Ce tutoriel présente une méthode simple et efficace pour intégrer une caméra Ai Thinker ESP32-CAM dans une applique lumineuse Philips, transformant ainsi l'appareil en une caméra de surveillance discrète. L'ensemble du système, contrôlé par le NVR Frigate et intégré à Home Assistant via le service ESPHome, revient à moins de 10€.
Prérequis
- Savoir intégrer une caméra ESP32-CAM dans Home Assistant.
- Avoir une caméra ESP32-CAM de Ai Thinker.
- Du fil Dupont, des connecteurs et une pince.
- Un transformateur 5V 1-2A de téléphone portable (plus il est petit, mieux c’est).
- Du fil électrique multi-brin en 0.75mm d’épaisseur minimum.
- Une ou deux appliques Philips Arbour.
- Un fer à souder ou une station de soudage et de l’étain.
- (Optionnel) Un NVR, de préférence Frigate.
Flasher et intégrer la caméra dans Home Assistant
Un tutoriel complet sur la manipulation à réaliser est disponible dans un article dédié. Il suffit de suivre les instructions.
Préparer le transformateur
Pour ce projet, un petit transformateur chinois de 5V et 1A est idéal car il permet une intégration facile dans l’applique. Après ouverture, il suffit de dessouder le connecteur USB et de souder à la place deux fils Dupont mâle femelle pour les connecter directement au 5V et Ground de la caméra. De l’autre côté, les cosses de la tête d’alimentation 230V sont dessoudées pour y brancher deux fils électriques récupérés sur une ancienne lampe.
Si vous n’avez pas de transformateur sous la main, il est possible d’acheter un mini module de puissance, avec une unité de 1A minimum (disponible sur AliExpress, avec des options jusqu’à 2A).
Mini modules de puissance recommandés
Voici quelques options de mini modules d'alimentation 230V AC vers 5V DC :
- Mini module de puissance 5V, 2A
- Mini module d'alimentation 230V AC vers 5V DC en 0.7, 1 et 2 A
Préparer la réception du signal WiFi
Cette étape est plus délicate, mais réalisable avec une station de soudage et un souffleur à air chaud paramétré sur 330°C. Il faut déplacer la résistance 0805 pour utiliser le connecteur de l’antenne externe. L’image de gauche montre la position d’origine qui utilise l’antenne interne, tandis que l’image de droite montre la position modifiée pour utiliser l’antenne externe.
Intégration dans l'applique lumineuse Philips Arbour
L’applique lumineuse Philips Arbour se compose de trois parties : une coque de décoration en aluminium, une coque et une contre-coque en PVC relativement épaisse. Pour intégrer l’optique, il faut percer un trou de 8mm dans la contre-coque et la coque en aluminium. Il est conseillé d’inverser l’objectif et le module ESPHome pour éloigner l’objectif de l’éclairage, améliorant ainsi la qualité des captures d’images.
Pour fixer le transformateur, l’antenne et l’optique de la caméra, un pistolet à colle chaude est idéal. Il est important de coller en priorité l’optique de la caméra et d’éviter de trop coller le module ESP32-CAM pour éviter la surchauffe des composants. Si vous souhaitez coller le module caméra, faites-le sur les bords bas à gauche et à droite.
Pour l’instant, l’antenne est placée à l’intérieur de l’applique. L'utilisation déterminera si cette intégration est viable, sinon, il faudra la déporter.
fixation de l’esp32-cam et de l’antenne par point de colle chaude
fixation du transfo 5v, 1A par point de colle chaude le Neutre et la phase sont reliés avec du cable de 0.75mm fil souple
le plus et le moins sont réalisés avec du fil dupont, connecteurs et pince
Intégration dans Frigate
Frigate est un NVR dédié à Home Assistant, performant et compatible avec Google Coral. La configuration à intégrer dans le fichier config.yaml de Frigate est disponible dans l'article original.
Branchement et test
Le branchement est simple : le plus rouge sur le port 1 et le ground sur le port 2 du module ESP32-CAM Ai-Thinker. Il ne reste plus qu’à assembler le boîtier et faire un test avant le montage définitif.
camera esp32 ai-thinker
Caméra esp32cam ai-thinker, créer une caméra à faible cout
Informations complémentaires sur l'ESP32-CAM
L'ESP32-CAM est un microcontrôleur performant équipé d'une caméra de 2 Mpx, de connexions WiFi et Bluetooth intégrées, et d'un lecteur de cartes micro-SD pour stocker des images ou des vidéos. Bien que la caméra utilise un certain nombre d'entrées/sorties, il reste 8 broches GPIO disponibles, dont 6 sont connectées au lecteur de carte SD.
L'ESP32-CAM dispose d'un strap pour choisir l'antenne à utiliser. Cette résistance peut être remplacée par une simple connexion filaire. La programmation s'effectue avec l'IDE Arduino, qui doit être paramétré pour dialoguer avec le microcontrôleur.
Il est possible de configurer l'environnement de développement Arduino pour programmer le module ESP32-CAM. Pour valider l'environnement de compilation, on peut faire clignoter le flash embarqué.
Alternatives d'alimentation et Intégrations
Le module ESP32-Cam peut être alimenté de manière permanente en coupant un vieux câble USB et en soudant le fil rouge sur la broche 5V et le fil noir sur une broche GND. Une autre option est d'utiliser le module avec son extension port USB et de brancher un câble USB sur l'extension.
Tasmota permet l’intégration dans Domoticz et supporte le protocole MQTT. L’intégration à Synology Surveillance Station est également faisable.
Fonctionnalités avancées
Outre les fonctions vidéo et de prise de vue, la caméra possède un émetteur-récepteur WiFi, des capacités de reconnaissance faciale intégrées et un lecteur de carte SD. Une LED haute luminosité peut être commandée pour des prises de vues nocturnes. Elle intègre également quelques ports GPIO pour assembler différents capteurs et actionneurs, permettant l’enregistrement direct.
Considérations importantes
Si l’ESP32cam est utilisée avec une carte SD insérée, les broches GPIO de gauche (GPIO 4-2-14-15-13-12) sont monopolisées par les fonctions correspondant aux signaux DATA1-DATA2-CLK-CMD DATA3 et DATA4 de communication avec la carte SD.
Une source externe 5 Vcc de 2 A minimum est nécessaire pour alimenter le module via les broches GND et 5V. La broche Vcc (3,3V/5V orange sur le schéma) est une broche de sortie et ne doit pas être utilisée pour l’alimentation externe. Elle délivre une tension utilisable par des composants annexes à l’ESP32cam. En général, l’ESP32 cam est configuré pour délivrer du 3,3V sur la broche Vcc.
Pour le mode téléchargement avec l’IDE ARDUINO, on utilise un câble de shunt (FLASH MODE DE L’ESP) entre le IO0 ESP32 et le GND juste en dessous. Il faut ensuite aller dans Fichier/Exemples/ESP32/Caméra et ouvrir le fichier CameraWebServer.ino et téléverser le code.
Suivant le modèle d’ESP32cam acheté, il faudra peut-être appuyer sur le bouton reset de l’ESP32 quand le téléchargement commence (quand s’affiche connecting avec des petits points et des underscore). Ensuite, ouvrez le navigateur web de votre PC et tapez l’adresse IP récupérée dans le moniteur série. Vous verrez ce que vise la caméra et vous pourrez ensuite « jouer » avec les paramètres vidéo dans le menu de gauche.
À ce stade, vous pouvez débrancher le FTDI232, ajouter une alimentation 5V sur les broches GND et 5V de l’ESP32cam et le déconnecter de votre PC. Il est maintenant autonome et connecté à votre réseau internet perso.
Si vous n’avez pas de FTDI232 ou si vous avez des problèmes avec un FTDI, l’autre solution pour le téléchargement c’est d’utiliser un ARDUINO UNO pour assurer le transfert USB. Il faut bien entendu brancher l’arduino uno sur le port USB du PC via le cordon prévu à cet effet.
Dans la partie téléchargement avec FTDI232, les paramètres de caméra sont susceptibles de changer suivant la provenance des ESP32 cam et la date d’achat.
Le module ESP32 cam peut par exemple être utilisé couplé à un détecteur IR HC-SR501 (voir rubrique dédiée) pour faire une caméra automatique autonome à déclenchement par détection de mouvement.
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