Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ESP32-Kamera Prototyp Problem


von Max (smart455)


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Hallo Leute,

ich habe ein frustrierendes Problem mit meinem ESP32-CAM-Projekt und 
hoffe, ihr könnt mir dabei helfen.
Ich versuche, eine ESP32-CAM (OV2640), einen 36-LED-IR-Ring (12V) und 
einen Mini-Step-Up-DC-DC-Booster (5V auf 12V) mit einem einzigen 
USB-Netzteil zu betreiben. Die ESP32-CAM ist mit ESPhome geflasht. Ich 
habe verschiedene USB-Netzteile mit unterschiedlichen Stromstärken 
getestet.

Mein Aufbau:

5V USB-Netzteil (mehrere mit unterschiedlichen Stromstärken getestet)
USB-Stromversorgung wird in zwei parallele Verbindungen aufgeteilt:
- Verbindung 1: Micro-USB zum ESP32-CAM mit einem Motherboard
- Verbindung 2: Zum Step-Up-Modul (5V auf 12V) für den IR-Ring

Das Problem:

Der ESP32 lässt sich über die Verbindung vom Netzteil zum Mainboard 
nicht einschalten. Die LED des Mainboards leuchtet einige Sekunden und 
erlischt dann wieder. Zum Testen habe ich ein anderes Gerät gesucht, das 
ich mit einem Micro-USB betreiben kann, und einen Raspberry Pi 3B im 
Schrank gefunden. Dieser funktioniert einwandfrei, und seltsamerweise 
funktioniert auch der ESP32, wenn ich ihn an einen der USB-Anschlüsse 
des Raspberry Pi anschließe.

Was ich versucht habe:

- Verschiedene USB-Netzteile mit unterschiedlichen Stromstärken getestet
- Alle Kabel auf Kurzschlüsse und korrekte Polarität überprüft
- Überprüft, ob das Step-Up-Modul korrekt funktioniert
- Den ESP32mit einem separaten Netzteil und über den Raspberry Pi 
getestet (funktioniert einwandfrei)
- Die ESPhome-Firmware doppelt überprüft
- Meine ESPhome-Konfiguration überprüft (sollte nicht das Problem sein, 
da es über den Pi funktioniert)

Zusätzliche Informationen:
- ESP32-Kamera mit OV2640 und ESPhome
- Raspberry Pi 3b
- Mini Step-Up DC DC Booster (5V auf 12V) - getestet und funktioniert
36 IR-LED-Ring (12V)

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe!

: Verschoben durch Moderator
von Andi M. (andi6510) Benutzerseite


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Funktioniert es, wenn die Verbindung zum step Up Modul aufgetrennt wird 
(auf der 5V Seite)?
Du schreibst leider nichts über die wirklich relevanten Daten:
Welche Stromstärken haben denn die unterschiedlichen probierten 
Netzteile?
Welche Stromaufnahme hat der Led Ring?
Ich vermute, die LEDs ziehen einfach viel zu viel Strom. Das packt ein 
5V USB Netzteil i.d.Regel nicht.

von Max (smart455)


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Ja, ohne den Step-Up-Wandler funktioniert alles einwandfrei. Das 
Netzteil hätte ich persönlich nicht in Verdacht gehabt, da es mit einem 
Raspberry Pi dazwischen, also einem zusätzlichen Verbraucher, wieder 
einwandfrei funktioniert.
Das Datenblatt des Rings kann ich nicht hundertprozentig finden, aber es 
dürfte sich um 12V x 320mA handeln, was nach dem Step-Up-Wandler etwa 5V 
x 850mA entspricht. Das ESP mit Kamera soll bei etwa 5V x 310mA im 
Normalbetrieb liegen. Unter Last rechnen wir mit 500mA. Insgesamt liege 
ich also immer noch unter 1,5A unter Normalbedingungen. Zusätzlich teste 
ich das Setup in einem beleuchteten Raum, was bedeutet, dass die LEDs 
aufgrund des Fotowiderstands nicht viel verbrauchen dürften. Netzteile 
habe ich, wie gesagt, mehrere versucht: 1A, 1,5A, 2A, 3,1A und 5A, wobei 
das letzte wohl ein Quick-Charge-Netzteil ist. Ich gehe davon aus, dass 
das ESP die 5A nicht nutzen kann.

von Sebastian W. (wangnick)


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Der Step-up-Wandler wird wohl in der Spulenbestromungsphase den 
Ausgangselko des USB-Netzteils leersaugen, und der ESP32 hat zu wenig 
Stützkapazität auf der 3V3-Seite, um den temporären Spannungsausfall auf 
der 5V-Seite aufzufangen.

LG, Sebastian

von Rüdiger B. (rbruns)


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Da werden die Pufferkondensatoren des Pi hilfreich sein.

von Max (smart455)


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Okay, vielen Dank schon mal. Bedeutet das, dass ein Kondensator zwischen 
Netzteil und ESP das Problem beheben sollte? Welchen Kondensator würdet 
ihr dafür am besten empfehlen? Ich habe etwas recherchiert und es werden 
unter anderem Werte von 10µF, 100µF und 220µF genannt.

von Sebastian W. (wangnick)


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Ich denke, es wäre besser, am Step-Up-Wandler genug 5V-Energie für einen 
Spulenzylus bereitzuhalten. Ich würde auch nur mit 80% Effizienz 
rechnen, also eher durchschnittlich 1A Strom aus der 5V-Versorgung wenn 
350mA nach 12V fließen. Die nötige Kapazität richtet sich dann nach der 
Schaltfrequenz des DC/DC.

Aber vorher würde ich mit dem Oszilloskop messen, was bei dir 
tatsächlich mit den Spannungen passiert.

LG, Sebastian

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich würde als Ursache eine zu geringe Anstiegsgeschwindigkeit auf die 
Sollspannung vermuten - check das man mit einem Oszi. Habe ähnliche 
Probleme mit einem Türöffner-Projekt auf Basis Wemos D1 Mini. Musste das 
Konzept gründlich ändern ...

: Bearbeitet durch User
von Stephan S. (uxdx)


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Max schrieb:
> Okay, vielen Dank schon mal. Bedeutet das, dass ein Kondensator zwischen
> Netzteil und ESP das Problem beheben sollte? Welchen Kondensator würdet
> ihr dafür am besten empfehlen? Ich habe etwas recherchiert und es werden
> unter anderem Werte von 10µF, 100µF und 220µF genannt.

Na klar, folgende Schaltung ist empfehlenswert:
1
Netzteil            ESP
2
--------+          +---------
3
        |   220µ   |
4
    +5V +----||----+ +5V
5
        |          |
6
    GND +----------+ GND
7
        |          |
8
--------+          +---------
duckundwech

: Bearbeitet durch User
von Lukas T. (tapy)


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Welches Programm ist auf dem ESP? Nicht, dass der bei ausbleibender 
Aktivität auf der Seriellen nach ein paar Sekunden die LED einfach 
abschaltet?

von Max (smart455)


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Passt, danke schon mal. Ich schau, dass ich einen finde und ausprobiere.

Hab ESPhome mit der esp32_camera Funktion auf dem ESP drauf.

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