【花雕学编程】Arduino动手做（230）---ESP32-CAM 引脚详解

ESP32-Cam 是一款运行在 ESP32-S 芯片上并使用 OV2640 摄像头的小型摄像头模块。ESP32_Cam 也可以 OV7670 摄像头，但 OV2640 更好（更高的分辨率和内置的 JPEG 编码，这消除了 ESP32-S 的处理任务）。
ESP-32 Cam 规格ESP-32 系列
它支持 Wi-Fi （802.11b/g/n）
支持蓝牙 （4.2 带 BLE）
内置 LED 闪光灯
9 个 IO 端口
支持 UART、SPI、I2C 和 PWM
内置 micro SD 读卡器
输入电源：3.3V / 5V（据报道，5V 供电比 3.3V 更稳定）
OV2640 摄像头
2 百万像素
阵列尺寸：UXGA （1600 x 1200）
镜头尺寸：1/4 英寸（6.35 毫米）
最大图像传输速率：15 帧/秒

毫无疑问，ESP32-CAM 是一款功能强大的设备，内置摄像头和 WiFi 支持。遗憾的是，ESP32-CAM 的 I/O 引脚较少，其中一些与 SD 卡共享，因此在卡存在时无法使用，因此很难围绕它设计项目。应该注意一些事项，因此请仔细阅读引脚。

ESP32-CAM 引脚排列
ESP32-CAM 共有 16 个引脚。为方便起见，具有相似功能的 pin 被组合在一起。引脚分配如下：

1、电源引脚：ESP32-CAM 配备三个 GND 针脚和两个电源针脚：3.3V 和 5V。建议通过 5V 引脚为 ESP32-CAM 供电，以确保稳定运行，避免图像出现水纹 。
2、电源输出引脚：VCC 引脚可以输出 5V 或 3.3V，但不应使用该引脚为 ESP32-CAM 供电。它是一个输出电源引脚，可以为其他外设提供电源 。
3、串行通信引脚：GPIO 1（U0TXD）和 GPIO 3（U0RXD）是串行通信引脚，用于与开发板通信和上传代码。通常需要使用 FTDI 编程器进行操作 。
4、GPIO 0：GPIO 0 用于确定 ESP32 是否处于烧录模式。当 GPIO 0 连接到 GND 时，ESP32 进入烧录模式 。
5、MicroSD 卡引脚：如果使用 microSD 卡，将使用 GPIO 2、4、12、13、14 和 15 作为数据和控制引脚。如果不使用 SD 卡，这些引脚可以作为常规输入/输出使用 。
6、LED 引脚：GPIO 4 通常用作内置 LED 的控制引脚，可以作为闪光灯使用。注意，该引脚也与 microSD 卡插槽相关联，可能会在使用 SD 卡时引起 LED 亮起 。
7、GPIO 33：这是一个内置红色指示灯的控制引脚，可以用于指示 Wi-Fi 连接状态或其他事件 。
8、摄像头控制引脚：GPIO 32 控制摄像头电源，当摄像头工作时，应将 GPIO 32 拉低 。
9、摄像头数据引脚：IO0 连接摄像头 XCLK，使用时应该悬空，不要接高低电平 。
10、摄像头型号支持：ESP32-CAM 支持多种摄像头模块，如 OV2640、OV3660、OV5640 和 OV7670，每种模块都有其特定的分辨率和特性 。

GPIO 引脚
ESP32-S 芯片共有 32 个 GPIO 引脚，但由于其中许多引脚在内部用于摄像头和 PSRAM，因此 ESP32-CAM 只有 10 个 GPIO 引脚可用。通过对适当的寄存器进行编程，可以为这些 pins 分配各种外设职责，例如 UART、SPI、ADC 和 Touch。

哪些 ESP32-CAM GPIO 可以安全使用？
虽然 ESP32-CAM 有 10 个 GPIO 引脚，功能多样，但其中一些可能不适合您的项目。下表显示了哪些引脚可以安全使用，哪些引脚应谨慎使用。

GPIO 0 引脚
GPIO 0 是最重要的引脚。它确定 ESP32 是否处于闪烁模式。

此 GPIO 在启动期间必须为高电平，在刷写期间必须为低电平，因此它在内部由 10K 电阻上拉。当您将 GPIO 0 连接到 GND 时，ESP32 进入 flash 模式，您可以向开发板上传代码。一旦你完成了板子的编程，你必须断开这个连接。

记得！每次要上传新代码时，都必须建立此连接。

GPIO 33 – 内置红色 LED
背面有一个小的红色 LED，可用作状态指示灯。它是用户可编程的，并连接到 GPIO33。

此 LED 与反相逻辑一起工作，因此要打开它，您需要发送一个 LOW 信号，要关闭它，您需要发送一个 HIGH 信号。

GPIO 4 – 相机闪光灯
ESP32-CAM 具有非常亮的白色 LED。它旨在用作相机闪光灯，但也可用于一般照明。此 LED 在内部连接到 GPIO 4。

MicroSD 卡引脚
以下引脚用于连接 microSD 卡。如果您不使用 microSD 卡，您可以将这些引脚用作常规输入和输出。

ADC 引脚
在 ESP32-CAM 上，只有 ADC2 引脚分接。但是，由于 ADC2 引脚由 WiFi 驱动程序内部使用，因此在启用 Wi-Fi 时无法使用它们。

Touch Pin 图
ESP32-CAM 具有 7 个电容式触摸感应 GPIO。当电容负载（如人的手指）靠近 GPIO 时，ESP32 会检测电容的变化。

可以通过将任何导电物体连接到这些引脚来制作触摸板，例如铝箔、导电布、导电涂料等。由于电路的低噪声设计和高灵敏度，可以制作相对较小的焊盘。

此外，这些电容式触摸引脚可用于将 ESP32 从深度睡眠中唤醒。

SPI 引脚
ESP32-CAM 在从模式和主模式下只有一个 SPI （VSPI）。它还支持下面列出的通用 SPI 功能：

SPI 格式传输的 4 种定时模式
高达 80 MHz 和 80 MHz 的分频时钟
高达 64 字节的 FIFO

UART 引脚
ESP32-S 芯片实际上有两个 UART 接口，UART0 和 UART2。

但是，只有 UART2 的 RX 引脚 （GPIO 16） 被分接，这使得 UART0 成为 ESP32-CAM 上唯一可用的 UART（GPIO 1 和 GPIO 3）。此外，由于 ESP32-CAM 没有 USB 端口，因此这些引脚必须用于闪烁以及连接到 UART 设备，例如 GPS、指纹传感器、距离传感器等。

PWM 引脚
该板有 10 个通道（所有 GPIO 引脚）的 PWM 引脚，由 PWM 控制器控制。PWM 输出可用于驱动数字电机和 LED。

PWM 控制器由 PWM 定时器、PWM 运算符和专用捕获子模块组成。每个定时器以同步或独立形式提供时序，每个 PWM 运算符为一个 PWM 通道生成波形。专用的采集子模块，可以通过外部定时精准采集事件。

RTC GPIO 引脚
路由到 RTC 低功耗子系统的 GPIO 称为 RTC GPIO。这些引脚用于在超低功耗 （ULP） 协处理器运行时将 ESP32 从深度睡眠中唤醒。下面突出显示的 GPIO 可用作外部唤醒源。

电源引脚
有两个电源引脚：5V 和 3V3。ESP32-CAM 可以通过 3.3V 或 5V 引脚供电。由于许多用户报告了使用 3.3V 为设备供电时出现问题，因此建议 ESP32-CAM 始终通过 5V 引脚供电。

VCC 引脚通常从板载稳压器输出 3.3V。但是，它可以通过使用 VCC 引脚附近的 Zero-ohm 链接配置为输出 5V。

GND 是接地引脚。

使用 ESP32-CAM-MB 适配器（推荐）
使用 FTDI 适配器对 ESP32-CAM 进行编程有点麻烦。这就是为什么许多供应商现在销售 ESP32-CAM 开发板以及一个名为 ESP32-CAM-MB 的小型附加子板。

将 ESP32-CAM 堆叠在子板上，连接一根微型 USB 电缆，然后单击 Upload 按钮对开发板进行编程。就这么简单。

ESP32 CAM MB 编程器硬件概述
该板的亮点是 CH340G USB 转串口转换器。这就是在您的计算机和 ESP32-CAM 之间转换数据的原因。还有一个 RESET 按钮、一个 BOOT 按钮、一个电源指示灯 LED 和一个稳压器，可为 ESP32-CAM 提供充足的电力。

带扩展的二种底板