ESP32-cam mit sensoren unddie spannungsunterschiede von 3,3V und 5V

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  • hi an alle!

    ich hab mal fragen zum ESP32-cam - board.

    also ich möchte eine rückfahr -cam und eine mitfahr-cam basteln, nicht als DASH-cam (keine aufzeichnung).

    die rückfahr-cam hat 2 HC-SR04 ultraschall sensoren und die front-cam soll ein BMP-180 temperatur u. luftdrucksensor und einen GY-271 magnetfeld messer bekommen.

    ich habe recherchiert, das das ESP32-cam modul mit 3,3V läuft und nur das GY-271 mit 3 - 5V und alle anderen sensoren laufen auf 5V.

    ich wollte noch ein D1 mini-board (3,3V) anhängen, um die USB-schnittstelle davon für die datenübertragung nutzen und nicht auf das WIFI vom ESP32 zurückgreifen, möchte das WIFI auch abschalten.

    den strom würde dann auch das USB-kabel liefern.

    aber die problematik ist nun das die alle mit verschiedenen spannungen arbeiten und ich gelesen habe das auf dem ESP32 billige chiinachips drauf sein können, die manchmal erst bei 5,5V richtig arbeiten.

    das trug nicht unbedingt zum besseren verständnis bei.

    während meiner recherche bin ich auch über einen FTDI-adapter gestolpert der hat USB und kann 3,3V und 5V, aber nicht gleichzeitig, so wie ich das verstanden habe.

    leider ist mein wissen im moment noch begrenzt, auf das wissen über strom was ich aus der schule kenne und das ist ein paar tage her.

    mir wurde gesagt, das eine ESP32-cam 2 sensoren versorgen kann.

    also mein frage ist, kann ich die sensoren an die jeweilige cam anbinden und das der prozessor der cam schon die daten aufbereitet (ist programmierbar mit der arduino-IDE) und dann die daten via USB-IP netzwerk an den PI sendet - entweder mit dem D1 mini-board oder dem FTDI-adapter?


    vielen dank für jede info im voraus. :danke_ATDE:

    die wahrheit will keiner hören oder lesen.

  • ESP32-cam mit sensoren unddie spannungsunterschiede von 3,3V und 5V? Schau mal ob du hier fündig wirst!

  • Für diesen Anwendungsfall gibt es Levelshifter ( Module ) welche einen Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Spanungspotentialen möglich machen. Geht es darum, den Pegel in nur eine Richtung von z.B. 5V nach 3V zu senken, kann man auch einen Spannungsteiler aus 2 Widerständen bauen. Bei manchen Sensoren ist ein Festspannungsregler verbaut um 3,3V Sensoren auch an 5V betreiben zu können, lötet man diesen aus und brückt Ein- und Ausgang des Reglers auf der Platine, kann man diesen an einem 3,3V System betreiben.

  • Fliegenhals

    danke für deine antwort, aber viel davon verstehe ich nicht.

    also verstanden hab ich das manche auf 5V laufende sensoren eigentlich auf 3,3V intern laufen, aber für kompatiblität auf 5V gesetzt werden.

    ob das nur in eine richtung geht kann ich nicht sagen, da verstehe ich zu wenig von.

    ich vesuch mal den gewollten auf bau erklären.

    von aussen nach innen.

    aussen sind jeweils eine ESP32-cam (3,3V) für hinten sind rechts und links jeweils ein HC-SR04 (5V) und für die stromversorgung und den datenfluss ist entweder ein D!-mini (3,3V) oder der FDTI-adapter (3,3 und 5V) zuständig, an dem ESP32-cam-board.

    für vorne das CAM-board und dahinter der BMP180 (5V) und GY-271 (3-5V) und als abschluss wieder ein D!-board oder der FTDI-adapter.

    ich hab hier mal die sensoren und boards eingefügt damit man die pin belegung sieht.

    bin halt laie, aber ich versuche es zu verstehen und zu lernen.


    die wahrheit will keiner hören oder lesen.

  • ... danke für deine antwort, aber viel davon verstehe ich nicht.

    Dann wird es Zeit sich mal schlau zu machen. Wenn kein Spannungswandler verbaut ist kann man diesen auch nicht entfernen. Falls Du dir nicht sicher bist verwendest Du halt Levelshiftermodule, Hier mal als Einstieg ein kleiner Anschub für den Ultraschallsensor: HC-SR04 Ob der FTDI-Adapter als permanente Spannungsversorgung für deine Schaltung inkl. der Sensoren reicht, würde ich an deiner Stelle nochmal überdenken. Wenn eh noch ein RPi im Spiel ist, was ist der Grund für den Einsatz der beiden ESP Module? Zwei USB Cams bekommst du auch per USB an den RPi angeschlossen und für die Sensoren findet sich auch eine Lösung. Des weiteren braucht der RPi noch eine Art Powermanagement bzw. ein ro Filesystem (tmpfs o.ä.), wenn er im Auto werkeln soll, sonst ist entweder öfter mal die Autobatterie leer bzw. der RPi startet wegen Ausschalten ohne vorheriges Runterfahren nicht mehr wie gewohnt.

    PS: Du solltest deiner Signatur noch ein "h" für die ultimative wahrheit spendieren.

  • Fliegenhals

    der link ist super das hilft beim verstehen.

    ein RO-filesystem, wie das overlayFS ist nicht nötig da der pi eine SSD bekommt.

    hab schon eine SD-karte geschreddert mit einem halben jahr dauerbetrieb, deswegen ist mir das mit dem RO-filesystem bewußt.

    ich würde den PI ganz normal runterfahren und den monitor dazu auch ausschalten.

    ok der FTDI ist kein guter plan - danke für den tip.

    wie ich die stromversorgung bewerkstellige habe ich beim pi nur so grob ausgearbeitet.

    ich will an die versorgung des autoradios ran, da das rausfliegt.

    danke für das 2.h in meiner signatur - habs nie gemerkt, das es fehlt.

    dann fasse ich mal zusammen - ein D1 mini mit usb zur daten- und stromverbindung und an der hinteren cam mit jeweils einem levelshifter vor jedem HC-SR04. mit dem schaltplan ist das dann einfach nachzuvollziehen.

    und für die cam vorne kann ich den GY-271 direkt anschliessen, da der von 3 -5V alles nimmt und für den BMP-180 auch nen levelshifter in anlehnung wie es bei den HC-SR04 ist, andere pins natürlich beachten.

    die wahrheit will keiner hören oder lesen.

  • scorpionesc9999 Ein Levelshifter oder auch Pegelwandler, bzw. Pegelumsetzer (damit findest Du auch Anleitungen / Erkärungen auf deutsch) ist ein kleines Modul / Bauteil, das die 5V der Sensoren in 3V3 umwandelt (und ggf. umgekert bei einem Bidirektionalen Modul), sodass es für einen ESP oder RPi verträglich ist und kein magischer Rauch aufsteigt.

    Das nur, falls Du an diesem Punkt ein Verständnisproblem haben solltest. ;)


    //Edit: Oh! Da haben wir ja nach der langen Ruhe hier fast zeitgleich geantwortet.

  • ...

    ein RO-filesystem, wie das overlayFS ist nicht nötig da der pi eine SSD bekommt.

    hab schon eine SD-karte geschreddert mit einem halben jahr dauerbetrieb, deswegen ist mir das mit dem RO-filesystem bewußt.

    Ob SD Karte oder SSD das macht keinen Unterschied, das Problem bleibt das gleiche. Die Antwort auf die Frage nach dem warum in deinem Projekt die beiden ESP-CAM Module sind, hast Du leider nicht beantwortet. Ich würde mal aus Erfahrung vermuten, dass die ESP-CAM Module insbesondere der Stecker des Kameramoduls bei den Erschütterungen im Auto nicht lange durchhalten wird.

  • Das sehe ich etwas anders, weil diese beiden ESP die Cams eben "on Board" haben. Das macht es eigentlich leichter. Was ich daran nicht verstehe ist oder sind der/die D1-mini in diesem Spiel. ;)

    Oder meinst Du zwei USB-Cams am RPi wären geeigneter und die Sensoren könnte man auch direkt am RPi betreiben ohne "Umweg" über ESPs? :conf: Sorry, ich verstehe nicht ganz was Du damit meinst!

  • Moin!

    ESP32-Cam hat einen Spannungsregler an Bord. Einen AMS1117-3,3 .Darum kann das Teil auch mit 5V betrieben werden. Was auch empfohlen wird.

    Außerdem hat das Teil auch ein paar GPIO-Pins. Damit kann man auch eine serielle Schnittstelle darstellen.

    Damit wären die Wemos D11 ini überflüssig!

    Nur als Hinweis.

    73 de Bernd

    Ich habe KEINE Ahnung und davon GANZ VIEL!!
    Bei einer Lösung freue ich mich über ein ":thumbup:"
    Vielleicht trifft man sich in der RPi-Plauderecke.
    Linux ist zum Lernen da, je mehr man lernt um so besser versteht man es.

  • Das sehe ich etwas anders, weil diese beiden ESP die Cams eben "on Board" haben. Das macht es eigentlich leichter. Was ich daran nicht verstehe ist oder sind der/die D1-mini in diesem Spiel. ;)

    Oder meinst Du zwei USB-Cams am RPi wären geeigneter und die Sensoren könnte man auch direkt am RPi betreiben ohne "Umweg" über ESPs? :conf: Sorry, ich verstehe nicht ganz was Du damit meinst!

    Da die ESP's ihre Bilder nicht per w-LAN sondern seriell ( USB ) übertragen sollen, kann man m.E. gleich zwei USB Kameras verbauen und die Sensoren werden direkt an der RPi angeschlossen. Die Beschleunigung im Auto, ob am RPi bzw. ESP Modul ist gleich und die anderen Sensoren könnte man auch direkt am RPi anschließen. Aber vielleicht gibt es einen anderen noch unbekannten Grund für die ESP Module, ich würde diese ( sowie die beiden Ultaschallsensoren ) für einen Einsatz im Auto eher nicht in Betracht ziehen. Das ist jetzt "nur" die Hardware, wenn der ESP sein Video + Sensordaten in "Echtzeit" verarbeiten und seriell übertragen, braucht es noch gute Software.

    Einmal editiert, zuletzt von Fliegenhals (29. August 2021 um 09:58)

  • ich sehe hier herst noch etwas verwirrung.

    erstmal vielen dank für die zahlreiche teilname.

    zur korrektur ich möchte keinen beschleunigungssensor einbauen.

    die D1 minis sind dazugedacht deren USB-anschluß für strom und daten zu benutzen und nicht den WIFI des ESP, der kommt aus.

    von den FTDI-controlern wurde mir abgeraten als dauer strom und datenverbinder. ( Fliegenhals)

    ich versuche mal zum verständnis beizutragen.

    ich hatte schon mal nen thread woanders hier offen wegen der rückfahr-cam - da war die idee einen PI-zero zu nehmen mit einer cam dran (da hatte ich noch keine ahnung von den ESPs).

    in dem thread meinte einer die Zeros brauchen zu lange zum booten (habs ausprobiert - ja es dauert), also hab ich gesucht wie man vielleicht das OS abspecken kann und ich hab mir die ESPs angeschaut.

    also hab ich mich für die ESPs entschieden, da die auch kleiner sind und sich leichter verbauen lassen.

    ich sehe, es ist nicht klar warum ich das so zusammenbasteln will und nicht direkt auf den i2C oder SPI gehe.

    das der PI auch ein DAB+ -radio und mit gps und SIM-karte und einer MAPS-API ausgerüstet werden soll wird es etwas voll auf dem GPIO.

    also auf dem 4er PI steckt dann eine HiFiBerry DAC+ ADC, Soundkarte, dahinter kommt noch ein verstärker (darüber hab ich noch nicht nachgedacht)

    für GPS und SIM wollte ich das board nehmen: SIM7600G-H 4G HAT (B) - das liefert einen USB-hub mit an dem ich das monkeyboard anschliesse für DAB+.

    altenativ gibts noch ein etwas kleineres board, das ist preisgünster von ugreen, aber das wird auch auf den GPIO gesteckt, dann müsste ich aufs HIFI-berry-borad ne leiste auflöten zum GPIO weiterreichen. oder ein GPIO-verteiler

    dabei ist dann die frage, ob die sich dann in gehege kommen mit den anschlüssen auf dem GPIO.

    bin aber eher dafür das monkyboard zu nehmen, da ich das treiberboard (RA8875 Treiber-Board für 40-pin TFT ) für den 5" TFT noch am GPIO habe, der die status infos und die cams und das DAB+ radio anzeigen soll.

    maps läuft auf dem 13" hdmi-display.

    intern ein aktiver USB2-hub und nach draussen ein aktiver USB3-hub, dann hat der PI nicht die ganze strom last zu tragen.

    am 2er USB sollen die cams mit den sensoren dran.

    mittlweweile hab ich auch 3,3V sensoren gefunden und kann mir die levelshifter sparen (letztes bild), das vereinfacht die verkabelung.

    im ersten bild ist ein BMP280 der den BMP180 ersetzt als temperatur und luftdruck sensor.

    das 2. ist der HC-SR04 von seeed groove und ist auf 3,3 und 5V ausgelegt und der chip für die messung ist etwas besser.


    ich hoffe es ist jetzt etwas klarer?

    die wahrheit will keiner hören oder lesen.

  • Mir ist schon klar was das Ziel sein soll, ich glaube nur dass die Auswahl deiner Module bzw. die Art der Umsetzung im Auto ( evtl. nicht lange ) funktionieren wird. Besorge dir einen ESP-Cam spiele ein wenig damit rum und versuche mal den Videostream seriell über den Wemos D1 per USB zu übertragen und anzuzeigen. Ich hoffe mal, dass Du wenigstens gut programmieren kannst. :cool:

  • Besorge dir einen ESP-Cam spiele ein wenig damit rum und versuche mal den Videostream seriell über den Wemos D1 per USB zu übertragen und anzuzeigen. Ich hoffe mal, dass Du wenigstens gut programmieren kannst. :cool:

    dann probier ich das mal.

    programmieren geht so - ich stückel mir halt das zusamen was ich brauche - mein streamserver für zuhause mit PHP läuft super. und vorher hatte ich keine ahnung von PHP und wenn kann ich immernoch ein buch kaufen und lesen.

    systemintegration ist eher mein bereich als anwendungsentwicklung, aber ich will mehr lernen.

    so lange ich weis, wonach ich suchen muß, finde ich immer was ich brauche und wandel es für meine zwecke ab.

    im falle des levelshifters wußte ich nicht das sowas existiert, also wie soll ich dann nach sowas suchen.

    mit Python und einer Arduino-IDE hab ich noch nicht rumexperimentiert, also was neues zum lernen.

    aber ich schreib gute einzelschritt-dokus :lol::baeh2:

    die wahrheit will keiner hören oder lesen.

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