实验目的
测量树梅派和太阳能发电板等元器件的能耗与功率，探索用太阳能发电板给树梅派供电的解决方案。
数据测量
1. 树梅派在标准负载下的功率消耗
以下为几个不同场景的测量数据，测量方式均为每隔 1 分钟记录一次数据，共记录 10 次。
场景一：采用标准电源供电，带 HDMI 和键盘鼠标：
注：标准电源指的是用 USB 电源适配器进行供电
场景二：标准电源供电，不带 HDMI 和键盘鼠标：
场景三：充电包供电，不带 HDMI 和键盘鼠标：
实验发现，HDMI 不怎么耗电，而鼠标和键盘的耗电情况根据鼠标键盘自身的不同而不同。
2. 充电宝容量
20000 × 3.7V * 1mAh = 74Wh
3. 太阳能电池功率(太阳较充足，测量经过 DC-DC 模块转换之后给充电包供电时的数据)
实验内容
在我的实验方案中，一共可以分为 3 个部分：
- 树梅派：电源受 wifi 开关控制，其上面运行着心跳程序和监控程序，心跳程序每秒中将当前的状态报告给服务器，监控程序实时将当前的录像发送给手机
- 手机：提供无线热点供树梅派/wifi 开关/服务器链接，其上面运行着监控程序的接收程序
- 服务器：能够控制 wifi 开关，接收树梅派心跳程序发来的数据
原理图如下：
其中，服务器上运行着一个管理程序，主要具有两个功能：
- 监控 wifi 开关和树梅派的状态
- 在检测到充电宝电量不足时，关闭树梅派的供电，等到有足够电量之后再打开
管理程序运行截图如下：
监控界面：
控制界面：
其中，“延迟启动设置”是主动功能，效果是当前关闭树梅派，并在设置的之间之后再启动。
而“低电量重启设置”是被动功能，其工作模式如下：
实验中遇到的问题
从上面的数据测量中可以看出，在太阳光足够的情况下，太阳能发电板是可以供给树梅派的消耗的，但是实际情况中，晴天天气下足够的太阳光也只能维持不超过 4 个小时，在其他时间段的功率会大打折扣。
但是太阳能发电板并不是主要问题，这个实验中最严重的问题其实是充电宝，主要有以下问题：
- 在使用太阳能发电板对充电宝进行充电的情况下，由于充电宝输入电压和电流有小幅度的波动，导致充电宝内部的保护机制会切断能量输出
- 充电宝在耗尽电量之后会切断能量输出，然后使用额外电源给充电包供电，但是在有足够电量之后，充电宝并不会自动重新供电，需要按下充电宝上面的按钮才会供电，导致我的设计中“低电量重启设置”功能并不能使用
可以看出，充电宝其设计之初是给人使用的，所以其一些特性对于本实验造成了阻碍，将充电包换成普通蓄电池的话也许会好很多。
理想实验方案
通过对本实验不足的地方进行分析，得出了我心目中较为理想的实验方案，如下：
主要电话是 1. 将充电宝换成了蓄电池 和 2. 使用单独的电池对 wifi 开关进行供电
由于 wifi 开关的功耗低，实测只有 0.1W 不到，可以使用 2 节 18650 电池供电。每节 18650 电池的电压为 3.7V，容量为 1700~3350mAh，1700mAh 的电池可以运行的时间为：
如果换用更高容量的电池供电时间会更长，对 wifi 开关单独供电是可行的。
完整项目代码：https://download.csdn.net/download/weixin_55771290/87398823
