اینترنت اشیا IOT برد Esp32 خانه هوشمند سیم کارت GSM - GPRS ماژول دوربین

ساخت دوربین آنلاین سیم کارت خور با ماژول ESP32-CAM و ماژول SIM800L

نوشته شده توسط معین صابری

دوربین های نظارتی و امنیتی همواره نقش مهمی در برابر ورود غیر مجاز، تشخیص سرقت، شناسایی چهره افراد مجرم و… ایفا می نماید. این ابزارها به حدی پیشرفته شده اند که حتی در دادگاه ها، یکی از دلایل اثبات ادعا به شمار می روند. در سال های اخیر، با رشد روزافزون اینترنت و تکنولوژی های وابسته به آن، دوربین های نظارتی نیز پیشرفت های شگرفی داشته اند. یکی از مهم ترین پییشرفت های دوربین های نظارتی، اتصال آن به اینترنت و مشاهده تصاویر از راه دور است. در این آموزش، همکارم به  طراحی و ساخت یک سیستم نظارتی به کمک برد ESP32 CAM پرداخته است. در این آموزش، برد ESP32CAM یک عکس از محیط می گیرد. سپس به کمک اینترنتی که این برد از مودم وای فای دریافت می کند، تصویر مورد نظر را به شما ایمیل می نماید. در این آموزش اما، ما قصد داریم به کمک دوربین ماژول ESP32CAM، از محیط عکس گرفته و  سپس عکس مورد نظر را به کمک اینترنت GPRS ماژول SIM800L، بر روی یک سرور اینترنتی آپلود نماییم. پیشتر در این آموزش(کلیک کنید)، به طراحی و ساخت یک دزدگیر سیم کارتی با قابلیت ارسال تصاویر به کمک برد رزبری پای پرداختیم. در این آموزش، به طراحی و پیاده سازی یک دوربین سیم کارتی می پردازیم که کاربر با شماره سیم کارت آن تماس می گیرد. سپس دستگاه در جواب، از محیط عکس گرفته و آن را به کاربر، پیامک می نماید. .  در ادامه با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 


کاربرد دوربین سیم کارتی


دوربینهای نظارتی سیم کارتی یکی از جدیدترین و کاراترین ابزارهای نظارتی به شمار می روند. این دوربین ها قادرند تا با اتصال به اینترنت، تصاویر ضبط شده خود را بدون هیچ محدودیت فاصله ای به شما ارسال نمایند. بدین ترتیب فرقی نمی کند که شما از دوربین چقدر فاصله داشته باشید، با ارسال تصاویر از طریق اینترنت به شما، از دورترین فاصله ممکن می توانید بر محیط مورد نظر نظارت داشته باشید.

ارسال تصویر دوربین ESP-Cam با ماژول Sim800L - دیجی اسپارک

مکانیزم این دوربین به این صورت طراحی شده که شما ابتدا با شماره سیم کارت داخل دستگاه، تماس می گیرید. سپس دوربین، تماس شما را قطع می کند. در گام بعدی، دوربین از محیط یک عکس گرفته و سپس عکس گرفته شده را از طریق اینترنت و پروتکل FTP بر روی سرور آپلود می نماید. در نهایت، لینک عکس برای شما پیامک شده که شما با کلیک بر روی آن، می توانید تصویر ارسالی از سوی دستگاه را مشاهده نمایید.

 


مزایای دوربین مداربسته سیم کارتی


دوربین سیم کارتی، یک دوربین کوچک است که برای کارکردن نیاز به یک سیم کارت دارد. این دستگاه بسیار کوچک بوده و به سرعت می توان آن را راه اندازی نمود. از مزایای این دوربین می توان عدم نیاز به مودم جانبی جهت ارسال تصاویر، اشاره نمود. این نوع دوربین نیاز به هیچ تجهیز جانبی، سیم کشی و راه اندازی ندارد. کافیست سیم کارت را درون آن قرار داده و سپس دوربین را روشن نمایید. سپس با یک تماس با دوربین، لینک تصویر ضبظ شده، برای شما ارسال می گردد. به طور خلاصه، مزایای این دوربین را به صورت زیر، می توان برشمرد.

اندازه کوچک

راه اندازی سریع

بدون نیاز به مودم جانبی

بدون نیاز به سیم کشی و نصب

ساخت دوربین سیم کارتی با ESP-Cam و Sim800L - دیجی اسپارک

 


معرفی برد ESP32-CAM


برد ESP32CAM، در حقیقت همان برد ESP32 بوده که بر روی آن، سوکت دوربین نیز تعبیه شده است. همانطور که می دانید، برد ESP32 نسخه پیشرفته برد ESP8266 محسوب می شود. این برد دو هسته ای می تواند تا فرکانس ۲۴۰ مگاهرتزی فعال باشد. علاوه براین، وجود بلوتوث، وای فای، تعداد GPIO های به مراتب بیشتر نسبت به نسخه قدیمی آن، ESP8266، این برد را به یک انتخاب مناسب برای پروژه های IOT تبدیل می نماید. همچنین پشتیبانی از سیستم عامل FREERTOS با قابلیت برنامه نویسی توسط آردویینو، محبوبیت این برد را دو چندان می نماید. درکنار این مزایا، وجود سوکت دوربین و اسلات کارت SD، برد ESP32CAM تبدیل به بردی بی رقیب در پروژه های IOT تبدیل می نماید.

ثبت و ارسال تصاویر به تلگرام با ESP32-CAM

 


ماژول مخابراتی SIM800L


ماژول مخابراتی SIM800L، یک ماژول سیم کارتی جهت برقراری تماس تلفنی، ارسال و دریافت پیامک و اتصال به اینترنت است. این ماژول جزو ارزانترین و البته پرکابردترین ماژول مخابراتی به شمار می رود. این ماژول خیلی سریع و ساده راه اندازی شده و پیچیدگی خاصی در راه اندازی ندارد. مهم ترین نکته در راه اندازی این ماژول، بحث تامین تغذیه آن است. در زیر به طور خلاصه به ویژگی های این ماژول می پردازیم.

-ولتاژ کاری بین ۳٫۴ الی ۴٫۴

قابلیت کار در فرکانس های ۸۵۰/۹۰۰/۱۸۰۰/۱۹۰۰

قابلیت برقراری تماس صوتی دو طرفه

قابلیت ارسال و دریافت پیامک

قابلیت اتصال به اینترنت و ارسال و دریافت داده

پشتیبانی از پروتکل های FTP،HTTP،SMTP و….

 

همانطور که بیان شده، این ماژول ها به شدت به تغذیه حساس هستند. بسیاری از افراد تصور می کنند که دلیل عدم راه اندازی این ماژول ها، قرار گرفتن این ماژول ها در طرح رجیستری است. حال آنکه این ماژول ها به طور کلی وارد طرح رجیستری نمی شوند! برای راه اندازی این ماژول، حتما می بایست موارد زیر را مد نظر داشته باشید.

ولتاژ تغذیه بین ۳٫۴ الی ۴٫۴ (بهترین ولتاژ ۴٫۲ است)

استفاده از کابل های تک رشته مسی(سیم خشک) به جای کابل های برد بوردی

کوتاه بودن طول کابل های تغذیه

استفاده از خازن ۱۰۰۰ میکروفارد به صورت موازی با تغذیه ماژول

اطمینان از عدم وجود پین کد روی سیم کارت

برای اطالاعات بیشتر در زمینه راه اندازی این ماژول، پیشنهاد می کنم آموزش راه اندازی این ماژول(لینک آموزش، کلیک کنید) را مطالعه نمایید.

ماژول Sim800L برای ساخت دوربین سیم کارتی

 


مزایای دوربین سیم کارتی ESP32CAM


پیشتر در رابطه با مزایای دوربین های مداربسته و نظارتی، صحبت کردیم. در این آموزش، به ساخت دوربین مداربسته سیم کارتی پرداخته ایم که به کمک آن و بدون محدودیت فاصله، می تونید تصاویر را از راه دور و آنلاین، دریافت نمایید. این پروژه پیشتر به کمک برد رزبری پای و شیلد سیم کارت SIM800C مخصوص رزبری، انجام شده است. اما در این آموزش، سعی داریم با قطعاتی ارزان تر و در حالتی مقرون به صرفه، این پروژه را پیاده سازی نماییم. البته همانطور که مطلع هستید، برد رزبری پای دارای توان پردازشی فوق العاده بالایی بوده و می توان امکانات بی شماری را به این برد، اضافه نمود. اما ممکن است هزینه آن بسیار بالا باشد. به همین منظور، در این آموزش، دوربین مدار بسته سیم کارتی خود را به کمک برد ESP32 و ماژول SIM800L پرداخته ایم. ماژول SIM800L جزو ارزانترین و البته پرکاربردترین ماژول مخابراتی سیم کارتی، محسوب می گردد.

دوربین سیم کارتی ESP32-Cam و ماژول Sim800L - دیجی اسپارک

 


راه اندازی اولیه برد ESP32 CAM


برای راه اندازی این برد، ابتدا می بایست هسته برد ESP32 را در نرم افزار آردویینو نصب نماییم. به همین منظور، ابتدا مطابق تصویر زیر، بر روی گزینه file و سپس روی گزینه Preferences کلیک نمایید.

نصب ESP32-Cam در نرم افزار آردوینو - دیجی اسپارک

پس از انتخاب منوی فوق، با تصویر زیر رو به رو خواهید شد. در قسمت مشخص شده می بایست آدرس لینک دانلود هسته ESP32 برای آردویینو را قرار دهید. این آدرس به شرح زیر است.

توجه: چنانچه از پیش برد ESP8266 را نصب کرده اید، کافیست بین انتهای آدرس ESP8266 و آدرس فوق، یک ویرگول(,) قرار دهید.

پس از این مرحله، نوبت به دانلود هسته برد ESP32 می رسد. برای این منظور، بر روی گزینه Tools آردویینو کلیک نمایید. با کلیک بر روی این گزینه، ابتدا بر روی گزینه Board و سپس Board Manager، همانطور که در تصویر مشخص شده، کلیک نمایید.مراحل نصب ESP32-Cam در نرم افزار آردوینو - دیجی اسپارک

 

پس از کلیک بر روی گزینه Boards Manager، با تصویر زیر رو به رو خواهید شد. در قسمت جستجو، عبارت ESP32 را تایپ نمایید تا مطابق تصویر، این برد در مخازن آردویینو جستجو و یافت شود. مطابق تصویر، پس از اینکه برد ESP32 یافت شد، می بایست بر روی گزینه Install کلیک نمایید تا برد نصب شود. پس از نصب، در منوی Tools، بر روی گزینه Boards کلیک نموده و عبارت Ai Thinker ESP32-CAM را انتخاب نمایید. این مورد را در تصویر زیر مشاهده می نمایید.انتخاب نوع برد برای راه اندازی ESP32-Cam در آردوینو - دیجی اسپارک

 

 


سرور ذخیره تصویر ESP32-CAM


همانطور که می دانید، برای آپلود تصاویر از سوی دستگاه، نیاز به یک سرور خواهیم داشت. بنابراین، ابتدا می بایست یک هاست و دامنه تهییه نمایید. البته، جهت تست نیز می توانید از یک هاست رایگان هم، استفاده نمایید. زمانیکه هاستی تهییه می نمایید، از طرف شرکت ارایه دهنده، به شما یک نام کاربری و رمز عبور داده می شود. به کمک این رمز عبور و نام کاربری، از طریق پروتکل FTP که توسط ماژول SIM800L پشتیبانی می شود، با سرور ارتباط برقرار خواهیم نمود. به عنوان مثال، تصویر زیر یک کنترل پنل یک هاست را نشان می دهد. البته در این آموزش، در سمت سرور کدی را آپلود نخواهیم کرد، بلکه تصاویر به طور خودکار از سوی ماژول بر روی سرور، از طریق پروتکل FTP، آپلود خواهد شد.

 

پروتکل FTP، یک پروتکل در جهت آپلود فایل از راه دور است. این پروتکل، جرزو قدیمی ترین و پایه ای ترین پروتکل های ارتباطی است که توسط ماژول های سیم کام نیز، پشتیبانی می گردد. در قسمت بعدی، به طور مختصر به این مقوله، می پردازیم.

 


اجرای پروتکل FTP در ماژول سیم کارت


پروتکل FTP، یک پروتکل جهت ارسال فایل از راه دور است. این پروتکل  مخفف File Transport Protocol بوده و جزو قدیمی ترین و البته کاربردی ترین پروتکل های HTTP جهت ارسال و دریافت داده به شمار می رود. به کمک این پروتکل، می توان بر روی یک سرور فایل آپلود و یا از آن دانلود نمود. ماژول SIM800L قادر است با اتصال به اینترنت، از این پروتکل پشتیبانی نموده و اقدام به آپلود فایل و یا دانلود از سرور نماید. در زیر، خلاصه ای از دستورات AT برای اتصال FTP را مشاهده می نمایید.

اجرای پروتکل FTP در ماژول سیم کارت Sim800L - دیجی اسپارک

 


شماتیک و اتصالات


در این قسمت به بررسی شماتیک و اتصالات مدار دوربین مداربسته سیم کارتی می پردازیم. ابتدا، مدار را مطابق تصویر زیر ببندید.

 

برای بخش تغذیه، در نظر داشته باشید که ماژول SIM800L، می تواند در بازه ۳٫۴ الی ۴٫۴ فعالیت نماید. البته توجه داشته باشید منبع تغذیه شما حتما توان حداقل ۳ آمپری داشته باشد. از طرفی دیگر، ماژول ESP32CAM نیز می تواند از ۲٫۲ الی ۳٫۶ تغذیه داشته باشد. بنابراین، ما از یک مبدل کاهنده ولتاژ LM2596 استفاده کرده ایم تا به کمک آن، ولتاژ خروجی را روی عدد ۳٫۵۶ که برای هردو ماژول مناسب است، تنظیم نماییم. برای اتصالات مدار، به صورت زیر عمل کنید.

خروجی مثبت ماژول LM2596 به پایه VCC ماژول SIM800L و پایه ۳٫۳V ماژول ESP32CAM متصل شود.

خروجی منفی ماژول LM2596 به پایه GND ماژول SIM800L و پایه GND ماژول ESP32CAM متصل نمایید.

پایه TX ماژول SIM800L را به پایه RX ماژول ESP32CAM متصل نمایید.

پایه TX ماژول ESP32CAM را به پایه RX ماژول SIM800L متصل نمایید.

پایه گراند هر دو ماژول به یکدیگر متصل شود.

نکته ۱: حین آپلود برنامه روی ماژول ESP32CAM که می بایست از مبدل سریال به USB استفاده نمایید، حتما اتصالات پایه های RX و TX ماژول SIM800L را از برد ESP32CAM، جهت جلوگیری از تداخل و آپلود صحیح برنامه، جدا نمایید.

نکته ۲: ممکن است عکس های گرفته شده  تعدادی خط روی آن مشاهده شود. برای حل این مشکل، کافیست از یک و یا دو خازن هزار میکروفاراد، به صورت موازی با تغذیه ماژول SIM800L و برد ESP32CAM استفاده نمایید.

ساخت دوربین سیم کارتی با ماژول ESP32-Cam - دیجی اسپارک

 


کدهای برنامه دوربین سیم کارتی


در این قسمت کدهای برنامه را مشاهده می نمایید. برای آپلود این کدها در برد ESP32CAM خود، در منوی Tools آردویینو، برد Ai Thinker ESP32-CAM را انتخاب نمایید.

 

جهت دسترسی به این بخش، اشتراک اسپارکر پلاس تهیه کنید.

 

 


دریافت لینک عکس دوربین با پیامک


در این قسمت، به اجرای برنامه و تست عملکرد دوربین خود، می پردازیم. برای این منظور، می بایست با شماره سیم کارت درون ماژول، تماس برقرار نمایید. دقت کنید که سیم کارت درون ماژول، به هیچ عنوان پین کد نداشته باشد. پس از برقرای تماس، ماژول تماس شما را قطع می نماید. در این مرحله، چراغ فلش برد ESP32CAM روشن شده و شروع به عکس گرفتن می نماید. پس از حدود یک دقیقه، پیامکی حاوی لینک عکس، برای شما ارسال می گردد.

با کلیک بر روی لینک ارسال شده، عکسی که برد ESP32 از محیط گرفته و با اینترنت ماژول SIM800L بر روی سرور آپلود شده را مشاهده خواهید نمود.

تصویر برداری با ESP32-Cam - دیجی اسپارک

 


تحلیل کدهای دوربین سیم کارتی


 

جهت دسترسی به این بخش، اشتراک اسپارکر پلاس تهیه کنید.

 


وسایل مورد نیاز


ماژول ESP32CAM به همراه دوربین

ماژول SIM800L 

ماژول کاهنده ولتاژ

خازن 

بردبورد و سیم بردبوری

مبدل سریال به USB جهت برنامه ریزی ماژول ESP32CAM

 


جمع بندی دوربین سیم کارتی


در این آموزش به طراحی یک دوربین مدار  بسته سیم کارتی، با قابلیت ارسال تصاویر از طریق اینترنت پرداختیم. به کمک این دوربین، تنها به کمک یک سیم کارت و بدون نیاز به مودم جانبی، می توانیم تصاویری آنلاین از محیط داشته باشیم. برای این کار، از ماژول ESP32CAM برای گرفتن عکس استفاده می نماییم. سپس به کمک اینترنت GPRS ماژول SIM800L، تصاویر گرفته شده توسط دوربین را بر روی سرور آپلود کرده و لینک تصویر را به کاربر، پیامک می نماییم. کاربر در نهایت با کلیک بر روی لینک پیامک شده، تصویر ارسالی را مشاهده می نماید.

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید

 

درباره نویسنده

معین صابری

کارشناسی ارشد رشته معماری سیستم های کامپیوتری

مالي که ز تو کس نستاند، علم است
حرزي که تو را به حق رساند، علم است
جز علم طلب مکن تو اندر عالم
چيزي که تو را ز غم رهاند، علم است
(شیخ بهایی)

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه

۱۲ دیدگاه

  • سلام
    ۱- در هنگام Upload فایل با USART با هر بادریت مشکلی پیش نمی آید؟
    آیا ماژول حافظه ای دارد برای اینکه دیتایی که از پورت سریال می گیرد ذخیره کند و با توجه به سرعت اینترنت داده را ارسال کند( یعنی ارسال داده به سرعت بادریت سریال محدود نباشد و بتوان با بادریت مثلا ۴۶۰۸۰۰ ارسال کند به ماژول )
    ۲- آیا at command های که به ماژول ارسال می شود در این کد دارای time out است و جواب های برگشتی از sim800l را چک میکند. و براساس این جواب ها تصمیم می گیرد.
    در کل عملکرد این کد برای دراز مدت خوب است.
    با تشکر

    • عرض سلام خدمت شما
      ۱- برای مورد شماره یک، به ترتیب خیر و بله
      ۲- برای این مورد، توصیه میکنم با تهییه اشتراک، خود شخصا کد را بررسی نمایید تا هرگونه ابهامی در این زمینه، برطرف شود.

  • سلام ،امکان دریافت محل عکس برداری (موقعیت ) ،یعنی لوکیشن هم میتونیم از طریق این ماژول ها دریافت کنیم؟

    • سلام، بله، برای این کار باید از ماژول SIM808 که قابلیت GPS را علاوه بر قابلیت های ماژول SIM800L داراست، استفاده نمایید.

  • درود بر شما.
    ۱٫ تصاویر گرفته شده؟ روی مموری esp ذخیره می شود؟
    ۲٫ در صورت نیاز با اضاف کردن pir جهت عکاسی خودکار برنامه باید تغییر کنه ؟
    ۳٫ مصرف جریان sim800 در حالت عادی چند میلی آمپر بر ساعت هست؟
    سپاس از شما

    • سلام و ممنون از شما
      ۱- در این پروژه این مورد لحاظ نشده، تصاویر در این پروژه در حافظه سرور ذخیره می گردند. اما همکارم در این آموزش به آن پرداخته است:
      عکاسی با ESP32CAM وذخیره آن در کارت SD
      ۲-بله، نیاز به تغییراتی خواهد بود.
      ۳-در حالت عادی حدودا ۲۰ میلی است که با قرار دادن آن در حالت کم مصرف، به یک میلی آمپر خواهد رسید.

      • ممنون از شما. در صورت نیاز به کمک جهت تغییرات برای اضاف کردن ذخیره تصویر روی مموری و اضاف کردن pir به همین پروژه از چه طریق میتونم کمک بگیرم. ممنون میشم راهنمایی بفرمایید.

        • برای این موضوع، می توانید از طریق پرتال پشتیبانی وب سایت دانشجوکیت، درخواست خود را از طریق تیکت مطرح نمایید. برای این منظور، ابتدا به وب سایت دانشجو کیت به آدرس زیر، مراجعه نمایید:
          وب سایت دانشجوکیت-کلیک کنید
          در این وب سایت، بر روی گزینه پرتال پشتیبانی کلیک نمایید. در ادامه، در منوی ظاهر شده، بر روی گزینه راهنمایی و مشاوره قبل ازخرید محصولات کلیک نمایید. در این قسمت، بخش تیکت را دپارتمان پشتیبانی و در منوی پایین آن، روی خدمات فنی ویژه کلیک نمایید. در ادامه، عنوان و متن درخواست خود را نوشته و بر روی گزینه ارسال، کلیک کنید. پس از دریافت درخواست شما، روند پیگیری آن، آغاز خواهد شد.