Comment programmer l’ESP32-CAM avec l’Arduino IDE ?

Comment programmer le module Wi-Fi ESP32-CAM avec l’environnement de développement Arduino ?

Je vais vous le faire découvrir et appliquer au travers d’un programme faisant clignoter le flash embarqué.

Programmer l'ESP32-CAM avec l'Arduino IDE

L’ESP32-CAM est un module de développement avec caméra, basé sur:

  • Le microcontrôleur ESP32 de l’entreprise Espressif Systems qui inclue des interfaces Wi-Fi et Bluetooth. Pour plus de détail, voici sa fiche technique: datasheet.
  • La caméra OV2640 de l’entreprise OmniVision capable de filmer 15 images par seconde avec une résolution de 2 mégapixels.

Antenne interne / Antenne externe

Le module ESP32-CAM peut fonctionner soit avec son antenne Wi-Fi interne, soit avec une antenne Wi-Fi externe. La sélection de l’antenne est réalisée par la position d’une résistance montée en surface que nous appellerons « Sélecteur d’antenne ». L’utilisation d’une antenne externe offre une plus grande portée du signal et une meilleur stabilité de la connexion Wi-Fi.

Pour utiliser l’antenne interne, la résistance du sélecteur d’antenne doit être soudée sur les points de connexion afin de former une barre oblique comme dans l’image suivante.

Sélectionner l'antenne interne du ESP32-CAM

Pour utiliser l’antenne externe, la résistance du sélecteur d’antenne doit être soudée sur les points de connexion afin de former une barre oblique inversée comme dans l’image suivante.

Sélectionner l'antenne externe du ESP32-CAM

Le matériel nécessaire

Pour programmer l’ESP32-CAM, vous avez besoin de:

Module ESP32-CAM de Espressif Convertisseur USB/TTL CP2102 Platine d'essai 830 points
Carte ESP32-CAM Convertisseur USB/TTL (CP2102 par exemple) Plaque d’essai
   
Cables    

Câblage

Il est nécessaire de câbler 5 broches de l’ESP32-CAM pour le programmer: les 2 broches d’alimentation, les 2 broches de l’UART n°0 et enfin la broche GPIO0 qui permet de faire démarrer l’ESP32-CAM en mode « transfert de programme ».

Pour l’alimentation en 5V:

  • Fil rouge, la broche 5V du convertisseur USB/TTL est à relier au +5v de l’ESP32-CAM.
  • Fil noir, la broche GND du convertisseur USB/TTL est à brancher à la masse de l’ESP32-CAM (GND).

Pour la communication TTL:

  • Fil vert, la broche TxD (Transmission Data) du convertisseur USB/TTL est à relier à l’entrée U0R de l’ESP32-CAM, elle permet de transmettre les données vers la cible.
  • Fil bleu, la broche RxD du convertisseur USB/TTL connectée à la sortie U0T (Transmission Data of UART number 0) de l’ESP32-CAM reçoit les données transmises par la cible.

Pour le démarrage en mode « transfert de programme »:

  • Fil jaune, la broche IO0 (Input/Output 0) de l’ESP32-CAM est à mettre à la masse (GND).
Câblage permettant de programmer l'ESP32-CAM avec un convertisseur USB/TTL CP2102

On peut remarquer que la broche « enable » de l’ESP32 n’est pas disponible dans la version ESP32-CAM, aussi:

  • Le redémarrage du module nécessitera donc une action sur son alimentation
  • Il n’est pas nécessaire que votre convertisseur USB/TTL inclue une broche DTR.

Installation du gestionnaire de carte ESP32 pour Arduino

Les cartes du fabricant « Espressif Systems » ne sont pas gérées nativement par l’environnement de développement Arduino. Nous allons donc procéder à son installation. Pour cela, dans le menu « Fichier », choisir « Préferences ».

Accéder aux préférences de l'Arduino IDE

… puis dans la zone de saisie « URL de gestionnaire de cartes supplémentaires » renseigner l’URL des cartes de la famille ESP326 dont l’ESP32-CAM fait partie:

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

Remarque: Si vous avez déjà l’URL des cartes de la famille ESP8266 de renseignée, il vous suffit de séparer les URL à l’aide d’une virgule:

Ajouter l'URL de gestionnaire des cartes ESP32 dans l'Arduino IDE

Maintenant que cette URL est renseignée, nous allons procéder à son installation proprement dite. Dans le menu « Outils », choisir « Type de carte » puis « Gestionnaire de carte »

Accéder au gestionnaire de cartes de l'Arduino IDE

La fenêtre des gestionnaires de cartes s’ouvre alors. En saisissant « esp32 » dans la zone de recherche, vous ne verrez plus que la bibliothèque « esp32 by Espressif Systems » d’affichée.

Ensuite, vous pouvez réaliser sa mise en place en cliquant sur le bouton « Installer » correspondant.

Recherche du gestionnaire de carte Arduino pour l'ESP32

Le message « INSTALLED » confirme que l’opération d’installation s’est bien déroulée.

Le gestionnaire de carte Arduino "esp32 by Espressif Systems" est installé

Maintenant, vous pouvez indiquer à l’Arduino IDE que le code logiciel est destiné à un microcontrôleur de type ESP32-CAM. Dans le menu « Outils », choisissez l’élément commençant par « Type de carte » puis « AI Thinker ESP32-CAM »:

Dans le menu "Outils", choisissez l'élément commençant par "Type de carte" puis "AI Thinker ESP32-CAM"

Voilà, nous avons configuré l’environnement de développement Arduino pour pouvoir programmer le module ESP32-CAM.
Pour poursuivre cette prise en main, nous allons faire clignoter le flash embarqué afin de valider notre environnement de compilation. (Rendez-vous page 2.)

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