ESP8266 Απομακρυσμένη κάμερα: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Σε αυτό το Instructable θα σας δείξω πώς μπορείτε να φτιάξετε μια απομακρυσμένη κάμερα IP από εξαρτήματα που μπορείτε εύκολα να αγοράσετε σε Ebay, Banggood ή σε οποιονδήποτε άλλο οικονομικό προμηθευτή. Iθελα η κάμερα να είναι φορητή, λογικά συμπαγής και να λειτουργεί μέσα στο οικιακό μου δίκτυο.

Βήμα 1: Ο σχεδιασμός

Επέλεξα να χρησιμοποιήσω ένα Arduino Mega έναντι Arduino Uno επειδή χρειαζόμουν 2 σειριακές θύρες και ενώ μπορούσα να μιμηθώ ένα δεύτερο στο Uno, δεν ήταν τόσο αξιόπιστο σε υψηλότερες ταχύτητες. Διάλεξα το μικρότερο πακέτο ESP8266, το ESP-01 για εξοικονόμηση χώρου. Για την αποθήκευση των εικόνων χρησιμοποίησα έναν προσαρμογέα κάρτας Sainsmart microSD. Για κάμερα, επέλεξα το ArduCAM Mini 2MP επειδή διαθέτει ενσωματωμένο FIFO καθώς και ρυθμιζόμενο φακό για εστίαση της εικόνας. Για να το προσαρτήσω στην πλακέτα χρησιμοποίησα ένα καλώδιο CAT5 μικρής διατομής, καθώς είχε τον σωστό αριθμό αγωγών και ο σύνδεσμος έκανε έναν εύκολο τρόπο σύνδεσης και αποσύνδεσης της κάμερας από την ασπίδα. Μου επέτρεψε επίσης να κατευθύνω εύκολα την κάμερα σε διαφορετικές κατευθύνσεις ή να προσθέσω επεκτάσεις στο καλώδιο.

Χρησιμοποίησα το Fritzing για να αποτυπώσω το σχηματικό σχήμα και τη διάταξη του PCB. Οι πίνακες κατασκευάστηκαν από την PCBWay, αλλά κάθε κατασκευαστής ικανός να δεχτεί αρχεία Gerber μπορεί να κατασκευάσει τα PCB.

Υλικά

• Arduino Mega
• Κενή ασπίδα PCB
• Καλώδιο προγραμματισμού USB
• 12V DC, 250mA ή περισσότερο, βύσμα 2,1mm, προσαρμογέας ισχύος κεντρικού πείρου
• ESP8266 (ESP-01)
• Πίνακας προγραμματισμού ESP8266
• ArduCAM Mini 2MP
• μονάδα ανάγνωσης κάρτας microSD + κάρτα microSD
• AMS1117-33 (3,3 γραμμικός ρυθμιστής τάσης)
• mosfet καναλιού (για μετατροπή επιπέδου)
• 4 αντιστάσεις 10kΩ
• Πυκνωτής 50V 100 uF
• Κάθετη υποδοχή δικτύου RJ45
• Καλώδιο και βύσμα CAT5 (ή κάποιο άλλο καλώδιο 8 αγωγών)
• γυναικεία κεφαλίδα διπλής σειράς 8 ακίδων (για το ESP-01)
• θηλυκή κεφαλίδα 6 ακίδων μονής σειράς (για τον αναγνώστη καρτών microSD)
• 12mm νάιλον αναστάτωση (για υποστήριξη της συσκευής ανάγνωσης καρτών microSD)
• 3 αρσενικές κεφαλίδες 1 ακίδων (για σημεία δοκιμής)
• αρσενική κεφαλίδα 2 ακίδων (για σημεία δοκιμής)
• αρσενική κεφαλίδα 3 ακίδων (για σημεία δοκιμής)
• Ακρυλική θήκη Arduino Mega (προαιρετικά)

Απαιτούνται εργαλεία

• Συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων
• Κόφτες κοπής
• Πολύμετρο
• Πρέσα RJ45 (εάν δεν υπάρχει διαθέσιμο καλώδιο με βύσμα)

Βήμα 2: Αναβοσβήνει το ESP8266

Για να αναβοσβήσω το ESP8266 ακολούθησα έναν οδηγό του All About Circuits. Έλαμψα το ESP8266 με το σετ εντολών AT 2.1.0 και SDK έκδοση 1.1.0 που μπορείτε να βρείτε εδώ με το εργαλείο αναβοσβήματος ESP8266. Χρησιμοποίησα επίσης το PuTTY για να ελέγξω αν το υλικολογισμικό ήταν σωστά εγκατεστημένο. Το σχηματικό κύκλωμα που χρησιμοποίησα για τον προγραμματισμό του ESP8266 μπορεί επίσης να βρεθεί παραπάνω. Έφτιαξα τον πίνακα προγραμματισμού σε μικρό πρωτο-πίνακα, καθώς δεν άξιζε να κατασκευαστεί ένα PCB. Σημειώστε ότι η σύνδεση pinout της επικοινωνίας στον πίνακα προγραμματισμού ταιριάζει με το pinout του σειριακού σε προσαρμογέα USB που χρησιμοποίησα.

Υλικά για αναβοσβήνει

• Σειριακός προσαρμογέας USB (CP2102)
• Μετατροπέας USB A σε B (έτσι θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω ένα κανονικό καλώδιο USB)
• Πρωτόπλακα 40x60mm, βήμα 2,54mm
• Υποδοχή ακροδέκτη βίδας 6 ακίδων
• Γυναικεία κεφαλίδα διπλής σειράς 8 ακίδων
• 2 κουμπιά (στιγμιαία)
• AMS1117-33 (3,3 γραμμικός ρυθμιστής τάσης)
• Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 16V 47 uF
• 2 αντιστάσεις 10kΩ
• διάφορα κομμάτια σύρματος

Βήμα 3: Συναρμολόγηση της Ασπίδας

Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους μπορείτε να κολλήσετε τις κεφαλίδες, αλλά επέλεξα να τις συνδέσω πρώτα στο Mega και μετά να τοποθετήσω το PCB ασπίδας στην κορυφή. Στη συνέχεια, κόλλησα τις γωνιακές καρφίτσες με κόλληση και έλεγξα την ευθυγράμμιση, πριν κολλήσω όλες τις καρφίτσες. Μόλις συγκολλήθηκαν όλες εκείνες οι καρφίτσες, αφαίρεσα το PCB από το Mega και κόλλησα τα υπόλοιπα εξαρτήματα. Ξεκίνησα από τη μέση του πίνακα και προχώρησα προς τα έξω. Πριν τροφοδοτήσω την πλακέτα για πρώτη φορά, έλεγξα για να βεβαιωθώ ότι δεν υπήρχαν σορτς μεταξύ ακίδων ή μεταξύ ισχύος και γείωσης.

Βήμα 4: Προγραμματισμός του Arduino Mega

Χρησιμοποίησα μια ελαφρώς τροποποιημένη έκδοση βιβλιοθήκης SparkFun ESP8266 για το Arduino (επισυνάπτεται τροποποιημένη βιβλιοθήκη). Πήρα αποσπάσματα κώδικα από SparkFun (κάρτα microSD, διακομιστής ιστού ESWP8266) και ArduCAM. Ο κώδικας είναι δομημένος ως εξής. όταν αποκτάτε πρόσβαση στον ιστότοπο από το πρόγραμμα περιήγησής σας, βγάζει μια φωτογραφία, την αποθηκεύει στην κάρτα microSD και στη συνέχεια την στέλνει στο πρόγραμμα περιήγησής σας. Επισυνάπτεται μια βασική έκδοση του ιστότοπου (index.txt). Ο ιστότοπος πρέπει να τοποθετηθεί στην κάρτα microSD. Μόλις μεταφορτωθεί ο κώδικας, ελέγξτε για να διασφαλίσετε ότι όλα συνδέονται σωστά ανοίγοντας τη σειριακή οθόνη και διαβάζοντας τα μηνύματα αρχικοποίησης. Επισυνάπτεται κλιπ της σειριακής οθόνης κατά την εκκίνηση. Δείχνει ότι η κάμερα, ο αναγνώστης καρτών microSD και το ESP8266 είναι συνδεδεμένα, ότι το ESP8266 είναι συνδεδεμένο στο WIFI και έχει εκχωρηθεί μια διεύθυνση IP.

Βήμα 5: Εκτέλεση του διακομιστή ιστοσελίδων εικόνας

Για να εκτελέσετε τον διακομιστή ιστού για πρώτη φορά, εκτελέστε το Arduino IDE και ορίστε τη θύρα COM σε αυτήν στην οποία είναι συνδεδεμένο το Mega. Ανοίξτε τη σειριακή οθόνη και ρυθμίστε το ρυθμό baud σε αυτό που έχει ρυθμιστεί το Mega. Μόλις ανοίξετε τη σειριακή οθόνη θα εκτυπώσει ορισμένες πληροφορίες αρχικοποίησης και, στη συνέχεια, θα εκτυπώσει την IP που έχει εκχωρηθεί στο ESP8266 (αυτό υπογραμμίζεται με μπλε χρώμα στην πρώτη εικόνα). Σε αυτό το σημείο, συνδέθηκα στο δρομολογητή μου και εκχώρησα εκ των προτέρων τη διεύθυνση IP στην οποία ήταν συνδεδεμένη μόνιμα το ESP8266, έτσι ώστε να αποδίδεται πάντα στο ESP8266 αυτή η διεύθυνση. Για παράδειγμα, για προβολή εικόνων από τον διακομιστή ιστού μου χρησιμοποιώ πάντα το 192.168.1.135 στο πρόγραμμα περιήγησής μου. Μπορώ να το κάνω σε οποιαδήποτε συσκευή συνδεδεμένη στο LAN/WLAN μου. Επισυνάπτεται ένα δείγμα εικόνας και πιθανότατα είναι τόσο καλό όσο για μια κάμερα 2 megapixel. Συχνά χρειάζονται μερικές επαναλήψεις για να εστιάσετε σωστά την εικόνα. Μια κάμερα αυτόματης εστίασης θα ήταν ωραία, ίσως αυτή να είναι η μελλοντική μου αναβάθμιση.