ESP32:Платы/ESP32-CAM

Содержание

Основы

Платы

Прошивки

Примеры

Проекты

Типовые проблемы

Библиотеки

Перевод: Мякишев Е.А.

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

ESP32-CAM

Рис. 1. Плата ESP32-CAM.

ESP32-CAM - это плата для создания прототипов, которая оснащена чипом ESP32-S, камерой OV2640, слотом для карт памяти microSD и несколькими GPIO-портами для подключения периферийных устройств. В данном руководстве мы изучим возможности GPIO-портов на плате ESP32-CAM и рассмотрим методы их использования для соединения других устройств и разработки проектов на базе данной платформы.

Распиновка

Рис. 2. Расширенная распиновка платы ESP32-CAM.

Рис. 3. Краткая распиновка платы ESP32-CAM.

Схема

Рис. 4. Схема платы ESP32-CAM.

Входное питание

Плата ESP32-CAM обладает тремя контактами земли (черный цвет) и двумя контактами питания (красный цвет): 3.3В и 5В.

Вы можете подавать питание на ESP32-CAM через контакты 3.3В или 5В. Однако, многие пользователи сообщают о возникающих ошибках при питании ESP32-CAM от 3.3В. Это связано с тем, что минимальное допустимое напряжение для ESP32-CAM составляет 3.6В, а контакт 3.3В не всегда обеспечивает стабильность напряжения, что может привести к ошибкам работы устройства. Поэтому, мы рекомендуем использовать контакт 5В для питания ESP32-CAM, чтобы гарантировать его надлежащую работу и стабильность работы устройства.

Выходное питание

Рис. 5. Контакт Vcc на плате ESP32-CAM.

На плате также присутствует контакт Vcc. Этот контакт не следует использовать для питания ESP32-CAM, поскольку это контактом для выходного питания и он может выдавать напряжение 5 В или 3,3 В.

В нашем случае ESP32-CAM выдает напряжение 3,3 В, независимо от того, подается ли питание на него от 5 В или 3,3 В. Рядом с контактом V_cc есть две точки: одна помечена как 3,3 В, а другая - как 5 В.

Если внимательно посмотреть, на точках 3,3 В должена быть установлена перемычка. Если вы хотите получить на выходе контакта V_cc напряжение 5 В, вам нужно разъединить эту связь и припаять соединения к точкам 5В.

Последовательнй порт

GPIO 1 и GPIO 3 представляют собой пины для передачи данных в последовательном режиме (TX и RX соответственно). В связи с отсутствием встроенного программатора в ESP32-CAM, эти пины необходимы для загрузки кода на плату и установления связи с ней.

Наиболее эффективный способ загрузки кода на ESP32-CAM - использование программатора FTDI. После загрузки кода на плату можно использовать GPIO 1 и GPIO 3 для подключения других периферийных устройств, таких как выходные устройства или датчики. Однако при этом не будет возможности открыть монитор порта и следить за процессом работы системы в режиме реального времени.

GPIO 0

GPIO 0 определяет, находится ли ESP32 в режиме прошивки или нет. Этот порт GPIO внутренне подключен к резистору 10 кОм с подтяжкой к питанию.

Когда GPIO 0 подключен к земле (GND), ESP32 переходит в режим прошивки, и вы можете загружать код на плату.

Чтобы вернуть ESP32 в нормальный режим работы, достаточно просто отключить GPIO 0 от земли.

Подключение карты MicroSD

Следующие контакты используются для взаимодействия с microSD-картой во время ее работы.

MicroSD	GPIO на плате ESP32
CLK	GPIO 14
CMD	GPIO 15
DATA0	GPIO 2
DATA1 / flashlight	GPIO 4
DATA2	GPIO 12
DATA3	GPIO 13

Примечание

Если вы не используете microSD-карту, вы можете использовать эти контакты как обычные входы/выходы. Все эти GPIO являются RTC и поддерживают АЦП: GPIO 2, 4, 12, 13, 14 и 15.

Встроенный светодиод(GPIO 4)

ESP32-CAM обладает ярким встроенным светодиодом, который может использоваться в качестве вспышки при съемке фотографий. Данный светодиод подключен к линии GPIO 4.

Однако, данная линия также используется для связи с слотом microSD карты, поэтому возможны проблемы при одновременном использовании обоих устройств - светодиод будет загораться при работе с microSD картой.

Примечание

Если инициализировать microSD карту следующим образом:

SD_MMC.begin("/sdcard", true)

,то данной проблемы можно избежать, поскольку microSD карта не будет использовать данную линию данных.

Встроенный красный светодиод (GPIO 33)

Рис. 6. Встроенный светодиод на плате ESP32-CAM.

GPIO 33 - это пин на плате, который внутренне соединен с красным светодиодом. Этот светодиод расположен рядом с кнопкой RST и может использоваться для индикации различных событий на плате. Например, он может гореть красным при подключении к сети Wi-Fi или при выполнении других действий.

Однако следует отметить, что светодиод работает по инвертированной логике. Для того, чтобы включить светодиод, необходимо отправить сигнал с низким уровнем напряжения (LOW), а для выключения - с высоким уровнем напряжения (HIGH).

Вы можете экспериментировать, загрузив следующий фрагмент кода, и посмотреть, загорится ли светодиод.

void setup() 
{
    pinMode(33, OUTPUT);
}

void loop() 
{
    digitalWrite(33, LOW);
}

Подключение камеры

Соединения между камерой и ESP32-CAM AI-Thinker показаны в следующей таблице.

OV2640	GPIO на плате ESP32	Имя переменной в коде
D0	GPIO 5	Y2_GPIO_NUM
D1	GPIO 18	Y3_GPIO_NUM
D2	GPIO 19	Y4_GPIO_NUM
D3	GPIO 21	Y5_GPIO_NUM
D4	GPIO 36	Y6_GPIO_NUM
D5	GPIO 39	Y7_GPIO_NUM
D6	GPIO 34	Y8_GPIO_NUM
D7	GPIO 35	Y9_GPIO_NUM
XCLK	GPIO 0	XCLK_GPIO_NUM
PCLK	GPIO 22	PCLK_GPIO_NUM
VSYNC	GPIO 25	VSYNC_GPIO_NUM
HREF	GPIO 23	HREF_GPIO_NUM
SDA	GPIO 26	SIOD_GPIO_NUM
SCL	GPIO 27	SIOC_GPIO_NUM
POWER PIN	GPIO 32	PWDN_GPIO_NUM

Итак, определение контактов для ESP32-CAM AI-Thinker в среде Arduino IDE должно быть следующим:

#define PWDN_GPIO_NUM  32
#define RESET_GPIO_NUM -1
#define XCLK_GPIO_NUM  0
#define SIOD_GPIO_NUM  26
#define SIOC_GPIO_NUM  27
#define Y9_GPIO_NUM    35
#define Y8_GPIO_NUM    34
#define Y7_GPIO_NUM    39
#define Y6_GPIO_NUM    36
#define Y5_GPIO_NUM    21
#define Y4_GPIO_NUM    19
#define Y3_GPIO_NUM    18
#define Y2_GPIO_NUM    5
#define VSYNC_GPIO_NUM 25
#define HREF_GPIO_NUM  23
#define PCLK_GPIO_NUM  22

Загрузка кода

Плата для разработки ESP32-CAM AI-Thinker может быть запрограммирована при помощи популярной среды разработки Arduino IDE. В данном разделе мы покажем, как загрузить и запустить код на этой плате, используя Arduino IDE.

Рис. 7. Плата ESP32-CAM и программатор FTDI.

Компактный модуль ESP32-CAM AI-Thinker представляет собой плату разработки на базе ESP32 с камерой OV2640, поддержкой microSD-карты, встроенной вспышкой и несколькими GPIO для подключения периферийных устройств. Однако, следует иметь в виду, что для загрузки программного кода необходимо использовать дополнительное оборудование - программатор FTDI, поскольку модуль не обладает собственным программатором.

Рис. 8. Подключение программатора FTDI к плате ESP32-CAM.

Примечание

Порядок контактов FTDI на диаграмме может не соответствовать вашему. Обязательно проверьте подписи напротив каждого контакта на плате.

У многих программаторов FTDI есть перемычка, которая позволяет выбирать напряжение 3,3 В или 5 В. Убедитесь, что перемычка находится в правильном положении для выбора напряжения 5 В.

Рис. 9. Расположение перемычки на программаторе FTDI.

Внимание!

GPIO 0 должен быть подключен к земле (GND), чтобы вы могли загружать код.

ESP32-CAM	FTDI программатор
GND	GND
5V	VCC (5V)
U0R	TX
U0T	RX
GPIO 0	GND

Чтобы загрузить код на ESP32-CAM с помощью Arduino IDE, выполните следующие шаги:

• Перейдите в меню Tools (Инструменты) > Board (Плата) и выберите AI-Thinker ESP32-CAM. Должно быть установлено дополнение ESP32. В противном случае, данная плата не будет отображаться в меню Boards.
• Перейдите в меню Tools (Инструменты) > Port (Порт) и выберите COM-порт, к которому подключен ESP32-CAM.
• Для демонстрационных целей вы можете загрузить пустой скетч на вашу плату:

void setup() {
  // вставьте сюда свой setup-код – чтобы запустить один раз: 
}

void loop() {
  // вставьте сюда свой главный код – для запуска цикла: 
}

• Затем нажмите кнопку "Загрузить" в вашей среде разработки Arduino IDE.
• Когда вы начнете видеть некоторые точки на окне отладки, нажмите кнопку RST на плате ESP32-CAM.

Рис. 10. Кнопка RST на плате ESP32-CAM.

Через несколько секунд код должен успешно загрузиться на вашу плату

• После того, как вы увидите сообщение «Загрузка завершена» («Done uploading»), отсоедините GPIO 0 от земли и нажмите кнопку RST, чтобы запустить загруженный вами код.