Máy ảnh từ xa ESP8266: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Trong phần Hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách bạn có thể tạo một camera IP từ xa từ các thành phần mà bạn có thể dễ dàng mua trên Ebay, Banggood hoặc bất kỳ nhà cung cấp kinh tế nào khác. Tôi muốn máy ảnh có thể di động, nhỏ gọn hợp lý và chạy trong mạng gia đình của tôi.

Bước 1: Thiết kế

Tôi đã chọn sử dụng Arduino Mega thay vì Arduino Uno vì tôi cần 2 cổng nối tiếp và trong khi tôi có thể mô phỏng một giây trên Uno, nó không đáng tin cậy ở tốc độ cao hơn. Tôi đã chọn gói ESP8266 nhỏ nhất, ESP-01 để tiết kiệm dung lượng. Để lưu trữ hình ảnh, tôi đã sử dụng bộ chuyển đổi thẻ nhớ microSD Sainsmart. Đối với máy ảnh, tôi chọn ArduCAM Mini 2MP vì nó được tích hợp FIFO cũng như ống kính có thể điều chỉnh để lấy nét hình ảnh. Để gắn nó vào bảng, tôi đã sử dụng cáp CAT5 đoạn ngắn vì nó có số lượng dây dẫn phù hợp và đầu nối được tạo ra để dễ dàng gắn và tháo máy ảnh khỏi tấm chắn. Nó cũng cho phép tôi dễ dàng hướng máy ảnh theo các hướng khác nhau hoặc thêm phần mở rộng vào cáp.

Tôi đã sử dụng Fritzing để nắm bắt sơ đồ và bố cục của PCB. Bo mạch do PCBWay sản xuất, nhưng bất kỳ nhà sản xuất nào có khả năng chấp nhận tệp Gerber đều có thể tạo ra PCB.

Vật liệu

• Arduino Mega
• Tấm chắn PCB trống
• Cáp lập trình USB
• 12V DC, 250mA trở lên, phích cắm 2.1mm, bộ chuyển đổi nguồn dương chân trung tâm
• ESP8266 (ESP-01)
• Bảng lập trình ESP8266
• ArduCAM Mini 2MP
• Mô-đun đầu đọc thẻ nhớ microSD + thẻ nhớ microSD
• AMS1117-33 (3.3 bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính)
• MOSFET kênh n (để chuyển đổi cấp độ)
• 4 điện trở 10kΩ
• Tụ điện 50V 100 uF
• Giắc cắm mạng RJ45 dọc
• Cáp và đầu nối CAT5 (hoặc một số cáp 8 ruột dẫn khác)
• một tiêu đề nữ hàng đôi 8 chân (dành cho ESP-01)
• một đầu cái 6 chân một hàng nữ (đối với đầu đọc thẻ microSD)
• Chân đế nylon 12mm (để hỗ trợ đầu đọc thẻ microSD)
• 3 tiêu đề đực 1 chân (cho các điểm kiểm tra)
• một tiêu đề đực 2 chân (cho các điểm kiểm tra)
• một tiêu đề đực 3 chân (cho các điểm kiểm tra)
• Vỏ acrylic Arduino Mega (tùy chọn)

Công cụ cần thiết

• Sắt hàn
• Hàn
• Máy cắt tuôn ra
• Đồng hồ vạn năng
• Bộ uốn RJ45 (nếu không có sẵn cáp có đầu nối)

Bước 2: Nhấp nháy ESP8266

Để cài đặt ESP8266, tôi đã làm theo hướng dẫn của Tất cả Giới thiệu về Mạch. Tôi đã cài đặt ESP8266 với bộ lệnh AT 2.1.0 và SDK phiên bản 1.1.0 có thể được tìm thấy tại đây với công cụ nhấp nháy ESP8266. Tôi cũng đã sử dụng PuTTY để kiểm tra xem phần sụn đã được cài đặt đúng chưa. Sơ đồ mạch mà tôi đã sử dụng để lập trình ESP8266 cũng có thể được tìm thấy ở trên. Tôi đã xây dựng bảng lập trình trên bảng mạch nhỏ, vì nó không đáng để có một PCB được sản xuất. Lưu ý sơ đồ chân của đầu nối giao tiếp trên bảng lập trình khớp với sơ đồ chân của bộ chuyển đổi nối tiếp sang USB mà tôi đã sử dụng.

Vật liệu để nhấp nháy

• Bộ chuyển đổi nối tiếp sang USB (CP2102)
• Bộ chuyển đổi USB A sang B (vì vậy tôi có thể sử dụng cáp USB thông thường)
• Bảng proto 40x60mm, cao độ 2,54mm
• Ổ cắm đầu cuối vít 6 chân
• Tiêu đề nữ hàng đôi 8 pin
• 2 nút ấn (tạm thời)
• AMS1117-33 (3.3 bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính)
• Tụ điện 16V 47 uF
• 2 điện trở 10kΩ
• các đoạn dây khác nhau

Bước 3: Lắp ráp tấm chắn

Có nhiều cách để bạn có thể hàn các tiêu đề vào, nhưng tôi chọn cách đầu tiên là cắm chúng vào Mega, sau đó đặt tấm chắn PCB lên trên. Sau đó, tôi hàn các chân góc bằng thuốc hàn và kiểm tra sự liên kết, trước khi hàn tất cả các chân. Sau khi tất cả các chân đó được hàn, tôi tháo PCB khỏi Mega và hàn phần còn lại của các thành phần trên. Tôi bắt đầu từ giữa bảng, và làm việc theo cách của tôi để ra bên ngoài. Trước khi cấp nguồn cho bo mạch lần đầu tiên, tôi đã kiểm tra để đảm bảo rằng không có chập giữa các chân hoặc giữa nguồn và đất.

Bước 4: Lập trình Arduino Mega

Tôi đã sử dụng phiên bản sửa đổi một chút của thư viện SparkFun ESP8266 cho Arduino (đính kèm thư viện đã sửa đổi). Tôi đã lấy các đoạn mã từ SparkFun (thẻ nhớ microSD, máy chủ web ESWP8266) và ArduCAM. Đoạn mã được cấu trúc như sau; Khi bạn truy cập trang web từ trình duyệt của mình, nó sẽ chụp ảnh, lưu vào thẻ nhớ microSD rồi gửi đến trình duyệt của bạn. Một phiên bản cơ bản của trang web được đính kèm (index.txt). Trang web cần được đặt trên thẻ nhớ microSD. Sau khi mã được tải lên, hãy kiểm tra để đảm bảo mọi thứ đang kết nối đúng cách bằng cách mở màn hình nối tiếp và đọc các thông báo khởi động. Một clip của màn hình nối tiếp khi khởi động được đính kèm. Nó cho thấy rằng máy ảnh, đầu đọc thẻ nhớ microSD và ESP8266 đã được kết nối, ESP8266 được kết nối với WIFI và một địa chỉ IP được chỉ định.

Bước 5: Chạy Máy chủ Trang web Hình ảnh

Để chạy máy chủ web lần đầu tiên, hãy chạy Arduino IDE và đặt cổng COM thành cổng mà Mega được kết nối. Mở màn hình nối tiếp và đặt tốc độ truyền thành Mega được đặt. Ngay sau khi bạn mở màn hình nối tiếp, nó sẽ in ra một số thông tin khởi tạo, sau đó in ra IP mà ESP8266 được gán (điều này được gạch chân bằng màu xanh lam trong hình ảnh đầu tiên). Tại thời điểm này, tôi đã đăng nhập vào bộ định tuyến của mình và chỉ định trước địa chỉ IP mà ESP8266 được kết nối vĩnh viễn, để ESP8266 luôn được gán địa chỉ đó. Ví dụ, để xem hình ảnh từ máy chủ web của tôi, tôi luôn sử dụng 192.168.1.135 trong trình duyệt web của mình. Tôi có thể thực hiện việc này trên bất kỳ thiết bị nào được kết nối với mạng LAN / WLAN của tôi. Đính kèm là một hình ảnh mẫu, và có lẽ tốt tương đương với máy ảnh 2 megapixel. Thường mất một vài lần lặp lại để lấy nét chính xác hình ảnh. Một chiếc máy ảnh lấy nét tự động sẽ rất tuyệt, có lẽ đó sẽ là nâng cấp trong tương lai của tôi.