Moduł ESP32-CAM
zamontowany na ruchomym zdalnie sterowanym ramieniu
Moduł ESP32 zintegrowany z miniaturową kamerką cieszy się od lat zasłużoną popularnością.
Za umiarkowaną cenę, użytkownik dostaje urządzenie pozwalające uzyskać obraz wideo o przyzwoitych parametrach.
W dodatku oprogramowanie modułu ma wciąż otwarty kod źródłowy. Pozwala to rozwijać oprogramowanie
dostosowując je do swoich potrzeb i pomysłów. Inspiracją dla tego projektu była chęć poszerzenia możliwości
modułu ESP32-CAM w nadzorze, w opiece nad dziećmi czy chorymi. Lub chociażby w zabawie.
Projekt przeznaczony jest na platformę Arduino.
ESP32-CAM na ruchomym zdalnie sterowanym ramieniu
Kamera montowana w gnieździe ZIF modułu ma niewymienny obiektyw o kącie widzenia około 25°. W niektórych serwisach internetowych oferowane są kamerki z obiektywami o szerszym kącie, który powoduje zniekształcenie obrazu czyli tzw. efekt rybiego oka. W tym projekcie dzięki umieszczeniu modułu na ruchomym ramieniu uzyskuje się pole widzenia 180° zarówno w płaszczyźnie horyzontalnej jak i wertykalnej i to dla kamerki ze standardowym obiektywem. Wygląd całości po zmontowaniu można obejrzeć na zdjęciu.
Schemat ideowy
Na schemacie 1A pokazano połączenia elementów zamontowanych na małej płytce. Do osadzenia modułu ESP32-CAM
służy gniazdo M1 składające się z 2 listw gniazd gold pinów o rastrze 2,54 mm. Gniazdo J1 dostarcza do modułu
zasilania VCC o napięciu +5V. Na kolejnych stykach gniazda J2 wyprowadzono: J2-1 sygnał załączania przekaźnika
doprowadzającego zasilanie do serw, sygnały PWM sterujące serwomechanizmami ramienia w płaszczyźnie wertykalnej
J2-2, horyzontalnej J2-3.
Na części 1B schematu pokazane zostały połączenia pomiędzy elementami zamontowanymi na dużej płytce.
Napięcie zasilania +5V z zewnętrznego zasilacza podawane jest na gniazdo J2 typu mini USB. Do gniazda podłączona
jest równolegle kostka zaciskowa J1. Zasilanie można podłączyć albo do gniazda albo do kostki.
Uwaga! Obwody zasilania nie są zabezpieczone przed omyłkową zmianą polaryzacji.
Nie należy podłączać zasilania jednocześnie do gniazda i do kostki.
Moduł ESP32-CAM pobiera zasilanie z gniazda J6. Z kolei z modułu do gniazda J5 podawane są sygnały PWM do
sterowania serwami. Z tego samego gniazda, ze złącza J5-1 pobierany jest sygnał załączania przekaźnika K1.
Kable serwomechanizmów należy podłączyć do złącz J3 i J4.
Montaż
W projekcie wykorzystane zostało małe składane z plastikowych elementów ramię pozwalające na ruch w płaszczyźnie
wertykalnej (góra – dół) i horyzontalnej (lewo – prawo). Ramię poruszają dwa miniaturowe serwomechanizmy SG90,
którymi steruje moduł ESP32-CAM. Złożenie i poskręcanie elementów ramienia ułatwi instrukcja producenta.
Końcówki elementów przewlekanych przeznaczonych do montowanych na małej płytce należy maksymalnie skrócić i obciąć tak,
żeby nie wystawały ponad pola lutownicze. Ułatwia to mocowanie płytki, którą przykręca się jednym wkrętem do uchwytu kamery
na końcu ramienia. Otwór pod wkręt należy wywiercić w plastikowej płytce uchwytu kamery.
Przed wlutowaniem gniazd śrubowych do płytek, warto się zastanowić jak je spozycjonować aby ułatwić poprowadzenie przewodów
łączących obie płytki. W modelu na fotografii gniazda J1, J2 małej płytki wlutowano otworami na przewody na zewnątrz, natomiast gniazda
śrubowe dużej płytki J5, J6 otworami w kierunku jej wnętrza. Do połączeń użyto fragmentów szarego wielożyłowego kabla taśmy komputerowej.
Każdy z odcinków powinien mieć długość 15 – 20 cm. Należy usunąć kilku milimetrowe końcówki izolacji na krańcach przewodów a druty żyły
zagiąć do tyłu. Następnie zacisnąć żyłę razem z izolacją w otworach kostek gniazd śrubowych. Dzięki temu zapewniony zostanie kontakt
elektryczny a przewód nie będzie się urywał podczas ruchu ramienia.
W części 2 znajduje się opis oprogramowania modułu ESP32-CAM i jego funkcjonalności.