本帖最后由 小小沙沙粒 于 2024-12-11 15:53 编辑
背景：
有一次汽车被人刮蹭了一条长长的划痕，看上去是钥匙或尖锐物品划的，车载的记录仪断电后不记录，苦于没有找到作案人员，郁闷很久。想着买一个24小时都记录的设备，网上搜索一番，看着价格偏贵，又长时间通电，如果汽车不开动，可能3-5天就把电瓶耗光了。想用一个闲置的手机录像，可惜这个很简单的功能没有找到合适的APP，直接使用照相机功能，很耗电可能一个晚上都撑不了。玩过一阵子树莓派，我想可以使用树莓派制作一个简单的拍照和录像的设备，于是开干！
选型：
手头上有树莓派3B和树莓派4B，但感觉尺寸太大，我想要的是一种小巧的设备，于是选择了树莓派2W。又担心2W性能不够，连接USB摄像头后运行不流畅，这个过程调试了很久。选择USB摄像头作为拍照录像是因为这个摄像头很清晰，对比了2W自带的摄像头，那个拍照录像一塌糊涂，很多噪点以及暗一点就黑得看不清，可能和摄像头的质量有关。测试了2款OV5647摄像头，一个很糟糕很多噪点，一个还不错暗一点也还算清晰；测试2款IMX219摄像头，一个还不错，一个驱动不了，可能是非官方的摄像头；测试1款USB摄像头，目前是最清晰的一个。调试到了后期USB摄像头碰到了问题，这个后面再说明，于是又选择了OV5647那个比较清晰的一款，原因两方面：价格和体积。屏幕是选择2.0寸ST7789芯片的，分辨率设置成640X480，整个桌面缩小了一倍。
调试：
最开始我是使用USB摄像头的，拍照和预览时都满意，看上去很清晰，使用了opencv库。在分辨率800X600以下时预览流畅，可是提高分辨率后，显示就很慢了，查找了原因，是USB摄像头要设置成MJPG格式才能流畅显示1920X1080的图像。调试过程中发现小的分辨率可以拍照可以录像，提高分辨率拍照可以但录像丢帧严重，以为是2W的性能不够，换成4B的机器上运行，仍然有丢帧的情况。在4B上使用USB摄像头录像640X480可以保存完整视频，提高分辨率后就有丢帧的情况，在2W上就更严重了，只能录像320X240的视频。查找原因，应该是USB传输的数据流需要CPU参与同步编码解码，树莓派4B也达不到这个性能。这是调试碰到的一个问题，无解；另一个问题是USB摄像头体积太大也不符合小巧的设备。
后来换成了OV5647摄像头，排线插上2W就可以使用，小巧玲珑，换成IMX219也是可以的，就是价格贵很多。使用树莓派自带的CSI接口，以及自带的raspistill/vid库或者picamera库，编程起来就简单多了。这样子安装后，把分辨率设置成1920X1080也可以录像，为了和屏幕匹配摄像头分辨率设置成1280X960，800X600，640X480这三种规格，不同的规格占存储空间不同。
现在还有一个问题，如果放在汽车上，温度需要考虑。使用锂电池感觉不安全，锂电池不耐高温，我想的是可以达到工业级范围-40~85℃，网上查了一圈，锂电池范围-20~70℃就不错了，不知道其他行车记录仪带电池的是如何做到的？另一个办法是带超级电容作为备份的电量，查了一圈，温度范围也是-20~70℃，有点难办。如果二选一，我觉得超级电容还是比锂电池安全一些。
那抛开电池，汽车直接供电可行吗？可行，但会引入新的问题。1、如果汽车电源一直都有电，即使汽车关闭后也还保留着供电，那这个树莓派记录仪可靠一些，不用担心断电损坏SD卡的问题；2、如果汽车关闭后电源也随之断开，可能会损坏SD卡，多次之后树莓派记录仪启动不了了；3、如果汽车关闭后电源延时一段时间关闭，那么增加一个IO检测可以保护树莓派记录仪安全关机。所以我分成2种方案，一种带锂电池的，但夏天白天高温天气不能使用，晚上可以使用，记录时长设置成24小时；一种汽车直供电的，为了保护SD卡还是加入超级电容，防止意外断电，也能有足够时间安全关机。
树莓派记录仪的SD卡已经被系统使用，最好是单独一个存储方式，比如使用USB转SD卡存储录像视频，如果使用系统的存储卡，那多次存储循环后可能损坏SD卡。而另一种更合适的方案是使用树莓派CM4模块，系统写入EMMC中，SD卡作为录像存储介质，这样子也更可靠。
后记：
目前程序已经可以运行，加入一些电压检测电路和自动关机电路，准备打板子测试一番，后续电路制作出来再详细介绍，欢迎大家添砖加瓦，欢迎大家留言讨论。
#我制作了一个行车记录仪#
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