Dieses Tutorial hilft dir, Brownout-Probleme mit deinem ESP32-CAM Board zu beheben. Die Symptome eines Brownouts sind eine instabile Funktion des ESP32-CAM-Boards mit zufälligen Resets, verursacht durch eine instabile oder unzureichende Stromversorgung.
Da der ESP32-CAM ein Mikrocontroller-Modul ist, das Wi-Fi und eine integrierte Kamera enthält, ist er recht stromhungrig, und Brownout-Fehler sind nicht ungewöhnlich. Der ESP32 verfügt über einen Detektor, der auf niedrige Spannung achtet und bei Erkennung das Board zurücksetzt und folgende Fehlermeldung im Serial Monitor ausgibt:
Brownout detector was triggered
Dieses Tutorial erklärt, was ein Brownout ist, warum er auftritt und wie man ihn mit Hardware- und Softwarelösungen behebt.
Was ist ein Brownout?
Ein Brownout tritt auf, wenn die Versorgungsspannung unter die vom ESP32 benötigte Mindestschwelle fällt. In diesem Fall löst der Mikrocontroller einen Brownout-Detektor aus, der einen Reset durchführt, um Fehlfunktionen zu verhindern.
Die Symptome eines Brownouts sind das Zurücksetzen oder Neustarten des Boards, die Fehlermeldung „Brownout detector was triggered“ oder Ausfälle der Wi-Fi-Verbindung bzw. der Kamera-Initialisierung.
Brownouts werden typischerweise durch eine schwache oder instabile Stromversorgung, Spannungsabfälle durch lange Kabel oder schlechte Verbindungen sowie plötzliche Stromspitzen durch Kamera oder Wi-Fi-Modul verursacht.
Strombedarf des ESP32-CAM
Der ESP32-CAM verbraucht aufgrund des Kameramoduls mehr Strom als ein Standard-ESP32. Intern arbeitet er mit 3,3 V, aber das Board verfügt über einen AMS1117-3.3 Spannungsregler, der eine Eingangsspannung von bis zu 15 V erlaubt und Ströme bis zu 1A unterstützt.
Wenn Kamera und/oder Wi-Fi genutzt werden, kann das Board bis zu 500 mA verbrauchen. Wenn die Stromversorgung diesen Strom nicht liefern kann und die Spannung abfällt, tritt ein Brownout auf.
Häufige Ursachen für Brownouts
- Verwendung von USB-zu-Seriell-Adaptern, die weniger als 500 mA liefern
- Stromversorgung des ESP32-CAM über den 3,3V-Pin statt über den 5V-Pin
- Verwendung von langen oder dünnen Kabeln, die Widerstand und Spannungsabfälle verursachen
- Stromversorgung über ein Breadboard mit schlechten Kontakten
- Verwendung von Powerbanks mit automatischer Abschaltfunktion
- Defekter AMS1117-Spannungsregler
Lösungen
Verwende eine stabile Stromquelle
- Nutze ein geregeltes 5V 2A Netzteil
- Versorge den ESP32-CAM über den 5V-Pin, nicht über den 3,3V-Pin
- Vermeide die Stromversorgung direkt über einen USB-Port am Computer, außer du nutzt einen aktiven USB-Hub
Kondensatoren hinzufügen
Du kannst plötzliche Stromspitzen durch einen Bulk-Kondensator ausgleichen. Verbinde einen 470µF oder größeren Elektrolytkondensator zwischen 5V und GND, wie unten gezeigt. Achte auf die richtige Polung.
Du kannst auch einen 0,1µF Keramikkondensator hinzufügen, um hochfrequentes Rauschen zu filtern, falls du sporadische Fehler wie eine instabile Wi-Fi-Verbindung beobachtest.
Verbessere die Verkabelung
Verwende kurze, dicke Kabel (z.B. 22 AWG oder dicker) und vermeide die Stromversorgung über Breadboards. Wenn du über ein Breadboard versorgst, verdopple die Jumper-Kabel, um eine stabile Stromversorgung sicherzustellen.
Umgehe den Spannungsregler
Wenn der AMS1117-Spannungsregler auf dem Board defekt ist, kannst du versuchen, das Board direkt über den 3,3V-Eingangspin zu versorgen. Das wird normalerweise nicht empfohlen, kann aber in diesem Fall helfen. Alternativ kannst du auch einen Ersatz für den defekten AMS1117 löten.
Deaktiviere den Brownout-Detektor in der Software
Du kannst den Brownout-Detektor vorübergehend zum Testen per Code deaktivieren:
#include "soc/soc.h" // Access system control
#include "soc/rtc_cntl_reg.h" // Access RTC control registers
void setup() {
WRITE_PERI_REG(RTC_CNTL_BROWN_OUT_REG, 0); // Disable brownout detector
// Other initialization code...
}
Das löst das Problem jedoch nicht wirklich. Statt der Brownout-Fehler können dann andere schwer zu diagnostizierende Fehler auftreten, wie instabile Wi-Fi-Verbindungen, sporadische Kamera-Ausfälle, verrauschtes Video usw.
Fazit
Zusammenfassend sind Brownouts Resets des ESP32-CAM, verursacht durch eine instabile oder unzureichende Stromversorgung. Der ESP32-CAM ist anfälliger für Brownouts als andere ESP32-Boards, da das Kameramodul den Stromverbrauch erhöht. Die beste Lösung, um Brownouts zu vermeiden, ist eine stabile Stromversorgung mit mindestens 1A bei 5V sicherzustellen.
Wenn du gerade erst mit dem ESP32-CAM anfängst, lies unser Programming the ESP32-CAM Tutorial, und wenn du weitere Fragen hast, kannst du sie gerne im Kommentarbereich stellen.
Viel Spaß beim Tüfteln ; )
