Telecamera remota ESP8266: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

In questo Instructable ti mostrerò come puoi realizzare una telecamera IP remota da componenti che puoi facilmente acquistare su Ebay, Banggood o qualsiasi altro fornitore economico. Volevo che la fotocamera fosse portatile, ragionevolmente compatta e funzionante all'interno della mia rete domestica.

Passaggio 1: il design

Ho scelto di utilizzare un Arduino Mega su un Arduino Uno perché avevo bisogno di 2 porte seriali e, sebbene potessi emulare un secondo su Uno, non era così affidabile a velocità più elevate. Ho scelto il pacchetto ESP8266 più piccolo, l'ESP-01 per risparmiare spazio. Per memorizzare le immagini ho utilizzato un adattatore per schede microSD Sainsmart. Per una fotocamera, ho scelto ArduCAM Mini 2MP perché ha un FIFO integrato e un obiettivo regolabile per mettere a fuoco l'immagine. Per attaccarlo alla scheda ho utilizzato un cavo CAT5 di sezione corta poiché aveva il giusto numero di conduttori e il connettore era fatto per un modo semplice per attaccare e staccare la telecamera dallo schermo. Mi ha anche permesso di puntare facilmente la fotocamera in diverse direzioni o aggiungere estensioni al cavo.

Ho usato Fritzing per catturare lo schema e il layout del PCB. Le schede sono state realizzate da PCBWay, ma qualsiasi produttore in grado di accettare file Gerber può realizzare i PCB.

Materiali

• Arduino Mega
• Schermo PCB vuoto
• Cavo di programmazione USB
• 12 V CC, 250 mA o più, spina da 2,1 mm, adattatore di alimentazione positivo con pin centrale
• ESP8266 (ESP-01)
• Scheda di programmazione ESP8266
• ArduCAM Mini 2MP
• Modulo lettore di schede microSD + scheda microSD
• AMS1117-33 (regolatore di tensione lineare 3.3)
• mosfet a n canali (per la conversione di livello)
• 4 resistori da 10kΩ
• Condensatore 50V 100uF
• Jack di rete RJ45 verticale
• Cavo e connettore CAT5 (o qualche altro cavo a 8 conduttori)
• un connettore femmina a doppia fila a 8 pin (per ESP-01)
• un'intestazione femmina a riga singola a 6 pin (per il lettore di schede microSD)
• Distanziatore in nylon da 12 mm (per supportare il lettore di schede microSD)
• 3 connettori maschio a 1 pin (per testpoint)
• un connettore maschio a 2 pin (per i testpoint)
• un connettore maschio a 3 pin (per i testpoint)
• Custodia in acrilico per Arduino Mega (opzionale)

Strumenti necessari

• Saldatore
• Saldare
• Taglierine a filo
• Multimetro
• Crimpatrice RJ45 (se un cavo esistente con connettore non è a portata di mano)

Passaggio 2: lampeggio di ESP8266

Per eseguire il flashing dell'ESP8266 ho seguito una guida di All About Circuits. Ho eseguito il flashing dell'ESP8266 con il set di comandi AT 2.1.0 e la versione SDK 1.1.0 che può essere trovata qui con lo strumento lampeggiante ESP8266. Ho anche usato PuTTY per verificare se il firmware era installato correttamente. Lo schema del circuito che ho usato per programmare l'ESP8266 si trova anche sopra. Ho costruito la scheda di programmazione su una piccola scheda proto, poiché non valeva la pena di produrre un PCB. Notare che la piedinatura del connettore di comunicazione sulla scheda di programmazione corrisponde alla piedinatura dell'adattatore da seriale a USB che ho usato.

Materiali per lampeggiare

• Adattatore da seriale a USB (CP2102)
• Convertitore da USB A a B (così potrei usare un normale cavo USB)
• Scheda proto 40x60 mm, passo 2,54 mm
• Presa con terminale a vite a 6 pin
• Intestazione femmina a doppia fila a 8 pin
• 2 pulsanti (momentanei)
• AMS1117-33 (regolatore di tensione lineare 3.3)
• Condensatore elettrolitico 16V 47 uF
• 2 resistori da 10kΩ
• vari pezzi di filo

Passaggio 3: assemblaggio dello scudo

Ci sono molti modi in cui puoi saldare le intestazioni, ma ho scelto di collegarle prima al Mega, quindi posizionare il PCB della schermatura sopra. Quindi ho fissato i pin d'angolo con la saldatura e ho verificato l'allineamento, prima di saldare tutti i pin. Una volta saldati tutti quei pin, ho rimosso il PCB dal Mega e ho saldato il resto dei componenti. Ho iniziato dal centro del tabellone e mi sono fatto strada verso l'esterno. Prima di alimentare la scheda per la prima volta, ho verificato che non ci fossero cortocircuiti tra i pin o tra alimentazione e massa.

Passaggio 4: programmare Arduino Mega

Ho usato una versione leggermente modificata di una libreria SparkFun ESP8266 per Arduino (libreria modificata allegata). Ho preso frammenti di codice da SparkFun (scheda microSD, server web ESWP8266) e ArduCAM. Il codice è strutturato come segue; quando accedi al sito web dal tuo browser, scatta una foto, la salva sulla scheda microSD e poi la invia al tuo browser. In allegato una versione base del sito web (index.txt). Il sito web deve essere posizionato sulla scheda microSD. Una volta caricato il codice, verifica che tutto si connetta correttamente aprendo il monitor seriale e leggendo i messaggi di inizializzazione. È allegata una clip del monitor seriale all'avvio. Mostra che la fotocamera, il lettore di schede microSD e l'ESP8266 sono collegati, che l'ESP8266 è collegato al WIFI e che è stato assegnato un indirizzo IP.

Passaggio 5: esecuzione del server Web di immagini

Per eseguire il server web la prima volta, esegui l'IDE Arduino e imposta la porta COM su quella a cui è collegato il Mega. Apri il monitor seriale e imposta la velocità di trasmissione su ciò a cui è impostato il Mega. Non appena apri il monitor seriale, stamperà alcune informazioni di inizializzazione, quindi stamperà l'IP assegnato all'ESP8266 (questo è sottolineato in blu nella prima immagine). A questo punto, ho effettuato l'accesso al mio router e ho preassegnato l'indirizzo IP a cui ESP8266 era connesso in modo permanente, in modo che all'ESP8266 venisse sempre assegnato quell'indirizzo. Ad esempio, per visualizzare le immagini dal mio server web, utilizzo sempre 192.168.1.135 nel mio browser web. Posso farlo su qualsiasi dispositivo connesso alla mia LAN/WLAN. In allegato c'è un'immagine di esempio, probabilmente buona quanto quella di una fotocamera da 2 megapixel. Spesso sono necessarie alcune iterazioni per mettere a fuoco correttamente l'immagine. Una fotocamera con messa a fuoco automatica sarebbe carina, forse sarà il mio futuro aggiornamento.