Càmera remota ESP8266: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

En aquest instructiu us mostraré com podeu fer una càmera IP remota a partir de components que pugueu comprar fàcilment a Ebay, Banggood o qualsevol altre proveïdor econòmic. Volia que la càmera fos portàtil, raonable i compacta i que funcionés a la meva xarxa domèstica.

Pas 1: el disseny

Vaig optar per utilitzar un Arduino Mega sobre un Arduino Uno perquè necessitava 2 ports sèrie i, tot i que podia emular un segon a l’Uno, no era tan fiable a velocitats més altes. Vaig triar el paquet ESP8266 més petit, l’ESP-01 per estalviar espai. Per emmagatzemar les imatges he utilitzat un adaptador de targeta microSD Sainsmart. Per a una càmera, vaig triar l’ArduCAM Mini 2MP perquè té incorporat un FIFO i una lent ajustable per enfocar la imatge. Per connectar-lo a la placa, he utilitzat un cable CAT5 de secció curta, ja que tenia el nombre adequat de conductors i el connector era una manera fàcil de connectar i separar la càmera del blindatge. També em va permetre apuntar fàcilment la càmera en diferents direccions o afegir extensions al cable.

He utilitzat Fritzing per capturar l’esquema i dissenyar el PCB. Les plaques les ha fet PCBWay, però qualsevol fabricant capaç d’acceptar fitxers Gerber pot fabricar-les.

Materials

• Arduino Mega
• Escut de PCB en blanc
• Cable de programació USB
• 12 V CC, 250 mA o més, endoll de 2,1 mm, adaptador de corrent positiu de pin central
• ESP8266 (ESP-01)
• Taula de programació ESP8266
• ArduCAM Mini 2MP
• mòdul lector de targetes microSD + targeta microSD
• AMS1117-33 (regulador de tensió lineal 3,3)
• Mosfet de canal n (per a la conversió de nivell)
• 4 resistències de 10kΩ
• Condensador de 50V 100 uF
• Presa de xarxa RJ45 vertical
• Cable i connector CAT5 (o algun altre cable de 8 conductors)
• una capçalera femenina de doble fila de 8 pins (per a l'ESP-01)
• una capçalera femenina d'una sola fila de 6 pins (per al lector de targetes microSD)
• Distanci de niló de 12 mm (per donar suport al lector de targetes microSD)
• 3 capçaleres masculines de 1 pin (per a punts de prova)
• una capçalera masculina de 2 pins (per a punts de prova)
• una capçalera masculina de 3 pins (per a punts de prova)
• Mega caixa acrílica Arduino (opcional)

Eines necessàries

• Soldador
• Soldar
• Talladors a ras
• Multímetre
• Crimper RJ45 (si no hi ha un cable existent amb connector)

Pas 2: intermitent de l'ESP8266

Per llançar l’ESP8266, vaig seguir una guia de All About Circuits. Vaig llançar l’ESP8266 amb el conjunt d’ordres AT 2.1.0 i l’SDK versió 1.1.0, que es pot trobar aquí amb l’eina intermitent ESP8266. També vaig utilitzar PuTTY per comprovar si el firmware estava instal·lat correctament. L’esquema del circuit que he utilitzat per programar l’ESP8266 també es pot trobar més amunt. Vaig construir la placa de programació en una proto-placa petita, ja que no valia la pena fabricar un PCB. Tingueu en compte que el pinout del connector de comunicacions de la placa de programació coincideix amb el pinout del adaptador de sèrie a USB que he utilitzat.

Materials per a intermitents

• Adaptador de sèrie a USB (CP2102)
• Convertidor USB A a B (per tant, podria utilitzar un cable USB normal)
• Tauler proto de 40x60mm, pas de 2,54mm
• Presa de terminal de cargol de 6 pins
• Capçalera femenina de doble fila de 8 pins
• 2 polsadors (momentanis)
• AMS1117-33 (regulador de tensió lineal 3,3)
• Condensador electrolític de 16V 47 uF
• 2 resistències de 10kΩ
• diversos trossos de filferro

Pas 3: Muntatge de l'escut

Hi ha moltes maneres de soldar les capçaleres, però primer vaig optar per connectar-les al Mega i després col·locar la placa protectora a la part superior. Llavors vaig clavar els passadors de les cantonades amb soldadura i vaig comprovar l’alineació abans de soldar tots els passadors. Un cop es van soldar tots aquests pins, vaig treure el PCB del Mega i vaig soldar la resta de components. Vaig començar des de la meitat del tauler i vaig anar cap a l’exterior. Abans d’alimentar el tauler per primera vegada, vaig comprovar que no hi hagués cap curtmetratge entre els passadors ni entre l’alimentació i el sòl.

Pas 4: Programació de l'Arduino Mega

Vaig fer servir una versió lleugerament modificada d’una biblioteca SparkFun ESP8266 per a l’Arduino (biblioteca modificada adjunta). Vaig prendre fragments de codi de SparkFun (targeta microSD, servidor web ESWP8266) i ArduCAM. El codi s’estructura de la següent manera; quan accediu al lloc web des del navegador, fa una foto, la desa a la targeta microSD i l’envia al navegador. S'adjunta una versió bàsica del lloc web (index.txt). El lloc web s’ha de col·locar a la targeta microSD. Un cop carregat el codi, comproveu que tot estigui connectat correctament obrint el monitor sèrie i llegint els missatges d'inicialització. S'adjunta un clip del monitor sèrie a l'inici. Mostra que la càmera, el lector de targetes microSD i l’ESP8266 estan connectats, que l’ESP8266 està connectat a la WIFI i s’assigna una adreça IP.

Pas 5: executar el servidor web d'imatges

Per executar el servidor web la primera vegada, executeu l'IDE Arduino i configureu el port COM al que està connectat el Mega. Obriu el monitor sèrie i configureu la velocitat en bauds a la qual està configurat el Mega. Tan bon punt obriu el monitor sèrie, imprimirà informació d’inicialització i, a continuació, imprimirà la IP que té assignada l’ESP8266 (es subratlla en blau a la primera imatge). En aquest moment, vaig iniciar la sessió al meu enrutador i vaig preassignar l'adreça IP a la qual estava connectat l'ESP8266 de manera permanent, de manera que a l'ESP8266 se li assignaria sempre aquesta adreça. Per exemple, per veure imatges del meu servidor web sempre utilitzo 192.168.1.135 al meu navegador web. Puc fer-ho en qualsevol dispositiu connectat a la meva LAN / WLAN. S'adjunta una imatge de mostra, i probablement sigui tan bona com la d'una càmera de 2 megapíxels. Sovint es necessiten algunes iteracions per enfocar correctament la imatge. Una càmera d’enfocament automàtic seria bona, potser aquesta serà la meva futura actualització.