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基于 ESP32 的傻瓜相机

发布时间:2021-10-05
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基于 ESP32 的傻瓜相机

发布时间:2021-10-05
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本方案为一个完全便携的基于 ESP32 的傻瓜相机。

所需材料

这些是我在这个项目中使用的东西。

  • ESP32 摄像头
  • 定制PCB(由PCBWAY提供)
  • 锂电池 3.7V
  • USB 微型端口
  • IP5306电源管理IC
  • 10uF 0805 电容器
  • 2R 0603 电阻(我没有相同的封装所以我使用了 0805 电阻)
  • 贴片 LED 0603
  • 1uH电感
  • 电池 JST 连接器
  • 母头针
  • 滴答声开关
  • 3D打印车身

ESP32 CAM 是一款非常实用的开发板,它配备了一个 2MP OV2640 摄像头模块和一个位于开发板底部的 SD 读卡器。

本版本使用的 WIFI 模块为 ESP-32S,内置 32Mbit Flash 和 512KB 内部加外部 4M PSRAM。

它可以承受5 伏电压,这意味着我们可以用低于 5V 的电压为 ESP32 Cam 供电,如果您提供的电压高于 5V,它会被损坏。

这是该板的一个有趣项目,它是一个傻瓜相机,可以捕获图像并将其保存到 SD 卡中。

以前,我用这个 ESP32 Cam 板制作了一个安全摄像头概念并且它起作用了。我把它放在我家外面,它仍在工作。

我的观点是,ESP32 CAM 可以处理各种事情,从流式传输视频到捕获图像等等。它确实加热白色流媒体直播镜头,这是一个缺陷,但对于像视频录制凸轮这样的设置,可以添加一个冷却风扇来降低模块的温度。

基本结构
现在,在制作该项目的 PCB 版之前,我准备了一个简单的设置,即 

  • 首先,我用这个项目的主要草图刷写 ESP32 Cam
  • 然后我在具有 5V 电源的性能板上做了一个临时设置,这是一个可以在线购买的 LiPo 升压模块。
  • 将Boost模块的5V和GND与ESP32 Cam的5V和GND连接后,即可为ESP32 CAM板可靠供电。
  • 要拍摄照片,我们只需按下重置按钮,此相机设置将延迟 3 秒拍摄图像。

现在让我们继续下一步或下一个变体,即此 ESP32 Cam 设置的 PCB 版本。

PCB版
现在要制作这个 ESP32 相机设置的 PCB,我真的不需要在这个项目中做整个研发工作,因为这个设置只是一个由 LiPo 升压转换器电路供电的 ESP32 相机。

所以我所做的是,我首先得到了 IP5306 IC,它是一个电源管理 IC,它具有内置的 LiPo 锂电池充电功能,内置低切和高切两种功能,它还可以将它们的电压提高到 5V 2A,这是一个很多。

我研究了它的数据表,然后在我的 PCB CAD 软件中准备了一个原理图,这是

这个设置比较简单,有一个最小的 IP5306 设置,IP5306 的输出进入 ESP32 Cam 分线针的 5V 和 GND。

我还在 PCB 上添加了一个单独的开关,它没有连接到电路板或任何东西,它是完全隔离的,只有两个连接器。

那是因为我会手动将 ESP32 上重置按钮的两个端子的电线焊接到这些焊盘上。

完成原理图后,我将其转换为 PCB 设计。

我按正确的顺序放置所有组件,然后将它们的轨道正确地相互连接起来。

组装过程

这个PCB的组装过程包括三件大事,它们是

  • 焊膏点胶
  • 取放过程
  • 热板回流
  • 并添加 THT 组件

焊膏分配

首先,我们在每个元件焊盘上放置焊膏。

我正在使用带有焊膏分配注射器的通用焊膏(SN-Pb 比率 63-37)。

取放

然后我们将组件一一添加到它们指定的位置。您可以查看每个组件精确位置的示意图。

电热板

在将组件添加到它们的位置后,我们小心地提起 PCB 并将其放在 SMT 电炉上。

热板从下方将 PCB 加热到焊膏熔化温度,一旦 PCB 达到该温度,焊膏就会熔化并且所有组件都焊接到它们的焊盘上。

我们抬起PCB,然后将其放在较冷的表面上一点,以冷却PCB的热量。

THT组件

完成 SMD 工艺后,我们添加剩余的 THT 组件,如 USB 端口、插头引脚、电池连接器。

测试 5V 输出

完成电路后,我在电路中添加了一块锂电池,并检查了 5V 和 GND 处的输出电压。

最初我想使用 LiPo 电池,但我最终使用了3.7V 2600mAh的锂离子电池。

在 PCB 上添加 ESP32

在检查电路板并确保一切正常后,我在 PCB 上添加了 ESP32 板,但在此之前,我在 ESP32 上的 SMD 按钮的两个端子上添加了电线。

然后我将这些电线连接到电路上提供的连接垫。基本上,我只是将这个开关与 ESP32 的 SMD 按钮并行添加。

现在我们可以从自定义 PCB 重置电路板,而不是按下 ESP32 CAM 上的重置按钮。

基本上,我们首先用这样的 FTDI 模块连接 ESP32 CAM

  • 将 FTDI 输出设置为 5V
  • 将 FTDI 的 VCC(5V)连接到 ESP32 CAM 的 5V
  • 地对地
  • RX 转 U0T
  • TX 到 U0R
  • GPIO0 是 IO0 到 GND(这将使 ESP32 CAM 处于 Flash 模式)
  • 转到工具并选择正确的板,在我们的案例中是 AI-Thinker ESP32-CAM。
  • 选择正确的端口并点击上传。
  • 上传完成后,将 USB 从 FTDI Module 中拔出,并移除 GPIO0 和 GND 之间的跳线。

现在我们将 SD 卡添加到 ESP32 并通过按下 IP5306 IC 开关上的 Power 为整个板供电。

然后我们按下重置按钮,我们的相机将延迟 3 秒拍照。

完成

然而,图像质量并不是很好,主要原因还是它是一个带有 OV2640 的 ESP32 CAM,这是一个2005 年的 2 MP 图像传感器。

如果您对此项目有任何想法、意见或问题,请在下方留言。

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