安装 MicroPython 到 ESP32-CAM - 使用esptool.py (Mac)
安装 MicroPython 到 ESP32-CAM - 使用esptool.py (Mac)
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- 安装 MicroPython 到 ESP32-CAM - 使用esptool.py (Mac)
-
- 硬件准备
- 软件准备
- 软硬件集成
- MicroPython 远程调适 (remote control)
- 参考资料
硬件准备
| 硬件 | 数量 | 实物参考图 |
|---|---|---|
| ESP32-CAM 模块开发板 | 1 |  |
| CH340 串口模块（USB-TTL） | 1 |  |
双母头杜邦线 | 4 | 
跳线帽 | 1 个 | 
模块输入电源至少5V 2A，否则图片会有几率出现水纹。
下表与下图是说明ESP32-CAM 模块开发板与 CH340 串口模块进行调适模式时的接线情形。
| ESP32-CAM | CH340 串口模块 | 说明 |
|---|---|---|
| 5V | 5V | 也可以3V3接3V3，需要调整 CH340 串口模块的跳线 |
| U0R | TXD | R是接收，T是传送，需要一边接一边收 |
| U0T | RXD | 3VR是接收，T是传送，需要一边接一边收3 |
| GND | GND | 地线 |
图 01 ESP32-CAM 模块开发板与 CH340 串口模块进行调适模式的接线图
下表与下图是说明 ESP32-CAM 模块开发板与 CH340 串口模块进行下载模式时的接线情形。
| ESP32-CAM | CH340 串口模块 | 说明 |
|---|---|---|
| 3V3 | 3V3 | 也可以5V接5V，需要调整 CH340 串口模块的跳线 |
| U0R | TXD | R是接收，T是传送，需要一边接一边收 |
| U0T | RXD | 3VR是接收，T是传送，需要一边接一边收3 |
| GND | GND | 地线 |
| IO0 短路 GND | ESP32-CAM 进入下载模式 |
图 02 ESP32-CAM 模块开发板与 CH340 串口模块进行下载模式的接线图
实际图示如下图所示，供电 5V 并处于下载模式。
图 03 ESP32-CAM 模块开发板供电 5V 并处于下载模式
软件准备
软件列表：
- MicroPython for ESP32 烧录档（百度云盘，提取码ccit），可至 MicroPython 的官网 (https://micropython.org/) 下载。
- MicroPython for ESP32-CAM 烧录档（百度云盘，提取码ccit），可至 micropython-camera-driver 下载。
- esptool.py，一个针对乐鑫科技 (Espressif) 所开发出来的晶片提供烧录开机软件的开源软件，以 Python 为基础，可以用于乐鑫 ESP8285, ESP8266, ESP32, ESP32-S 等系列芯片和 ROM Bootloader （即：一级 bootloader ）通讯。
MicroPython for ESP32 烧录档
进入 MicroPython 的官网，单击 Download 进入下载页面，选择 Port(移植) 中的 esp32。
图 04 选择 Port(移植) 中的 esp32 型号。
这时画面会根据 esp32 进行筛选，移到画面下方，单击 ESP32 Espressif 这个通用型号
图 05 选择 ESP32 Espressif 这个通用 esp32 型号。
再次确认这个烧录档针对的硬件规格，鼠标移到网页最下方可以找到 Firmware 固件，可以选择最新的版本 v1.19.1 (2022-06-18) ，或是网路上看到任何一个稳定的版本，档案不大，约 1.6MB。
图 06 选择下载最新的 ESP32 烧录档
MicroPython for ESP32-CAM 烧录档
进入 micropython-camera-driver 单击 firmware 目录。
图 07 进入firmware目录
下载 micropython_camera_feeeb5ea3_esp32_idf4_4.bin
图 08 下载 ESP32-CAM 固件
安装 esptool.py
直接使用 pip 安装即可。
pip3 install esptool
软硬件集成
完成上面软硬件准备后，先将 CH340 串口模块插到电脑上，1. 是使用 Type C 连到电脑；2. 使用 USB 连接 CH340 串口模块；3. ESP32-CAM 设定在下载模式，如下图所示。
图 09 将 ESP32-CAM 连接到电脑
要确认电脑是否能够识别到这个模块，以 Mac 来说，可以在 /dev 中找到，在终端输入以下指令后就可以看到 /dev/cu.usbserial-14110
ls -l /dev/cu*
图 10 电脑识别到 CH340 串口模块
烧录固件
使用 esptool.py 删除原始的 ESP32-CAM 固件，–chip 用来指定芯片型号，–port 用来指定端口。
esptool.py --chip esp32 --port /dev/cu.usbserial-14110 erase_flash
图 11 删除原始的 ESP32-CAM 固件
删除完毕后，记得按下 RESET 键。
图 12 按下 RESET 键
烧录 MicroPython for ESP32
使用 esptool.py 下载 MicroPython for ESP32 烧录档固件到 ESP32-CAM ，–chip 用来指定芯片型号；–port 用来指定端口；–baud 设定烧录的波特率；-z 指定烧录地址。总共花费了26秒左右完成烧录固件。
esptool.py --chip esp32 --port /dev/cu.usbserial-14110 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 esp32-20220618-v1.19.1.bin
图 13 下载 MicroPython for ESP32 烧录档固件到 ESP32-CAM
烧录完毕后，记得按下 RESET 键，并且移除跳线帽，进入调适模式。
MicroPython 远程调适 (remote control)
安装 MicroPython 远程调适工具 mpremote
pip3 install mpremote
透过端口 /dev/cu.usbserial-14110 进入调适画面，可以看到 MicroPython 的版本是 v1.19.1。
mpremote connect /dev/cu.usbserial-14110 repl
透过 help(‘modules’) 命令，可以列出内建的模块。而透过 uplatform 模块可以获得平台的开发信息 MicroPython-1.19.1-xtensa-IDFv4.2.2-with-newlib3.0.0
- 开发语言： MicroPython-1.19
- 处理器： xtensa
- 开发框架： IDFv4.2.2
- 函式库： newlib3.0.0
help('modules')
import uplatform as platform
platform.platform()
图 14 下载 MicroPython for ESP32 烧录档固件到 ESP32-CAM
按下 Ctrl＋] 离开 MicroPython 介面，返回控制台。接著烧录 MicroPython for ESP32-CAM 固件
烧录 MicroPython for ESP32-CAM
将 ESP32-CAM 硬件设定成下载模式，接著删除原有固件、烧录新固件。进入调适模式后，进行远程调适 MicroPython。
esptool.py --chip esp32 --port /dev/cu.usbserial-14110 erase_flash
esptool.py --chip esp32 --port /dev/cu.usbserial-14110 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 micropython_camera_feeeb5ea3_esp32_idf4_4.bin
mpremote connect /dev/cu.usbserial-14110 repl
透过 help(‘modules’) 命令，可以列出内建的模块。因为是 ESP32-CAM ，所以会多出一个 camera 模块，用来存取摄像头之用。透过 uplatform 模块可以获得平台的开发信息 MicroPython-1.18.0-xtensa-IDFv4.4-beta1-286-gb64925c567-with-newlib3.3.0
- 开发语言： MicroPython-1.18
- 处理器： xtensa
- 开发框架： IDFv4.4
- 函式库： newlib3.0.0
图 15 下载 MicroPython for ESP32-CAM 烧录档固件到 ESP32-CAM
参考资料
- micropython-camera-driver, https://github.com/lemariva/micropython-camera-driver
- esptool.py，https://github.com/espressif/esptool
- ESP32 系列模组，https://www.espressif.com/zh-hans/products/modules/esp32
- ESP32-CAM 开发板，https://docs.ai-thinker.com/esp32-cam
- MicroPython downloads, https://micropython.org/download/