Esp32s3-camera

ESP32-S3 Camera — v1.4

以 ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 為核心的隨身相機板：OV2640 DVP 相機、microSD 存檔、USB-C 燒錄與充電、鋰電池供電、電源開關與電源燈，1.3 吋 ST7789 預覽螢幕直接插在背面的母座上，快門在上板邊側按。v1.3 起為 3D 列印相機式外殼（鏡頭正面、螢幕背面）而改，v1.4 把快門移到上板邊。KiCad 10 專案，設計成直接送 JLCPCB PCBA。

目前狀態

• v1.4 已定稿，可下單。 快照在 versions/v1.4/，含 Gerber、BOM、CPL、ERC/DRC 報告，視為唯讀。v1.2、v1.3 都沒有下單。
• 預覽螢幕用七條公–母杜邦線接板上母座 J5（2026-09-23 決定，省事不焊；腳序一對一）。模組鎖在後殼四支矮柱上、蓋在電池上方，亮面離板底約 26.4 mm；外殼後半因為杜邦膠殼加深到 27 mm 內深，整機 40.1 mm。細節與外殼用的尺寸在 DESIGN.md 2d 節與 enclosure/README.md。
• 版本沿革：v1.0 最初佈局 → v1.1 相機腳位改 ESP32-CAM 標準、加相機 LDO、填 LCSC 料號 → v1.2 加 SW4、R21、R20、D5 與 ON/OFF 絲印 → v1.3 J5/J6 兩條排針換成 1×7 螢幕母座 J5（SMD 與 CPL 不變）→ v1.4 快門 SW3 換成側按式移到上板邊右段，C12 下移 0.8 mm（CPL 只差這兩行）。
• 外殼相關但仍刻意沒改：LED 分兩面、板邊開口分三邊（USB-C 與開關右邊、記憶卡左邊、快門上邊）。
• 送洗前檢查補了兩顆 GND 過孔（J2.23、C3.2 原本焊盤浮接），細節見 DESIGN.md 第 3 節。

簡報

另有一個線上頁面「ESP32-S3 相機板零件分工圖」（claude.ai 私人連結，組織內可看），2026-09-23 已更新到 v1.4 杜邦線版：依座標畫的零件分工圖、組裝示意與裸板 3D 渲染、外殼與杜邦線走線渲染、採購清單。

兩份都用 PowerPoint 匯出成 PDF，PDF 內的購買連結可點。兩份簡報 2026-09-23 已更新到 v1.4（螢幕母座、側按快門、外殼）；更新方式是 tools/update_decks_v14.py 在 v1.2 檔上改文字、換圖、加頁，再用 tools/export_decks.py 叫 PowerPoint 匯出 PDF 與檢查用的 PNG。

檔案地圖

esp32s3-camera/
├── README.md                     本檔
├── DESIGN.md                     設計規格書：決策、腳位、電路細節、組裝與機構、版本規則
├── esp32s3-camera.kicad_pro/.kicad_sch/.kicad_pcb   KiCad 10 專案（根目錄永遠是最新版）
├── esp32s3-camera.pretty/        自訂 footprint（ESP32-S3-WROOM-1-Cam）
├── esp32s3-camera.step           板子 STEP，給外殼設計用
├── erc.rpt / drc.rpt / netlist.net
├── view-top.png / view-bottom.png   v1.4 頂面、底面 3D 正視
├── esp32s3-camera-v1.4.pptx / .pdf   零件分工、組裝示意、渲染圖、外殼、採購清單簡報（完整版 20 頁）
├── esp32s3-camera-v1.4-簡易版.pptx / .pdf   給外行人看的 11 頁簡易版
├── tools/                        簡報更新與匯出腳本（python-pptx + PowerPoint COM）
│
├── fab/                          送廠檔案
│   ├── esp32s3-camera-gerber.zip   Gerber + 鑽孔打包
│   ├── esp32s3-camera-bom.csv      BOM，含 LCSC Part # 欄
│   ├── esp32s3-camera-cpl.csv      貼片座標
│   ├── gerber/                     未打包的 Gerber、鑽孔檔
│   ├── JLCPCB-上傳-v1.4/            上傳用三個檔案的重新命名版 + 一頁說明
│   ├── JLCPCB-下單清單.md           下單逐步核對表，含收到板子後的第一次上電
│   └── 採購清單.md                  板外零件與插件的購買網址
│
├── render/                       kicad-cli 光線追蹤渲染
│   ├── iso-*/top/bottom/low-angle/closeup-*.png   裸板貼片後
│   ├── assembled-*.png / closeup-camera-module.png   插相機、記憶卡、電池、螢幕的組裝示意

render/illustration/esp32s3-camera-illustration.kicad_pcb 多了三個沒有焊盤的假零件掛簡化模型，只用來渲染，不要拿它出 Gerber。

怎麼下單

1. 依 fab/JLCPCB-下單清單.md 逐項核對。上傳 fab/esp32s3-camera-gerber.zip、esp32s3-camera-bom.csv、esp32s3-camera-cpl.csv。
2. PCB：4 層、60 × 85 mm、1.6 mm、1 oz、ENIG 建議、Tented via，最少 5 片。
3. PCBA：雙面貼片，最少 2 片。
   • Economic 只焊 SMD：J4 電池座、J5 1×7 母座（C225482）自己買回來手焊。
   • Standard 含插件：兩顆一起焊好。
4. 料號配對頁逐行看：U1 C2913202（N16R8，可能預購，不要被換成 N8 或無 R 版）、D3 C8598（SOD-123，不是 SS14）、SW4 C431540、SW3 C110293（ALPS SKRTLAE010 側按，不要被換成頂按式）。
5. 零件擺放預覽確認方向：U1 天線端朝板子底邊、J1 開口朝板邊、J2 掀蓋朝板邊、SW4 撥桿朝右板邊、SW3 觸桿朝上板邊、J5 母座在底面、方形 pin 1 焊盤朝天線那一端。

板外要自己買的

相機模組、鋰電池、microSD 卡、USB-C 線是最小採購；Economic 方案再加 J4 電池座。完整清單與購買網址在 fab/採購清單.md。

組裝重點

• 相機：排線接觸面朝下插入 J2，出來約 2.5 mm 就反折 180° 蓋回 J2，模組貼在按鍵欄與 U4 之間的空區（x 25.5–34.5、y 20.5–29.5 mm），鏡頭中心 (30, 25)，底下墊 8 × 8 mm 泡棉膠。
• 電池：貼在底面中央 (34, 44)，墊 2 mm 泡棉，保護板端朝下緣。J4 pin 1 = 正極，在 L 形絲印那一側、靠板子中央。電池插頭極性沒有統一規範，插之前先量。
• 螢幕：模組排針對準底面右板邊的 J5 母座直接插到底，亮面朝外、身體蓋在電池上方。腳序一對一：GND、3V3、SCL (GPIO44)、SDA (GPIO43)、RES (GPIO6)、DC (GPIO5)、BLK (GPIO4)，板上每格都有絲印，第一次插之前先對一下模組上的 GND 字有沒有對到板上 GND 那格。借用 UART0 腳位當 SPI，USB 序列埠仍可用。
• 快門：SW3 在上板邊右段，觸桿朝板邊伸出 0.56 mm 內，由外殼上牆的快門帽按壓；不裝外殼時用指甲從板邊按。BOOT、RESET 仍在鏡頭面左欄。
• 電源開關：撥向板子上緣（角落孔那側）= OFF，撥向模組 = ON，絲印已標。關機時 USB 仍可充電，D2 紅燈照常。D5 藍燈接 3.3V，開機必亮。
• microSD：從左板邊插入 J3，金手指朝電路板，推到「喀」一聲。
• 底面高度：電池 + 泡棉 8 mm；J5 上的杜邦公頭膠殼到板底下 22.5 mm；螢幕模組背面離板底 23.6 mm、亮面 26.4 mm，外殼底側內深 27.0 mm。
• 外殼開孔：鏡頭 (30, 25) 頂面；快門上板邊 x 47.6–53.6、板頂以上 0.2–4.4 mm；BOOT/RESET 針孔 (9, 24)、(9, 32)；開關右板邊 y 8–14；USB-C 右板邊 y 19.5–28.5；記憶卡左板邊 y 36–52；螢幕窗 23.4 × 23.4 mm，中心約 (28.4, 45) 底面。板子 STEP 在 esp32s3-camera.step，含母座；螢幕模組的簡化模型在 render/illustration/models/display_module.wrl。

外殼

enclosure/ 是給 v1.4 板子的相機式兩片殼（前殼鏡頭面、後殼螢幕面，快門帽在上牆），用 enclosure/build_enclosure_sw.py 透過 SolidWorks 2024 的 API 依板檔座標自動建模，組合件含板子 STEP 與板外零件簡化模型，干涉檢查 0 件。螢幕模組用四支 M2×4 鎖在後殼的矮柱上、以七條杜邦線接 J5，快門帽在上牆。外形 65 × 90 × 40.1 mm，四支 M2×35 從背面鎖。組合件連相機模組、排線反折、電池與電池線、記憶卡、螢幕模組、杜邦線的簡化模型都放進去做過干涉檢查，0 件。尺寸依據、列印方向、組裝步驗與第一次實體要驗證的項目都在 enclosure/README.md。

收到板子後的第一次上電

先不插相機與電池。接 USB-C 撥 SW4 看 D5 亮滅，量 +3V3 / +2V8 / +1V2 對地無短路且電壓正確，電腦看到 ESP32-S3 USB 裝置，燒 blink 測 D1。都過了再依序插 microSD、相機排線、最後接電池。完整清單在 fab/JLCPCB-下單清單.md 第 8 節。

韌體

firmware/esp32s3-camera/ 是 Arduino 專案（2026-10-10 起）：OV2640 即時預覽顯示在 ST7789 上，側邊快門拍 1600 × 1200 JPEG 存到 microSD /DCIM/，BOOT 鍵切換閃光燈。腳位全在 firmware/esp32s3-camera/board_pins.h，與 DESIGN.md 第 4 節一致。Board 選 ESP32S3 Dev Module，PSRAM 選 OPI PSRAM（R8 是 octal，選 QSPI 會抓不到），Flash 16MB，USB CDC On Boot 開。編譯設定、arduino-cli 指令、尚未在硬體驗證的項目見 firmware/README.md。板子還沒下單，韌體目前只確認能編譯（核心 3.3.10）。

版本規則

• 根目錄永遠是正在改的最新版。每次出 Gerber 準備下單，把 .kicad_pcb / .kicad_sch / .kicad_pro、esp32s3-camera.pretty/、fp-lib-table 與 fab/ 內的 zip、BOM、CPL 複製到 versions/vX.Y/，並寫 README.txt。
• 版本號用數字（v1.0、v1.1、v1.2），不用 rev A / rev B。板上絲印、KiCad 標題欄、Gerber ProjectId 三處同步。
• 不在根目錄留 *.bak_before_xxx，中途快照交給 KiCad 的 .history/。
• 2026-09-21 起以 Git 管理，遠端為公開的 GitHub LCQIANN/esp32s3-camera；versions/ 的快照仍照上面規則保留。

重新輸出送廠檔

kicad-cli sch export bom --fields "Reference,Value,Footprint,QUANTITY,LCSC" --labels "Designator,Comment,Footprint,Qty,LCSC Part #" --group-by "Value,Footprint,LCSC" --exclude-dnp -o fab/esp32s3-camera-bom.csv esp32s3-camera.kicad_sch
kicad-cli pcb drc --schematic-parity esp32s3-camera.kicad_pcb

輔助腳本（render/illustration/，用 KiCad 附的 python 執行）

教訓

• DRC 報的「zone unconnected」不要當敷銅碎片忽略。KiCad 只回報兩群集間最近的一對物件，浮接的焊盤會藏在後面。
• D3 要用 B5819W SOD-123（C8598），LCSC 上的 SS14 是 SMA 封裝，焊盤不合。
• JLCPCB 的零件旋轉定義與 KiCad 不一定一致，零件擺放預覽頁逐一看有極性的零件。