ESP32-CAM WiFi
Плата розробника ESP32-CAM-MB WiFi Bluetooth - це багатофункціональна плата розробника з інтегрованим чіпом ESP32 та камерою для IoT-проектів, особливо для додатків, які потребують захоплення та передачі зображень.
Плата розробника ESP32-CAM має чіп ESP32-S, камеру OV2640, слот для micro SD картки та кілька GPIO для підключення периферійних пристроїв. Модуль є компактним модулем камери, який може працювати автономно як найменша система. Нова плата розробника з подвійним режимом WiFi+Bluetooth, розроблена на основі ESP32, має вбудовану антену на PCB, два високопродуктивні 32-бітні CPU LX6 з 7-стадійною конвеєрною архітектурою та регульованим діапазоном частоти від 80 МГц до 240 МГц. ESP32-CAM - це модуль SoC 802.11b/g/n Wi-Fi 80 МГц + BT/BLE з наднизьким енергоспоживанням, струм глибокого сну становить лише 6мА, що робить його придатним для IoT- додатків з високими вимогами до енергоефективності. ESP32-CAM - це мініатюрний модуль з функцією камери, оснащений камерою OV2640, GPIO для підключення периферійних пристроїв та micro-SD карткою для зберігання захоплених зображень, який можна безпосередньо вставляти в задню панель.
Як IoT-модуль камери на основі чіпа ESP32, ESP32-CAM-MB поєднує функції мікроконтролера (MCU) та сенсора зображення і підходить для широкого спектру сценаріїв застосування, що потребують захоплення зображення та бездротової передачі. Його можна широко використовувати в різних IoT-сферах, підходить для розумних пристроїв дому, промислового бездротового керування, бездротового моніторингу, бездротової ідентифікації QR-кодів, бездротових систем позиціонування та інших IoT- додатків. Це ідеальне рішення для IoT-додатків.
Характеристики
- Інтерфейс: Micro USB
- Процесор: Двоядерний 32-бітний мікропроцесор LX6
- Тактова частота: До 240 МГц
- Обчислювальна потужність: до 600 DMIPS
- SPI Flash: За замовчуванням 32 Мбіт
- Внутрішня SRAM: 520 КБ
- Зовнішня PSRAM: 4 МБ / 8 МБ
- Wi-Fi: 802.11b / G / n / e / i
- Bluetooth: Bluetooth 4.2 BR/EDR та стандарти BLE
- Підтримувані інтерфейси (2 Мбіт/с): UART, SPI, I2C, PWM
- Підтримка TF карт: Максимум 4 ГБ
- Порти вводу-виводу (IO): 9
- Швидкість послідовного порту: За замовчуванням 115200 бод
- Діапазон частот: 2400 ~ 2483.5 МГц
- Сенсор камери: OV2640, 2 Мп
- Формат вихідного зображення: JPEG (лише для OV2640), BMP, GRAYSCALE
- Потужність передачі:
- 802.11b: 17 ± 2 дБм (@ 11 Мбіт/с)
- 802.11g: 14 ± 2 дБм (@ 54 Мбіт/с)
- 802.11n: 13 ± 2 дБм (@ MCS7)
- Чутливість прийому:
- CCK, 1 Мбіт/с: -90 дБм
- CCK, 11 Мбіт/с: -85 дБм
- 6 Мбіт/с (1/2 BPSK): -88 дБм
- 54 Мбіт/с (3/4 64-QAM): -70 дБм
- MCS7 (65 Мбіт/с, 72.2 Мбіт/с): -67 дБм
Енергоспоживання
- Спалах вимкнено: 180 мА @ 5 В
- Спалах увімкнено та яскравість на максимумі: 310 мА @ 5 В
- Глибокий сон: до 6 мА @ 5 В мінімум.
- Сон у режимі модему: 20 мА @ 5 В мінімум.
- Легкий сон: до 6.7 мА @ 5 В мінімум.
- Безпека: WPA/WPA2/WPA2-Enterprise/WPS
- Робоча температура: -20°C ~ 70°C
- Умови зберігання: -40°C ~ 125°C, <90% вологості
Розпиновка ESP32-CAM
| Сигнал | Розшифровка | Пін ESP32 | Пін Arduino | Функція піну |
|---|---|---|---|---|
| DO | Data Bit 0 | PIN5 | 5 | Ввід/Вивід даних камери |
| D1 | Data Bit 1 | PIN18 | 18 | Ввід/Вивід даних камери |
| D2 | Data Bit 2 | PIN19 | 19 | Ввід/Вивід даних камери |
| D3 | Data Bit 3 | PIN21 | 21 | Ввід/Вивід даних камери |
| D4 | Data Bit 4 | PIN36 | 36 | Ввід/Вивід даних камери |
| D5 | Data Bit 5 | PIN39 | 39 | Ввід/Вивід даних камери |
| D6 | Data Bit 6 | PIN34 | 34 | Ввід/Вивід даних камери |
| D7 | Data Bit 7 | PIN35 | 35 | Ввід/Вивід даних камери |
| XCLK | Camera Clock | PIN0 | 0 | Тактування камери |
| PCLK | Pixel Clock | PIN22 | 22 | Тактування пікселів |
| VSYNC | Vertical Sync | PIN25 | 25 | Вертикальна синхронізація |
| HREF | Horizontal Reference | PIN23 | 23 | Горизонтальна синхронізація |
| SDA | I2C Data | PIN26 | 26 | I2C дані (конфігурація камери) |
| SCL | I2C Clock | PIN27 | 27 | I2C тактування (конфігурація камери) |
| POWER | Camera Power | PIN32 | 32 | Живлення камери |
SD карта та ESP32
| Сигнал | Розшифровка | Пін ESP32 | Пін Arduino | Функція піну |
|---|---|---|---|---|
| CLK | SD Card Clock | PIN14 | 14 | Тактування SD карти |
| CMD | SD Card Command | PIN15 | 15 | Команди SD карти |
| DATA0 | SD Data Line 0 | PIN2 | 2 | Передача даних SD карти |
| DATA1/flash | SD Data Line 1 / Flash | PIN4 | 4 | Передача даних SD карти / Flash пам'ять |
| DATA2 | SD Data Line 2 | PIN12 | 12 | Передача даних SD карти |
| DATA3 | SD Data Line 3 | PIN13 | 13 | Передача даних SD карти |
Інші важливі піни ESP32-CAM
| Сигнал | Розшифровка | Пін ESP32 | Пін Arduino | Функція піну |
|---|---|---|---|---|
| GPIO1 | UART TX | PIN1 | 1 | Передача послідовних даних |
| GPIO3 | UART RX | PIN3 | 3 | Прийом послідовних даних |
| GPIO16 | GPIO | PIN16 | 16 | Універсальний ввід/вивід |
| GPIO17 | GPIO | PIN17 | 17 | Універсальний ввід/вивід |
| GPIO33 | GPIO | PIN33 | 33 | Універсальний ввід/вивід |
| GND | Ground | GND | GND | Земля |
| 3.3V | Power | 3.3V | 3.3V | Живлення 3.3V |
| 5V | Power | 5V | 5V | Живлення 5V |
SD карта та ESP32
| Сигнал | Розшифровка | Пін ESP32 | Пін Arduino |
|---|---|---|---|
| CLK | SD Card Clock | PIN14 | 14 |
| CMD | SD Card Command | PIN15 | 15 |
| DATA0 | SD Data Line 0 | PIN2 | 2 |
| DATA1/flash | SD Data Line 1 / Flash | PIN4 | 4 |
| DATA2 | SD Data Line 2 | PIN12 | 12 |
| DATA3 | SD Data Line 3 | PIN13 | 13 |
Принципова схема
Розмір ESP32-CAM
Модуля камери OV2640
OV2640 відомий як довговічний сенсор зображення від OmniVision. Він має DVP-сумісний інтерфейс, потужний внутрішній ISP з кодуванням JPEG та низьке енергоспоживання, що робить сенсор зображення OV2640 унікальним і популярним для камер IoT у будь-який час.
Цей компактний модуль камери (CCM) на основі сенсора OV2640 виготовлений з високоякісного штатного об'єктива та гнучкого друкованого шлейфа (FPC) з 24-контактним інтерфейсом «Золотий палець». Він мініатюрний, але широко використовується, та високо рекомендується для STM32, ESP32, ESP8266 та інших малопотужних мікроконтролерів ARM і RISC.
Особливості
- Цей 2-мегапіксельний міні-компактний модуль камери заснований на 1/4" сенсорі OV2640 SOC, який має внутрішній ISP для автоматичної експозиції та автоматичного балансу білого для отримання якісного зображення.
- Стандарт інтерфейсу DVP (Digital Video Port) є сумісним з більшістю малопотужних мікроконтролерів ARM і RISC, таких як STM32, ESP32.
- Функція апаратного JPEG-енкодера зменшує навантаження на потужність обробки та використання пам'яті мікроконтролером.
- Роздільна здатність: 1600 x 1200 (UXGA); Максимальна швидкість передачі зображення: 15 кадрів/с@1600×1200, 30 кадрів/с@SVGA, 60 кадрів/с@CIF; Формат виведення: YUV/RGB/Raw RGB Data.
- Характеристики об'єктива: Штатний об'єктив; Кут поля зору: 52 градуси (по діагоналі); Вбудований IR-фільтр 650 нм, тільки видиме світло; Спотворення менше 1%.
Технічні характеристики сенсора OV2640
| Параметр | Значення / Опис |
|---|---|
| Роздільна здатність (UXGA) | 1600 × 1200 пікселів |
| Живлення: | |
| - Ядро | 1.2 В ±5% |
| - Аналогова частина | 2.5 – 3.0 В |
| - I/O | 1.7 – 3.3 В |
| Споживання потужності: | |
| - Активний режим (15 кадрів/с, UXGA YUV) | 125 мВт |
| - Активний режим (15 кадрів/с, стиснутий режим UXGA) | 140 мВт |
| - Режим очікування | 600 пА |
| Температурний діапазон: | |
| - Робочий | -30°C до +70°C |
| - Стабільне зображення | 0°C до +50°C |
| Вихідні формати (8-біт): | YUV(422/420)/YCbCr422, RGB565/555, стиснуті дані, RAW RGB (8/10 біт) |
| Розмір об'єктива: | 1/4" |
| Кут головного променя: | 25° (нелінійний) |
| Макс. швидкість передачі зображення: | |
| - UXGA/SXGA | 15 кадрів/с |
| - SVGA | 30 кадрів/с |
| - CIF | 60 кадрів/с |
| Чутливість: | 0.6 В/люкс-сек |
| Співвідношення сигнал/шум (SIN): | 40 дБ |
| Динамічний діапазон: | 50 дБ |
| Тип розгортки: | Прогресивна |
| Макс. інтервал експозиції: | 1247 × tRow |
| Корекція гамми: | Програмна |
| Розмір пікселя: | 2.2 мкм × 2.2 мкм |
| Темновий струм: | 15 мВ/с при 60°C |
| Ємність потенційної ями: | 12 Kе |
| Фіксований шум: | <1% від Vпик-до-піку |
| Область зображення: | 3590 мкм × 2684 мкм |
| Розміри корпусу: | 5725 мкм × 6285 мкм |
Об'єктив
- Ефективна фокусна відстань (EFL): 4.22 мм
- Діафрагмене число (F.NO): 2.0
- Кут огляду: 52 градуси (по діагоналі)
- Спотворення: <1.0%
- Чутливість до ІЧ-випромінювання: Вбудований фільтр 650 нм, тільки видиме світло
- Тип об'єктива: З фіксованим фокусом
Модуль
- Загальні розміри: 21 x 12.5 x 5.85 мм
- Інтерфейс: 24-контактний «Золотий палець»
- Відповідний роз'єм: F32R-1A7H1-11024
Короткий опис:
Це UXGA-сенсор з роздільною здатністю 1600×1200, призначений для вбудованих систем (наприклад, мобільних пристроїв, медичних приладів, систем відеоспостереження). Підтримує кілька форматів виведення, низьке енергоспоживання та роботу в широкому температурному діапазоні.
Додаткова інформація про OV2640:
- Виробник: OmniVision Technologies
- Тип: CMOS сенсор зображення
- Призначення: Мобільні пристрої, вбудовані системи, системи відеоспостереження
- Особливості: Вбудований процесор зображення, низьке енергоспоживання, підтримка JPEG стиснення
- Інтерфейс: SCCB (аналог I2C) для управління, паралельний/послідовний вивід даних
Інструкція з використання
Етап підготовки
- Підготовка апаратного забезпечення: Переконайтеся, що у вас є модуль ESP32-CAM, модуль USB to TTL (для передачі даних), блок живлення або акумулятор та необхідні кабелі для підключення, такі як кабель Dupont.
- Підготовка програмного забезпечення: Встановіть Arduino IDE. Якщо ваша версія Arduino IDE не включає підтримку розробки для ESP32, вам потрібно додатково встановити пакет плати розробника ESP32. Ви можете знайти опцію "Manage IDE Packages" в "Preferences" Arduino IDE, потім знайти та встановити пакет "ESP32".
Підключення ESP32-CAM
- Підключіть ESP32-CAM до модуля USB to TTL: Використовуйте кабель Dupont для підключення контактів TX, RX, GND та VCC модуля ESP32-CAM до відповідних контактів модуля USB to TTL.
- Підключіть живлення: ESP32-CAM потребує живлення 3.3 В. Ви можете використовувати вихід живлення модуля USB to TTL або підключити його безпосередньо до зовнішнього блоку живлення.
- Підключіть до комп'ютера: Підключіть модуль USB to TTL до вашого комп'ютера за допомогою USB-кабелю.
Налаштування Arduino IDE
- Вибір плати розробника: В меню "Tools" Arduino IDE виберіть тип плати розробника "AI Thinker ESP32-CAM".
- Вибір послідовного порту: Знову в меню "Tools" виберіть правильний послідовний порт, який зазвичай є USB-портом, до якого ви підключили ESP32-CAM.
- Вибір прикладів: Arduino IDE має кілька прикладів, ви можете вибрати "File" -> "Examples" -> "ESP32" -> "Camera" -> "CameraWebServer".
Конфігурація коду
Завантаження прикладів програм
Завантаження коду: Після підтвердження, що апаратне підключення та налаштування IDE правильні, натисніть кнопку "Upload", щоб завантажити приклад програми на ESP32-CAM.
Тестування ESP32-CAM
- Знайдіть IP-адресу ESP32-CAM: Після завершення завантаження використовуйте послідовний монітор Arduino IDE, щоб знайти IP-адресу, призначену ESP32-CAM.
- Доступ до веб-інтерфейсу: Введіть IP-адресу ESP32-CAM у веб-браузері вашого комп'ютера, і ви повинні побачити простий веб-інтерфейс, який показує зображення, захоплені камерою, в реальному часі.
Розширені функції
Як тільки ви освоїте основи, ви можете почати досліджувати більш розширені функції, такі як розпізнавання обличь, розпізнавання об'єктів, хмарне сховище, керування з мобільних пристроїв тощо.
Застереження
- Переконайтеся, що контакт IO0 ESP32-CAM не підключено до низького рівня (GND) перед завантаженням коду, інакше плата розробника перейде в режим Bootloader і не зможе коректно завантажити код.
- При підключенні та відключенні ESP32-CAM обов'язково спочатку відключайте живлення, щоб уникнути пошкодження схеми.
- Коли завантаження не вдається або ESP32-CAM не реагує, перевірте правильність апаратних з'єднань та чи вибрано правильну плату розробника та послідовний порт.
- Майте на увазі, що ESP32-CAM-MB може мати свої специфічні апаратні особливості або версії прошивки, тому вищезазначені кроки, можливо, потрібно адаптувати до конкретної інструкції виробу. Якщо ви зіткнетеся з конкретними проблемами під час використання, звернення до офіційної документації або онлайн-форумів може бути дуже корисним.
Інформація щодо відповідності стандартам
Цей пристрій відповідає частині 15 Правил FCC. Експлуатація підлягає наступним двом умовам: (1) цей пристрій не може створювати шкідливих перешкод, та (2) цей пристрій повинен приймати будь-які отримані перешкоди, включаючи перешкоди, які можуть спричинити небажану роботу.
Будь-які зміни або модифікації, які не схвалені явно стороною, відповідальною за відповідність, можуть анулювати право користувача на експлуатацію обладнання.
Примітка: Це обладнання було перевірено та визнано таким, що відповідає обмеженням для цифрового пристрою Класу B, згідно з частиною 15 Правил FCC. Ці обмеження розроблені для забезпечення розумного захисту від шкідливих перешкод у житловому середовищі. Це обладнання генерує, використовує та може випромінювати радіочастотну енергію і, якщо не встановлено та не використовується відповідно до інструкцій, може спричинити шкідливі перешкоди для радіозв'язку. Однак немає жодної гарантії, що перешкоди не виникнуть у певному місці встановлення. Якщо це обладнання спричиняє шкідливі перешкоди для радіо- або телевізійного прийому, що можна визначити шляхом вмикання та вимикання обладнання, користувачеві рекомендується спробувати усунути перешкоди одним або декількома з наступних заходів:
- Змініть орієнтацію або розташування приймальної антени.
- Збільште відстань між обладнанням та приймачем.
- Підключіть обладнання до розетки в колі, відмінному від того, до якого підключений приймач.
- Зверніться по допомогу до дилера або досвідченого радіо/ТБ техніка.
Це обладнання відповідає встановленим FCC межам опромінення для неконтрольованого середовища. Це обладнання слід встановлювати та експлуатувати на мінімальній відстані 20 см між випромінювачем і вашим тілом.
