秒
5.4:HOST 不支持 Suspend  功能
如果主机不支持 USB Suspend 功能,可以通过外部控制电路断开 USB_VBUS 的
方式使模块进入睡眠:

 1:用户 AT+CSCLK=1 命令使能睡眠功能,关于 CSCLK 更多参数和作用请参考
用户手册(可以配置唤醒时长,是否保存睡眠参数);

2: 拉高 DTR 管脚(该管脚默认启动为拉高)。

3: 通过 GPIO 拉低连接的模块 VBUS 管脚。

参考电路










 4:拉高 VBUS 管脚即可唤醒模块。

5:主机拉低 DTR 可以唤醒模块,需要 100 毫秒以上来唤醒模块;

6:当 CAM_4G38 模块有数据或 URC 需要上报时,RI 信号将会唤醒主机,此时 RI
拉低 100 毫秒
6:系统结构图
6.1 总体框图
下图为典型产品使用场景,嵌入式系统主板和G8100通过串口通讯,整个系统主要是靠电池供电,如果是摄像头应用,无需嵌入式系统主板。

本产品的视频信号处理板应该支持两种工作模式:
1)        拍照功能;
2)        捕获H.264 码流,通过SPI接口传输码流给4G摄像头;
6.2 硬件接口需求
1)由于我们需要控制休眠时关闭视频信号处理板电源,所以只能是我们给视频信号处理板供电,不能是由视频信号处理板给我们供电,效果是:
休眠 – 关闭视频信号处理板电源;
唤醒 – 开启视频信号处理板电源 -> 拍照;

2)我们的板子是38板,有供电口,最好是4V,视频信号处理板应该也要改为4V输入;

3)        视频信号处理板子的开孔和板子没有按照38板做,现在视频信号处理板的板子比38板小了些,开孔位置没有对上。

4)        摄像头像素200万以上,支持现场录音功能, 收音范围?。
6.3拍照功能
通常的工作流程如下:
1、4G模块和视频信号处理板的电源,可由嵌入式系统主板控制打开、关断;

2、视频信号处理板的电源可由4G模块控制打开、关断;

3、当有数据需要上报或抓拍图片时,嵌入式系统主板唤醒4G模组,发指令到4G模组,数据上报结束或图片抓拍完成,4G模块进入低功耗休眠状态;

4、当4G模块接到指令,需要抓拍图片或拍摄视频时,4G模块会先打开视频信号处理板的电源开关,待视频信号处理板上电完成后,发送指令让视频信号处理板执行相应的操作,要求上电到进入拍照到清晰照片的时间不超过1秒;

5、当视频信号处理板不需要工作时,4G模块会关闭视频信号处理板的电源开关,以降低产品功耗。

其它可能的场景:
1、当电池电量低于设定值后,4G模块和视频信号处理板不需要工作时,嵌入式系统主板会关闭以上两个模块的电源,以降低产品功耗;
6.4 视频码流传输
通常的工作流程如下:
1、4G模块和视频信号处理板的电源,可由嵌入式系统主板控制打开、关断;

2、系统上电正常工作后,4G模块进入低功耗模式,视频信号处理板无供电;

3、4G模块收到服务器下发唤醒指令,4G模块唤醒进入工作模式,4G模块会先打开视频信号处理板的电源开关,待视频信号处理板上电完成后,发送指令让视频信号处理板执行相应的操作,要求上电到进入拍照到清晰照片的时间不超过1秒;

4、4G模块通过SPI接口发送视频捕获请求给视频信号处理板,请求参数包含了需要捕获的图像分辨率,码流格式和速率, 是否需要音频等, 视频信号处理板通过SPI接口传输视频数据给4G模块;

5、当视频信号处理板不需要工作时,4G模块会关闭视频信号处理板的电源开关,以降低产品功耗。

其它可能的场景:

1.        当电池电量低于设定值后,4G模块和视频信号处理板不需要工作时,嵌入式系统主板会关闭以上两个模块的电源,以降低产品功耗;

2.        有些系统不一定需要低功耗模式;

4G低功耗模块需要的可以联系我:152 2009 6219

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| 2020-1-16 15:13 | 显示全部楼层
好东西赞一个,可惜我不用

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| 2020-1-17 14:03 | 显示全部楼层
看不到电路

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| 2020-2-2 13:49 | 显示全部楼层
看不到图

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苹果大师 2020-2-17 18:21 回复TA
楼主电话来一个? 
| 2020-2-13 09:57 | 显示全部楼层
大神,请指教怎么可以做到 上电到进入拍照到清晰照片的时间不超过1秒

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苹果大师 2020-2-17 18:22 回复TA
估计跟楼主使用的4G低功耗模块决定的 
| 2020-2-13 11:56 | 显示全部楼层
图片看不到。

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| 2020-2-17 18:23 | 显示全部楼层
楼主,能否告诉我,你用的是哪个4G模块呢?

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