Day 1｜ESP32-CAM 是誰？能幹嘛？（規格 × 亮點 × 限制 × 一次看懂）

今天先把 ESP32-CAM 認識清楚：它不是單眼、也不是監視器；它是「會拍照的微控制器」，自帶 Wi-Fi／BT、支援相機模組（常見 OV2640），體積小、很便宜。
用一句話形容：能用銅板價，把你的點子拍成現實。

1) 三分鐘速懂：腦中地圖

[鏡頭 OV2640] -> [ESP32 (JPEG 壓縮 / 緩衝 / 控制)] -> [Wi-Fi 傳到網路]
                                  |                     ├─ HTTP 串流（/stream）
                                  |                     ├─ 單張快照（/capture）
                                  ├─ microSD 存圖       └─ MQTT（事件/拍照指令）
                                  └─ GPIO（補光、蜂鳴器、感測器）

重點：ESP32-CAM 沒有一般電腦的作業系統，它靠「韌體」把事做好；省電、便宜，但算力有限（重 AI 交給後端像是 Raspberry Pi 5）。

2) 規格與亮點

優勢：便宜、省電、快速開發、可串 HTTP/MQTT、能當「多點前端相機」。
限制：無原生 USB（刷機靠 USB-TTL）、RAM 小、算力弱（臉辨/偵測交給後端如 Pi 5）。

3) 最常見的三種用途

1. 門口管家：偵測到人 → 拍照 → LINE 通知
2. 植物/實驗 timelapse：每 5 分鐘一張，週末變成縮時影片
3. 客流/事件蒐證：前端僅拍攝，後端（Pi 5）負責分析、存檔、儀表板

迷你流程圖（門口管家）

[ESP32-CAM] --(MJPEG / HTTP)--> [Pi 5 (OpenCV/TFLite)]
                             ├─ 儲存到 NVMe
                             └─ LINE/Telegram 通知

4) 第一次上手：硬體接線 & 刷韌體心法

4.1 刷機模式接線表（USB-TTL ↔ ESP32-CAM）

刷完後：拔 IO0→GND，按 RST 重開，回一般模式。

4.2 Arduino IDE 設定（超快速）

• 安裝套件：esp32 by Espressif Systems
• 板子：AI Thinker ESP32-CAM
• PSRAM：Enabled；Partition 可選 Huge APP
• 範例：CameraWebServer → 填 Wi-Fi → 上傳 → 串流起飛

5) 「能跑就好」的兩段範例

5.1 拍一張存到 SD（Arduino C++）

#include "esp_camera.h"
#include "FS.h"
#include "SD_MMC.h"

void setup(){
  // ... 省略 Wi-Fi 與 camera_config_t ...
  SD_MMC.begin("/sdcard", true); // 1-bit 模式常見，避免供電不穩
}

void loop(){
  camera_fb_t * fb = esp_camera_fb_get();
  if (!fb) return;
  static int n=0;
  String path = "/" + String(n++) + ".jpg";
  File f = SD_MMC.open(path, FILE_WRITE);
  if (f) { f.write(fb->buf, fb->len); f.close(); }
  esp_camera_fb_return(fb);
  delay(5000); // 每 5 秒存一張
}

5.2 Python 端讀串流（OpenCV，看得到就成功 80%）

import cv2
cap = cv2.VideoCapture("http://<ESP32-IP>/stream")  # 或者 :81/stream 視範例定義
while True:
    ok, frame = cap.read()
    if not ok: break
    cv2.imshow("ESP32-CAM", frame)
    if cv2.waitKey(1) == 27: break  # 按 ESC 離開
cap.release(); cv2.destroyAllWindows()

6) 解析度 vs 延遲（概念表）——「先小後大」是王道

解析度            端到端延遲（概念）
QVGA  (320x240)   ■■■□□□□  （~120ms）
VGA   (640x480)   ■■■■□□  （~200ms）
SVGA  (800x600)   ■■■■■□  （~320ms）
XGA  (1024x768)   ■■■■■■  （~480ms）
Tips：先用 QVGA/VGA 把串流與網路調順，再逐步拉高解析度與畫質。

7) 常見坑位與救命小抄

8) 三個超有梗的實例（你今天就能做）

A. 智慧門口管家（最小可跑）

• ESP32-CAM：跑 CameraWebServer
• Pi/PC：OpenCV 偵測「畫面變化」→ 存 JPG 到 events/ → LINE 通知
• 晚上 11:00 〜 早上 6:00 才觸發（減少誤報）

B. 植物縮時相簿

• 每 10 分鐘 /capture 一張 → 存到伺服器資料夾
• 一天 144 張 → ffmpeg 合成成 10 秒縮時影片

C. 「拍照 API」服務

• 在 ESP32-CAM 開一個 /shot 路由：每次 GET 就拍一張回傳
• 你可以用瀏覽器、IFTTT、或任何後端程式直接取圖

9) Day 1 完成清單 ✅

• [ ] 了解 ESP32-CAM 的定位與限制
• [ ] 準備 USB-TTL、杜邦線、足夠的 5V 供電
• [ ] 上傳 CameraWebServer，成功看到串流
• [ ] 用 PC 抓到影像（OpenCV）
• [ ] 決定你要玩哪一個入門應用（門口管家／縮時相簿／拍照 API）

10) 明天預告（Day 2）

• 從 0 到 1：把你的 ESP32-CAM 變成「穩定的 Wi-Fi 相機」
• 調參、降延遲、SD 卡 timelapse、HTTP/MQTT、以及「我才不想半夜誤報」的設定術 😎