ESP-Mosaico 摄像头模块

[English]

本指南介绍 ESP-Mosaico 摄像头模块 （Camera Subboard）的硬件版本、硬件接口、安装方式与软件使用要点。摄像头模块提供 V1.2 和 V1.4 两个版本，均通过 CoreBoard / BaseBoard 左侧 2 × 10P 模块插槽接入，提供 DVP 图像采集能力。

备注

摄像头模块 仅支持左侧插槽 （H2，EEPROM 地址 0x50）。请勿插入右侧插槽。主板版本请参阅 ESP-Mosaico V1.2 或 ESP-Mosaico V1.0。

两个版本均由主机扩展接口供电，通过 8-bit DVP 输出图像数据，SCCB / I2C 用于图像传感器与模块 EEPROM 通信。两个版本的引脚分配相同，图像传感器型号、晶振频率、默认输出分辨率以及 EEPROM 型号与封装有所不同。

本指南包括如下内容：

硬件版本

请根据摄像头模块 PCB 正面的版本号丝印确认硬件版本，并通过以下链接查阅对应版本的详细说明：

以上版本号均指摄像头模块的 PCB 版本，应与 CoreBoard 主板版本区分。每个版本按“版本概述、PCB 正面标识与接口、PCB 反面组件、摄像头参数”的顺序介绍。各版本的安装方式与引脚分配相同，共用下文的 入门指南 和 硬件参考。

V1.2 版本

V1.2 版本概述

V1.2 版本搭载 OV3640 DVP 图像传感器，使用传感器外部的 24 MHz 晶振提供 XCLK，不占用主机 GPIO，默认采集格式为 1024 × 768 UYVY。

模块 EEPROM 采用 AT24C02BS(GMIC)，封装为 SOP-8。

V1.2 PCB 正面标识与接口

PCB 正面无器件，主要标有模块名称、PCB 版本号 V1.2 和日期。

V1.2 摄像头模块 PCB 正面（点击放大）

V1.2 摄像头模块 PCB 正面（点击放大）

正面主要为丝印与测试焊盘，说明如下。

V1.2 版本 PCB 正面标识与接口

序号

主要组件

描述

1

模块名称丝印

标有 Module-Camera 和 ESP Mosaico，用于标识摄像头模块。

2

版本与日期丝印

标有 260804 V1.2，用于标识 PCB 日期与版本。

3

EEPROM 测试焊盘

标有 SDA、SCL、WP、GND 和 3V3，分别对应数据、时钟、写保护、地和 3.3 V 电源信号。

V1.2 PCB 反面组件

所有器件均布局在 PCB 反面，包括摄像头 FPC 连接器、24M 晶振、两颗闪光灯、摄像头状态指示灯（红色 LED）、AT24C02BS(GMIC) EEPROM（SOP-8 封装）及供电电路。

与 ESP-Mosaico 插接的排针采用夹板焊接工艺，焊点位于 PCB 正反两面。

V1.2 摄像头模块 PCB 反面（点击放大）

V1.2 摄像头模块 PCB 反面（点击放大）

反面主要组件说明如下，位置以图中方向为准。

V1.2 版本 PCB 反面组件

序号

主要组件

描述

1

摄像头 FPC 连接器

位于中央，用于连接 OV3640 摄像头，传输图像数据、控制信号与电源。

2

AT24C02BS(GMIC) EEPROM

位于 FPC 连接器右侧，采用 SOP-8 封装；用于存储模块识别信息，左侧插槽的 7-bit 地址为 0x50。

3

1.5 V LDO

位于右上方，为摄像头提供 1.5 V 电源。

4

Camera Flash-1（闪光灯 1）

位于右侧，用于补光。由 GPIO34 控制，拉低亮起、拉高熄灭；应配置为开漏输出，防止主机关机掉电时短暂闪烁。

5

2 × 10-Pin Header（模块排针）

位于下方，采用夹板焊接工艺，焊点位于 PCB 正反两面；用于接入 BaseBoard 左侧 H2 插槽。

6

摄像头状态指示灯（红色 LED）

位于左下方，摄像头启动并工作时亮起，进入休眠（sleep）或关闭时熄灭。

7

Camera Flash-2（闪光灯 2）

位于左侧，用于补光，与闪光灯 1 共用 GPIO34 控制，电平与开漏输出要求相同。

8

2.8 V LDO

位于左上方，为摄像头提供 2.8 V 电源。

9

24 MHz 晶振

位于 FPC 连接器左上方，为 OV3640 提供 XCLK，不占用主机 GPIO。

V1.2 摄像头参数

V1.2 版本摄像头参数

参数

规格

模块 PCB 版本号

V1.2

图像传感器

OV3640

传感器类型与像素数

320 万像素 CMOS

传感器尺寸

1/4 英寸

像素尺寸

1.75 μm

镜头焦距

4.15 mm，定焦

光圈

F2.4

视场角

68°

适用场景

常规视觉采集

镜头畸变

<1%

默认输出格式

1024 × 768 UYVY

输出分辨率与帧率

1024 × 768 @ 30 FPS

支持的图像格式

RAW / YUV / RGB

自动图像控制

AEC（自动曝光控制）/ AGC（自动增益控制）/ AWB（自动白平衡）

V1.4 版本

V1.4 版本概述

V1.4 版本搭载 SC101IOT DVP 图像传感器，使用板载 20 MHz 晶振提供 XCLK，不占用主机 GPIO，默认输出格式为 1280 × 720 UYVY。

模块 EEPROM 采用 24C02S(XBLW)，封装为 SOT23-5。

V1.4 PCB 正面标识与接口

PCB 正面无器件，主要标有模块名称、PCB 版本号 V1.4 和日期。

V1.4 摄像头模块 PCB 正面（点击放大）

V1.4 摄像头模块 PCB 正面（点击放大）

正面主要为丝印与测试焊盘，说明如下。

V1.4 版本 PCB 正面标识与接口

序号

主要组件

描述

1

模块名称丝印

标有 Module-Camera 和 ESP Mosaico，用于标识摄像头模块。

2

版本与日期丝印

标有 20260901 V1.4，用于标识 PCB 日期与版本。

3

EEPROM 测试焊盘

标有 SDA、SCL、WP、GND 和 3V3，分别对应数据、时钟、写保护、地和 3.3 V 电源信号。

V1.4 PCB 反面组件

所有器件均布局在 PCB 反面，包括摄像头 FPC 连接器、20M 晶振、两颗闪光灯、摄像头状态指示灯（红色 LED）、24C02S(XBLW) EEPROM（SOT23-5 封装）及供电电路。

与 ESP-Mosaico 插接的排针采用夹板焊接工艺，焊点位于 PCB 正反两面。

V1.4 摄像头模块 PCB 反面（点击放大）

V1.4 摄像头模块 PCB 反面（点击放大）

反面主要组件说明如下，位置以图中方向为准。

V1.4 版本 PCB 反面组件

序号

主要组件

描述

1

摄像头 FPC 连接器

位于中央，用于连接 SC101IOT 摄像头，传输图像数据、控制信号与电源。

2

24C02S(XBLW) EEPROM

位于 FPC 连接器右侧，采用 SOT23-5 封装；用于存储模块识别信息，左侧插槽的 7-bit 地址为 0x50。

3

Camera Flash-1（闪光灯 1）

位于右侧，用于补光。由 GPIO34 控制，拉低亮起、拉高熄灭；应配置为开漏输出，防止主机关机掉电时短暂闪烁。

4

2 × 10-Pin Header（模块排针）

位于下方，采用夹板焊接工艺，焊点位于 PCB 正反两面；用于接入 BaseBoard 左侧 H2 插槽。

5

摄像头状态指示灯（红色 LED）

位于左下方，摄像头启动并工作时亮起，进入休眠（sleep）或关闭时熄灭。

6

Camera Flash-2（闪光灯 2）

位于左侧，用于补光，与闪光灯 1 共用 GPIO34 控制，电平与开漏输出要求相同。

7

2.8 V LDO

位于左上方，为摄像头提供 2.8 V 电源。

8

20 MHz 晶振

位于 FPC 连接器左上方，为 SC101IOT 提供 XCLK，不占用主机 GPIO。

V1.4 摄像头参数

V1.4 版本的 SC101IOT 摄像头模组提供矮镜头和高镜头两种规格，均支持手动对焦。两种镜头的光学参数分别列于下表，详细信息请参阅 相关文档 中对应的模组规格书。

V1.4 版本摄像头参数

参数

规格

模块 PCB 版本号

V1.4

图像传感器

SC101IOT

传感器类型与像素数

100 万像素 CMOS

传感器尺寸

1/4.2 英寸

像素尺寸

2.9 μm

镜头焦距
矮镜头：3.1 mm，支持手动对焦
高镜头：4.3 mm，支持手动对焦

光圈
矮镜头：F1.8（±5%）
高镜头：F2.4（±5%）

视场角
矮镜头：对角（D）79°，水平（H）73°，垂直（V）42°
高镜头：对角（D）52°，水平（H）46°，垂直（V）26°

适用场景

常规视觉采集

镜头畸变
矮镜头：<1.0%
高镜头：<0.5%

默认输出格式

1280 × 720 UYVY

输出分辨率与帧率

1280 × 720 @ 30 FPS（8-bit，最大传输规格）

支持的图像格式

RAW / YUV422 / RGB

自动图像控制

AEC（自动曝光控制）/ AGC（自动增益控制）/ AWB（自动白平衡）

入门指南

本节适用于 V1.2 和 V1.4 版本。各版本的 PCB 外观、组件与参数请参阅 硬件版本。

模块整体外观

摄像头模块采用翻转式设计，通过合拢或展开镜头所在的翻转部分，可在前摄与后摄状态之间切换。

下图左列为前摄状态，右列为后摄状态，每列上下两张分别展示该状态下模块的两侧外观。

  • 前摄状态（合拢，左列）：镜头所在的翻转部分与模块主体合拢，整体外观紧凑。左上图为镜头侧，左下图为闪光灯侧，镜头与两颗闪光灯朝向相反。

  • 后摄状态（翻转展开，右列）：镜头所在的翻转部分展开，镜头与两颗闪光灯朝向一致，可利用闪光灯为拍摄补光。右上图展示镜头与闪光灯，右下图展示另一侧的翻转连接结构。

摄像头模块前摄与后摄状态的两侧外观（左列：合拢前摄；右列：展开后摄；点击放大）

摄像头模块整体外观：左列为前摄状态（合拢），右列为后摄状态（翻转展开）（点击放大）

必备硬件

  • ESP-Mosaico（CoreBoard V1.0 或 V1.2）

  • ESP-Mosaico 摄像头模块

  • USB 数据线（支持数据传输）

  • 电脑（Windows、Linux 或 macOS）

安装说明

  1. 确认主机已关机或已关闭对外 3.3 V / 5 V 输出。

  2. 将摄像头模块按照“橘色镜头朝上，闪光灯朝下”方向插入主机 左侧 模块插槽（H2），详情见 ESP-Mosaico 使用指南。

  3. 通过 Type-C 为 ESP-Mosaico 供电并开机。扩展 3.3 V / 5 V 仅在 GPIO60 置低时输出。

下图展示摄像头模块插接在 ESP-Mosaico 主体左侧模块插槽（H2）后的状态。安装时请对齐模块排针与插槽，确保连接牢固。

摄像头模块与 ESP-Mosaico 主体插接示意图（点击放大）

摄像头模块与 ESP-Mosaico 主体插接示意图（点击放大）

配套软件示例

摄像头模块提供以下配套示例，使用方法请参阅各示例的说明文档：

用户也可以使用 mosaico_module_camera 摄像头组件 开发自己的应用程序。

硬件参考

接口位置

摄像头模块通过 2 × 10P、2.54 mm 间距的模块排针接入 BaseBoard 左侧 H2 插槽。主机侧连接器定义见 ESP-Mosaico V1.2 的模块接口章节。

左侧模块接口电路图（点击放大）

左侧模块接口电路图（点击放大）

DVP 与控制管脚

摄像头模块接口引脚分配图（点击放大）

摄像头模块接口引脚分配图（点击放大）

下表适用于 V1.2 和 V1.4 版本，所有引脚分配均相同。XCLK 由模块晶振提供，不通过左侧插槽的 GPIO 输出，频率见对应的 V1.2 版本 或 V1.4 版本 说明。

信号

GPIO

左侧插槽引脚

说明

DVP_D0

GPIO16

9

数据位 0

DVP_D1

GPIO15

11

数据位 1

DVP_D2

GPIO33

13

数据位 2；与 USB Serial/JTAG D- 复用

DVP_D3

GPIO4

12

数据位 3

DVP_D4

GPIO14

10

数据位 4；占用左侧 EEPROM 地址选择脚

DVP_D5

GPIO12

8

数据位 5

DVP_D6

GPIO18

5

数据位 6

DVP_D7

GPIO13

6

数据位 7

VSYNC

GPIO55

1

场同步

DE

GPIO19

3

数据有效

PCLK

GPIO17

7

像素时钟

RESET

GPIO53

2

Sensor 复位

PWDN

GPIO48

4

Sensor 掉电控制

FLASH

GPIO34

15

闪光灯；拉低亮起，拉高熄灭，应配置为开漏输出；与 USB Serial/JTAG D+ 复用，默认关闭

SCCB_SDA

GPIO0

16

Sensor / EEPROM 数据线

SCCB_SCL

GPIO1

14

Sensor / EEPROM 时钟线

VCC_3V3

19

3.3 V 供电（由 GPIO60 控制）

5V_OUT / 5V_IN

18 / 17

5 V 输出 / 输入

GND

20

地

I2C 与模块发现

  • 模块 EEPROM：型号与封装见各版本说明，左侧地址 0x50，板型 0x07 （MOSAICO_BOARD_TYPE_CAMERA）。

  • Sensor SCCB 与 EEPROM 共用扩展 I2C：SDA = GPIO0，SCL = GPIO1。CoreBoard V1.2 上该总线为对外 I2C1；V1.0 上与板载器件共享同一路 I2C。

  • 打开摄像头后，GPIO14 改为 DVP D4，左侧插槽 EEPROM 访问暂停，直到 mosaico_camera_del() / bsp_subboard_camera_release() 释放资源。

使用限制

重要

  • 仅左侧插槽 。插入右侧时，BSP 返回 ESP_ERR_NOT_SUPPORTED，不会配置 DVP。

  • GPIO33 / GPIO34 与板载 USB Serial/JTAG PHY 复用。占用摄像头后，左侧插槽的 USB Serial/JTAG 不可用；板载 Type-C USB-OTG 控制台不受影响。

  • 默认输出格式见对应版本的摄像头参数表。软件默认使用 4 个帧缓冲。取到的帧必须通过 mosaico_camera_return_frame() 归还，且在 mosaico_camera_restart() 前归还全部帧。

  • 模块上电后需等待板载 XCLK 稳定（BSP 默认约 20 ms）再访问 SCCB。

免责声明和版权公告

请参阅 免责声明和版权公告。