1. ESP32cam 介绍
ESP32-CAM是小尺寸的摄像头模组该模块可以作为最小系统独立工作,尺寸仅为 27*40.5*4.5mm
,可广泛应用于各种物联网场合,适用于家庭智能设备、工业无线控制、无线监控、QR无线识别,无线定位系统信号以及其它物联网应用,是物联网应用的理想解决方案。1
其产品特性如下:
- 采用低功耗双核32位CPU,可作应用处理器
- 主频高达240MHz,运算能力高达 600 DMIPS
- 内置 520 KB SRAM,外置8MB PSRAM
- 支持UART/SPI/I2C/PWM/ADC/DAC等接口
- 支持OV2640和OV7670摄像头,内置闪光灯
- 支持图片WiFI上传
- 支持TF卡
- 支持多种休眠模式。
- 内嵌Lwip和FreeRTOS
- 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式
- 支持 Smart Config/AirKiss 一键配网
- 支持二次开发
ESP32cam 的接口引脚图如下所示:
2. 问题来源与资料
2.1 问题来源
因实验室需要,本人使用 ESP32cam 采集图片视频等信息传输到物联网平台中,同时还要采集温湿度与PH值等传感信息,同步传输到物联网平台中。
因内容较多所以分开测试:
- 测试 esp32cam 连接 wifi 是否使用正常
- 测试 esp32cam 图片是否采集正常,是否能通过 wifi 传输到外网服务器中
- 测试 esp32cam 是否能采集温湿度与 PH 值等传感信息并输出
这时问题就出现了,分开测试 1、2、3 项功能全部正常,但合并程序后,PH 传感器采集的值全部为 0 ,我一直以为是传感器出现问题或代码合并时出错,在这些地方耽误了好长时间;后来查阅大量资料发现是 ESP32 开发板硬件的问题。
2.2 查阅相关资料
PH值传感器是模拟量采集传感器,需要连接到 ESP32 的 ADC 接口进行数模转换,但是 ESP32系列仅仅拥有两个 ADC 数模转换器,当 ESP32 开发板连接 WIFI 的时候,WIFI 会占用 ADC2,同时 WIFI 占用 ADC2 的优先级比较高,其他模块就无法使用 ADC2 获取数值,这就是为什么PH 传感器采集的值全部为 0 的原因。但 ADC1 不受影响,此时只需要将 模拟传感器接入 ADC1 即可正常使用。
官方Github:wifi 与 ADC2 不能同时使用。2
ESP32 开发板关于 ADC 的引脚功能定义如下:3
但对于 ESP32cam 开发板来说,这又是一个困难。ESP32cam 开发板并未引出 ADC1 的IO引脚,并且 ADC1 部分引脚被摄像头模块占用了,所以在 ESP32cam 开发板中,无法正常使用 ADC1 数模转换器。
ESP32cam 开发板关于 ADC 的引脚功能定义如下:4
3. ESP32cam中 WIFI 与 ADC2 共用解决方法
通知上述解释以及其他各种文献、教程、参考资料等都在说是因为 WIFI 与 ADC2 不能共用。
但追其本质,是 WIFI 占用 ADC2 导致其他模拟传感器不能通过 ADC2 读取数据。
问:那能不能在 ESP32 读取 ADC2 上连接的模拟传感器数据前关闭 WIFI 功能,在读取完数据之后再打开 WIFI 功能,然后将数据发送到外网平台中呢?
答案是:能,即交替使用 WIFI 与 ADC2。
通过在 ESP32cam 开发板中进行实测,发现这样可以正常读出 ADC2 上连接的模拟信号传感器的正确数值,但每次都要多花费时间进行重连 WIFI ,重连 WIFI 的时间不定,约为 1 秒。
这种方法可以解决对非高实时性采集信息的模拟传感器使用 ADC2 采集数据的问题。
例如对 PH 值传感器,每 3 分钟或 5 分钟采集一次 PH 值信息,此时重连 WIFI 的 1 秒钟对于分钟级别的采集数据可以忽略不计。
但是对于实时性有较高要求的使用 ADC2 的模拟信号传感器来说,重连 WIFI 的 1 秒钟就变得难以接受,本方法也就没有用处了。
ESP32cam中 WIFI 与 ADC2 共用 arduino 代码如下:
#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <vector>
// ph and tem 变量设置
// 将模拟信号传感器连接到 ESP32cam 上的 GPIO2 口,该口为 ADC2
const int phPin = 2;
float Value = 0;
// wifi 账号与密码
const char *ssid = "TP-LINK_1760";
const char *password = "987654321";
// 初始化 wifi
void wifi_init() {
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.setSleep(false); //关闭STA模式下wifi休眠,提高响应速度
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("WiFi Connected!");
Serial.print("IP Address:");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
// wifi 初始化
wifi_init();
pinMode(phPin, INPUT);
}
void loop() {
// 关闭 wifi
WiFi.disconnect(true);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
// adc2 读取数据
pinMode(phPin, INPUT);
Value = analogRead(phPin);
// 打开 wifi
wifi_init();
// 串口打印数据
Serial.print(Value);
delay(500);
}
代码运行效果图如下:
本文首发与本人博客:https://blog.gitnote.cn/post/esp32cam_wifi_adc2
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