Freenove ESP32-WROVER Board CAMを購入しました。

FreenoveのESP32-WROVERボードは、さまざまな電子プロジェクトや教育目的でよく使用されるマイクロコントローラーボードです。このボードはESP32チップセットを搭載しており、Wi-FiとBluetoothの機能を内蔵しています。Freenoveは通常、そのようなボードとともに詳細なチュートリアルやプロジェクトガイドを提供しているので、プログラミングや電子工学の初心者にも扱いやすいです。

 

画像に写っているのはFreenoveのESP32-WROVERボードとUSBケーブル、そして小型のカメラモジュールです。ESP32-WROVERはWi-FiとBluetoothを内蔵した強力なマイクロコントローラで、さまざまなIoT（モノのインターネット）アプリケーションに適しています。このボードには、外部機器やGPIOピンを接続するための複数のインターフェースがあります。

同梱されているカメラモジュールが示しているように、このキットは画像の取得や処理に関わるアプリケーションに使用することができます。これには、自宅の監視カメラ、QRコードリーダー、AIを組み込んだ物体認識タスクなどの進んでいて興味深いプロジェクトが含まれます。

このボードを使用するには以下の手順を通常踏みます：

1. USBケーブルを使ってコンピュータに接続します。
2. Arduino IDEやEspressifのESP-IDFなど、必要なドライバと開発環境をコンピュータにインストールします。
3. 開発環境を設定して、ESP32-WROVERボードを認識させます。
4. カメラや他の接続されたセンサーやデバイスを制御するためのファームウェアでボードをプログラミングし始めます。

FreenoveのESP32-WROVERボードとカメラモジュールの使用を開始するための手順を詳しく説明します。

1. ハードウェアの接続

• ESP32ボードをコンピューターにUSBケーブルで接続します。
• カメラモジュールをボードのカメラインターフェースに接続します。

2. 開発環境の準備

• Arduino IDEをダウンロードしてインストールします。（Arduino公式サイトから入手できます。）
• Arduino IDEを起動し、[ファイル] > [環境設定] で「追加のボードマネージャのURL」にESP32のボードマネージャのURLを追加します。
  • 通常は https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json を使用します。
• [ツール] > [ボード] > [ボードマネージャ]を開き、「ESP32」と検索して、出てきたリストからESP32 by Espressif Systemsをインストールします。

3. ボードとポートの選択

• ツールメニューからボードを「ESP32 Wrover Module」に設定します。
• 正しいCOMポートを選択します（Windowsの場合は「COMx」と表示され、Macの場合は「/dev/cu.xxxxx」と表示されます）。どれがESP32ボードに割り当てられているかは、ボードを接続してArduino IDEの[ツール] > [ポート]を見ることで確認できます。

4. プログラムの書き込み

• サンプルプログラムを開きます。[ファイル] > [サンプル] > [ESP32] > [Camera]などから、カメラを使用するサンプルプログラムを選ぶことができます。
• サンプルプログラムをボードに合わせて必要に応じて修正します。例えば、Wi-Fi設定やカメラモジュールのピン設定などがあります。
• プログラムをボードにアップロードします。[スケッチ] > [アップロード]を選択するか、ツールバーの右矢印のアイコンをクリックします。

5. シリアルモニタの使用

• プログラムによっては、シリアルモニタを通じてボードからの出力を見る必要があるかもしれません。[ツール] > [シリアルモニタ]を開いて確認します。

6. カメラの動作確認

• サンプルプログラムがカメラの映像をウェブサーバーにストリーミングするものであれば、ボードが提供するIPアドレスにウェブブラウザからアクセスして映像を確認します。

トラブルシューティング

• もしプログラムのアップロードやボードの動作に問題がある場合は、エラーメッセージを確認してトラブルシューティングの手順を行います。ボードが認識されない、アップロードに失敗するなどの問題が起きた時は、ドライバの問題やUSBケーブルの問題など様々な原因が考えられます。

 

このメッセージは、ESP32へのスケッチのアップロードが成功したことを示しています。ここで表示されているのは、プログラム（スケッチ）がフラッシュメモリに書き込まれ、その後、書き込まれたデータが検証されたというプロセスのログです。

プロセスの要点をまとめると以下の通りです：

1. esptool.py：これはESP32ボードにスケッチをアップロードするために使われるPythonスクリプトです。
2. COMポートの確認：シリアルポートが認識され、COM6が使用されています。
3. ボードの情報の取得：ESP32-D0WD-V3 チップの詳細な情報が取得され、この情報にはクリスタルの周波数やMACアドレスも含まれています。
4. スタブのアップロード：アップロードプロセス中に使用される一時的なプログラムであるスタブがボードにアップロードされています。
5. ボーレートの変更：アップロードの速度を上げるために、ボーレートがデフォルトから921600に変更されています。
6. フラッシュサイズの設定：アップロードするプログラムのサイズに基づいてフラッシュメモリのどの部分を消去するかが設定されています。
7. データのアップロード：様々なセクションへのデータの書き込みが成功し、それぞれのセクションのハッシュが検証されています。
8. アップロード完了とリセット：全てのデータのアップロードが終了し、ボードはハードリセットを行っています。

このログによれば、アップロードは正常に完了しており、ESP32ボードはリセットされて通常通り動作する準備が整っています。これであなたのスケッチがESP32デバイス上で実行されるはずです。プログラムが意図したとおりに動作しているかを確認するためには、シリアルモニタを開いて出力を確認するか、その他のデバッグ手段を用いる必要があります。

LEDをArduinoに接続する基本的な方法は次のとおりです：

1. LEDの極性を確認する： LEDにはアノード（長い足、プラス側）とカソード（短い足、マイナス側）があります。
2. 抵抗を使用する： LEDを直接Arduinoのピンに接続すると、過剰な電流でLEDが壊れる可能性があります。そのため、適切な抵抗（一般的には220Ωから1kΩ）をシリーズに接続して電流を制限します。
3. 接続：
   • アノード（長い足）をArduinoのデジタル出力ピンに接続します。サンプルコードではピン9を使用していますが、他のPWMが使えるピンでも構いません。
   • カソード（短い足）を抵抗に接続し、抵抗のもう一端をArduinoのGNDピンに接続します。
4. コードをアップロードする： Arduino IDEから提供されたサンプルコードをアップロードします。
5. 動作確認： Arduinoに電源を供給すると、LEDがフェードイン（明るくなる）とフェードアウト（暗くなる）を繰り返すはずです。

LEDの極性を間違えてしまうと、LEDは光りません。その場合は、LEDの足を逆にして再度試してみてください。また、使用する抵抗の値はLEDの仕様と使用する電源の電圧によって異なるため、LEDのデータシートを確認するか、オームの法則を使用して計算してください。

 

画像には、Freenove ESP32-WROVER-CAM開発ボードのピンアウト図が示されています。この図は、各GPIOピンの機能を詳細に説明しており、アナログからデジタルへの変換機能（ADC）、デジタル入出力（GPIO）、シリアル通信（I2C, SPI）、PWM出力などの機能を持つピンを識別するのに役立ちます。

もしGPIO0（表記はIO0ともされます）が利用できない場合、このピンアウト図に基づいて他のピンを選択できます。アナログ入力が必要な場合は、ADC1_CH0からADC1_CH7またはADC2_CH0からADC2_CH9までのいずれかのピンを使用できます。ただし、ESP32ではADC2チャンネルがWi-Fi機能と共有されているため、Wi-Fiを使用しているときはADC2チャンネルをアナログ読み取りに使用することはできません。

もしGPIO0の代わりに別のデジタルピンが必要な場合は、ピンアウト図からGPIO1からGPIO39までの範囲のいずれかのピンを選ぶことができます（ただし、ピンの中には入力専用や特定の機能に予約されているものもあります）。

 

次回はカメラを試してみます。