راه اندازی ESP32CAM
شروع کار با ESP32-CAM
اگر چند سال پیش از شما می پرسیدند که هزینه یک دوربین دیجیتال با وای فای چقدر است، احتمالاً کمتر از 10 دلار نمی گفتید. اما دیگر اینطور نیست.
ESP32-CAM، بردی که در اوایل سال 2019 وارد بازار شد، بازی را تغییر داده است. به طرز شگفت انگیزی، با کمتر از 10 دلار، یک ESP32 با پشتیبانی از دوربین و کارت SD دریافت می کنید.
این ماژول ها به طور جدی خوب هستند. اگر نیاز به تشخیص حرکت در پروژه هالووین خود، تشخیص چهره، رمزگشایی پلاک خودرو، یا شاید صرفاً یک دوربین امنیتی داشته باشید، ارزش داشتن یک دوربین در جعبه ابزار خود را دارد.
بررسی اجمالی سخت افزار ESP32-CAM
قلب ESP32-CAM یک سیستم on-chip (SoC) ESP32-S از Ai-Thinker است. به عنوان یک SoC، تراشه ESP32-S شامل یک کامپیوتر کامل – ریزپردازنده، رم، ذخیره سازی و تجهیزات جانبی – روی یک تراشه است.
در حالی که قابلیتهای تراشه کاملاً چشمگیر است، برد توسعه ESP32-CAM ویژگیهای بیشتری را به ترکیب اضافه میکند. بیایید یک به یک به هر جزء نگاهی بیندازیم.
پردازنده ESP32-S
ESP32-CAM ماژول برد مدار چاپی سطحی ESP32-S از Ai-Thinker را مجهز می کند.معادل ماژول ESP-WROOM-32 Espressif است (همان شکل و مشخصات کلی).
ESP32-S حاوی یک ریزپردازنده Tensilica Xtensa® LX6 با دو هسته 32 بیتی است که با فرکانس خیره کننده 240 مگاهرتز کار می کنند!
این همان چیزی است که ESP32-S را برای کارهای فشرده مانند پردازش ویدیو، تشخیص چهره و حتی هوش مصنوعی مناسب می کند.
حافظه
حافظه برای کارهای پیچیده از اهمیت بالایی برخوردار است، بنابراین ESP32-S دارای 520 کیلوبایت رم داخلی است که بر روی همان قالب باقی اجزای تراشه قرار دارد.
ممکن است برای کارهای رم فشرده کافی نباشد، بنابراین ESP32-CAM شامل 4 مگابایت PSRAM خارجی (رم شبه استاتیک) برای افزایش ظرفیت حافظه است.
این حافظه رم زیادی است، به خصوص برای پردازش صوتی یا گرافیکی فشرده.
اگر فضای ذخیرهسازی کافی برای برنامهها و دادههای خود نداشته باشید، همه این ویژگیها هیچ ارزشی ندارند.
تراشه ESP32-S در اینجا نیز می درخشد، زیرا حاوی 4 مگابایت حافظه فلش روی تراشه است.
دوربین
سنسور دوربین OV2640 در ESP32-CAM چیزی است که آن را از سایر بردهای توسعه ESP32 متمایز می کند و آن را برای استفاده در پروژه های ویدیویی مانند زنگ ویدیویی یا دوربین پرستاری ایده آل می کند.
دوربین OV2640 دارای رزولوشن 2 مگاپیکسل است که حداکثر 1600×1200 پیکسل است که برای بسیاری از برنامه های نظارتی کافی است.
ESP32-CAM با طیف گسترده ای از سنسورهای دوربین، همانطور که در github ذکر شده است، سازگار است.
ذخیره سازی
اضافه شدن یک اسلات کارت microSD در ESP32-CAM یک امتیاز خوب است. این امکان گسترش بی حد و حصر را فراهم می کند و آن را به تخته کوچکی عالی برای ثبت داده ها یا ضبط تصویر تبدیل می کند.
آنتن
ESP32-CAM دارای یک آنتن ردیابی PCB روی برد و همچنین یک کانکتور UFL برای اتصال آنتن خارجی است. بلوز انتخاب آنتن (مقاومت صفر اهم) به شما امکان می دهد بین دو گزینه یکی را انتخاب کنید.
اگر میخواهید از آنتن داخلی جابجا شوید، به اتصال آنتن خارجی به ESP32-CAM مراجعه کنید.
LEDs
ESP32-CAM دارای یک LED مربع سفید است. برای استفاده به عنوان فلاش دوربین در نظر گرفته شده است، اما می توان از آن برای روشنایی عمومی نیز استفاده کرد.
یک LED قرمز کوچک در پشت وجود دارد که می تواند به عنوان نشانگر وضعیت استفاده شود. قابل برنامه ریزی توسط کاربر و متصل به GPIO33 است.
به طور خلاصه، ESP32-CAM دارای مشخصات زیر است:
پردازنده ها:
CPU: ریزپردازنده 32 بیتی LX6 دو هسته ای Xtensa با سرعت 240 مگاهرتز و تا 600 DMIPS
پردازنده کمکی بسیار کم مصرف (ULP).
حافظه:
520 کیلوبایت SRAM
4مگابایت PSRAM خارجی
حافظه فلش داخلی 4 مگابایت
اتصال بی سیم:
Wi-Fi: 802.11 b/g/n
بلوتوث: نسخه 4.2 BR/EDR و BLE (رادیو را با Wi-Fi به اشتراک می گذارد)
دوربین:
سنسور 2 مگاپیکسلی OV2640
اندازه آرایه UXGA 1622×1200
فرمت های خروجی شامل YUV422، YUV420، RGB565، RGB555 و داده های فشرده 8 بیتی است.
سرعت انتقال تصویر 15 تا 60 فریم بر ثانیه
LED فلاش داخلی
پشتیبانی از بسیاری از سنسورهای دوربین
از کارت microSD پشتیبانی می کند
امنیت:
ویژگی های امنیتی استاندارد IEEE 802.11 همه پشتیبانی می شوند، از جمله WFA، WPA/WPA2 و WAPI
بوت ایمن
رمزگذاری فلش
OTP 1024 بیتی، تا 768 بیت برای کاربران
شتاب سخت افزار رمزنگاری: AES، SHA-2، RSA، رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC)، مولد اعداد تصادفی (RNG)
مدیریت قدرت:
تنظیم کننده داخلی کم خروجی
دامنه قدرت فردی برای RTC
جریان خواب عمیق 5μA
از وقفه GPIO، تایمر، اندازه گیری ADC، وقفه حسگر لمسی خازنی بیدار شوید
شماتیک و دیتاشیت
مصرف برق ESP32-CAM
مصرف برق ESP32-CAM بسته به آنچه که از آن استفاده می کنید متفاوت است.
از 80 میلی آمپر ساعت در صورت عدم پخش ویدئو تا حدود 100 تا 160 میلی آمپر ساعت هنگام پخش ویدئو متغیر است. با روشن بودن فلاش، می تواند به 270 میلی آمپر ساعت برسد.
ESP32-CAM Pinout
ESP32-CAM در مجموع دارای 16 پین است. برای راحتی، پینهایی با عملکرد مشابه با هم گروهبندی میشوند. پین اوت به شرح زیر است:
پین های پاور دو پایه برق وجود دارد: 5 ولت و 3 ولت. ESP32-CAM می تواند از طریق پایه های 3.3 ولت یا 5 ولت تغذیه شود.
از آنجایی که بسیاری از کاربران هنگام تغذیه دستگاه با ولتاژ 3.3 ولت مشکلاتی را گزارش کرده اند، توصیه می شود ESP32-CAM همیشه از طریق پین 5 ولت تغذیه شود.
پین VCC معمولاً 3.3 ولت از رگولاتور ولتاژ روی برد خروجی می کند. با این حال، می توان آن را برای خروجی 5 ولت با استفاده از پیوند صفر اهم نزدیک پین VCC پیکربندی کرد.
GND پین زمین است.
پین های GPIO تراشه ESP32-S در مجموع دارای 32 پین GPIO است، اما به دلیل اینکه بسیاری از آنها به صورت داخلی برای دوربین و PSRAM استفاده می شوند، ESP32-CAM تنها دارای 10 پین GPIO در دسترس است. این پین ها می توانند وظایف جانبی مختلفی مانند UART، SPI، ADC و Touch را به آنها اختصاص دهند.
پین های UART تراشه ESP32-S در واقع دارای دو رابط UART UART0 و UART2 است. با این حال، تنها پین RX (GPIO 16) UART2 شکسته شده است، و UART0 تنها UART قابل استفاده در ESP32-CAM (GPIO 1 و GPIO 3) است. همچنین، از آنجایی که ESP32-CAM فاقد پورت USB است، این پین ها باید برای چشمک زدن و همچنین اتصال به دستگاه های UART مانند GPS، حسگرهای اثر انگشت، سنسورهای فاصله و غیره استفاده شوند.
پین کارت MicroSD برای رابط کارت microSD استفاده می شود. اگر از کارت microSD استفاده نمی کنید، می توانید از این پین ها به عنوان ورودی و خروجی معمولی استفاده کنید.
پین های ADC در ESP32-CAM فقط پین های ADC2 شکسته می شوند. با این حال، از آنجایی که پینهای ADC2 به صورت داخلی توسط درایور WiFi استفاده میشوند، وقتی Wi-Fi فعال است نمیتوان از آنها استفاده کرد.
پینهای Touch در ESP32-CAM دارای 7 GPIO لمسی خازنی است. هنگامی که یک بار خازنی (مانند انگشت انسان) در مجاورت GPIO باشد، ESP32 تغییر در ظرفیت خازنی را تشخیص میدهد.
پینهای SPI این ESP32-CAM تنها دارای یک SPI (VSPI) در حالت های Slave و Master است.
پینهای PWM این ESP32-CAM دارای 10 کانال (همه پایه های GPIO) پین های PWM است که توسط یک کنترلر PWM کنترل می شود. خروجی PWM را می توان برای رانندگی موتورهای دیجیتال و LED استفاده کرد.
برای اطلاعات بیشتر، به راهنمای مرجع جامع ESP32-CAM pinout ما مراجعه کنید. این راهنما همچنین توضیح می دهد که کدام پین های ESP32-CAM GPIO برای استفاده ایمن هستند و کدام پین ها باید با احتیاط استفاده شوند.
برنامه نویسی ESP32-CAM
برنامه نویسی ESP32-CAM ممکن است کمی دردسرساز باشد زیرا فاقد پورت USB داخلی است. به دلیل این تصمیم طراحی، کاربران برای آپلود برنامه ها از Arduino IDE به سخت افزار اضافی نیاز دارند. هیچ یک از اینها خیلی پیچیده نیست، اما ناخوشایند است.
برای برنامهریزی این دستگاه، به یک آداپتور USB به سریال (یک آداپتور FTDI) یا یک آداپتور برنامهنویس ESP32-CAM-MB نیاز دارید.
استفاده از آداپتور FTDI
اگر تصمیم گرفته اید از آداپتور FTDI استفاده کنید، در اینجا نحوه اتصال آن به ماژول ESP32-CAM آورده شده است.
بسیاری از برنامه نویسان FTDI دارای یک جامپر هستند که به شما امکان می دهد بین 3.3 ولت و 5 ولت انتخاب کنید. همانطور که ESP32-CAM را با 5 ولت تغذیه می کنیم، مطمئن شوید که جامپر روی 5 ولت تنظیم شده است.
لطفاً توجه داشته باشید که پین GPIO 0 به زمین متصل است. این اتصال فقط هنگام برنامه ریزی ESP32-CAM ضروری است. پس از اتمام برنامه نویسی ماژول، باید این اتصال را قطع کنید.
یاد آوردن! هر بار که می خواهید یک طرح جدید آپلود کنید، باید این اتصال را برقرار کنید.
استفاده از آداپتور ESP32-CAM-MB (توصیه می شود)
استفاده از آداپتور FTDI برای برنامه ریزی ESP32-CAM کمی دردسرساز است. به همین دلیل است که بسیاری از فروشندگان اکنون برد ESP32-CAM را همراه با یک تخته جانبی کوچک به نام ESP32-CAM-MB می فروشند.
شما ESP32-CAM را روی تخته قرار میدهید، یک کابل micro USB وصل میکنید و روی دکمه آپلود کلیک میکنید تا برد خود را برنامهریزی کنید. ساده است.
ویژگی برجسته این برد تبدیل USB به سریال CH340G است. این همان چیزی است که داده ها را بین رایانه شما و ESP32-CAM ترجمه می کند. همچنین یک دکمه RESET، یک دکمه BOOT، یک LED نشانگر قدرت، و یک تنظیم کننده ولتاژ برای تامین انرژی کافی ESP32-CAM وجود دارد.
راه اندازی در آردوینو
نصب برد ESP32
برای استفاده از ESP32-CAM یا هر ESP32 با آردوینو IDE، ابتدا باید برد ESP32 (همچنین به عنوان ESP32 Arduino Core شناخته می شود) از طریق مدیر برد آردوینو نصب کنید.
اگر قبلاً این کار را نکردهاید، این آموزش را برای نصب برد ESP32 دنبال کنید:
انتخاب بورد و پورت مورد نظر
پس از نصب ESP32 Arduino Core، Arduino IDE خود را مجددا راه اندازی کنید و به آن بروید
Tools > Board > ESP32 Arduino and select AI-Thinker ESP32-CAM
اکنون ESP32-CAM را با استفاده از کابل USB به رایانه خود وصل کنید. سپس به Tools > Port بروید و پورت COM که ESP32-CAM به آن متصل است را انتخاب کنید.
اولین دیدگاه را ثبت کنید