「電路DIY」ESP32-CAM上的視頻流服務(wù)器

不久前，我注意到ESP32基于攝像頭板稱為ESP32-CAM在立創(chuàng)商城上，計劃買一個來玩，但直到最近我看到一個教程時才有機會。我覺得這是一個很好的板子，今天的教程將重點介紹使用ESP32-CAM板構(gòu)建視頻流服務(wù)器。

這個ESP32-CAM非常便宜（價格不到10美元），一個基于ESP32-S芯片的小型攝像頭模塊人工智能思考者. 它本質(zhì)上包括OV2640相機內(nèi)置ESP32模塊和外設(shè)（傳感器和執(zhí)行器）可連接的幾個GPIO，以及一個microSD卡插槽，可用于存儲相機的圖像。突出的事實是，它是專為獨立攝像頭應(yīng)用程序設(shè)計的，ESP32-CAM沒有配備USB端口等功能，所有這些功能都可以在普通的ESP-32主板上使用。缺少USB端口也意味著缺少FTDI芯片，要對電路板進行編程，您需要使用FTDI程序員。

ESP32-CAM（來源：Dealextreme）

ESP32-CAM板的一些功能如下所示：

• 802.11b/g/n Wi-Fi BT SoC模塊，支持STA/AP/STA AP工作模式

• 低功耗32位CPU，也可以服務(wù)于應(yīng)用處理器

• 最高160MHz時鐘速度，總計算能力高達600 DMIPS

• 內(nèi)置520 KB SRAM，外部4MPRAM

• 支持UART/SPI/I2C/PWM/ADC/DAC

• 支持OV2640和OV7670攝像頭，并內(nèi)置閃光燈

• 支持圖像WiFI上傳

• SD卡插槽

• 嵌入式Lwip和FreeRTOS

• 支持智能配置/AirKiss技術(shù)

• 支持串行端口本地和遠程固件升級（FOTA）

為了演示ESP32-CAM是如何工作的，我們將構(gòu)建一個視頻流服務(wù)器，它的IP地址可以從外部訪問，從而從ESP32-CAM攝像頭獲取實時流。

這些步驟非常簡單，在本教程的最后，您應(yīng)該熟悉ESP32-CAM，足以用它構(gòu)建一個更驚人的項目。

本項目所需的組成部分包括：；

1. ESP32-CAM

2. 3.3V FTDI Programmer

3. 跨接導線

4. 面包板

組件可以從附加鏈接購買。對于FTDI，SparkFun的FTDI基本突破被使用，但是您可以決定使用任何其他類似的板3.3V邏輯電平 .

ESP32-CAM附帶連接的攝像頭，如果您的情況不同，您只需將攝像頭連接到所提供的端口即可。這就留下了ESP32-CAM和FTDI程序員之間的聯(lián)系。FTDI編程器通過UART與ESP32-CAM通信，它將連接到ESP32-CAM的UART引腳。連接如下圖所示；

示意圖

再次檢查連接，確保一切正常。

我們將在這個項目中使用Arduino IDE，因此，我們需要為ESP32設(shè)置Arduino IDE和板文件。按照我們之前在鈥上寫的本教程中詳細介紹的步驟操作用Arduino IDE編程ESP32“去完成它

今天項目的代碼基于CameraWebserverESP32庫中的示例。這個項目背后的想法很簡單，ESP32-CAM板被配置為一個web服務(wù)器，在網(wǎng)頁上提供來自攝像頭的實時反饋，因此與ESP在同一網(wǎng)絡(luò)上的任何瀏覽器都可以通過訪問該板的IP地址來查看實時提要。

代碼使用esp攝像頭圖書館和無線網(wǎng)絡(luò)圖書館。這個esp攝像頭庫包含允許訪問攝像機的功能和拍照和錄制視頻等功能，而ESP的無線網(wǎng)絡(luò)庫包含一些函數(shù)，這些函數(shù)允許我們將ESP32設(shè)置為web服務(wù)器。安裝這些庫時安裝這些庫ESP32 Arduino IDE公司因此，它們不需要特殊的安裝過程。

像往常一樣，我會對代碼的某些部分做一個快速的解釋，并在項目結(jié)束時提供完整的代碼。

代碼從包含我們將要使用的所有庫開始。根據(jù)您的ESP32庫/附加模塊版本攝像頭引腳.h文件將作為文件附著到草圖，或?qū)⑵鋬?nèi)容復制到草圖中。在我們的例子中，它是作為一個文件附加的，并且該文件已經(jīng)被添加到下載部分下的文件中。

#include "esp_camera.h"#include <WiFi.h>#include "camera_pins.h"

接下來，將指定正在使用的相機的型號。在這種情況下，我們將使用人工智能思考者照相機，所以它是指定的。

// Select camera model//#define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT//#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER

接下來，我們提供要連接ESP32的訪問點的憑據(jù)，并初始化StartCameraServer功能

const char* ssid = "ssid";const char* password = "password";void startCameraServer();

接下來是無效設(shè)置（）功能。我們通過初始化串行通信來啟動函數(shù)，然后配置攝像機，將其引腳設(shè)置為存儲在攝像頭引腳.h文件。我們還設(shè)置了頻率和像素格式等設(shè)置。

camera_config_t config;  config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;  config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;  config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;  config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;  config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;  config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;  config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;  config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;  config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;  config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;  config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;  config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;  config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;  config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;  config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;  config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;  config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;  config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;  config.xclk_freq_hz = 20000000;  config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;

接下來，我們檢查電路板是否有一個PSRAM并初始化它，設(shè)置幀大小和JPEG質(zhì)量。

if(psramFound()){   config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;   config.jpeg_quality = 10;   config.fb_count = 2;
 } else {   config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;   config.jpeg_quality = 12;   config.fb_count = 1;
 }

接下來，我們使用創(chuàng)建的配置初始化攝像機

// camera initesp_err_t err = esp_camera_init(&config);if (err != ESP_OK) {
  Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);  return;
}

并設(shè)置正在使用的攝影機傳感器的屬性。

  sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();  //initial sensors are flipped vertically and colors are a bit saturated
  if (s->id.PID == OV3660_PID) {
    s->set_vflip(s, 1);//flip it back
    s->set_brightness(s, 1);//up the blightness just a bit
    s->set_saturation(s, -2);//lower the saturation
  }  //drop down frame size for higher initial frame rate
  s->set_framesize(s, FRAMESIZE_QVGA);#if defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE)
  s->set_vflip(s, 1);
  s->set_hmirror(s, 1);#endif

接下來，我們使用前面提供的憑據(jù)將節(jié)點連接到接入點，并驗證連接狀態(tài)。

WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {   delay(500);   Serial.print(".");
 } Serial.println(""); Serial.println("WiFi connected");

我們通過WiFi呼叫StartCameraServer()該功能可自動開始將攝像頭饋送流至可通過板的IP地址訪問的網(wǎng)頁（顯示在串行監(jiān)視器上，使用Wifi.localIP())功能）

 startCameraServer();  Serial.print("Camera Ready! Use 'http://");  Serial.print(WiFi.localIP());  Serial.println("' to connect");
}

這個無效循環(huán)（）函數(shù)只是在每個刷新點引入一個延遲。

這個StartCameraServer()函數(shù)是ESP32庫中內(nèi)置的函數(shù)之一。你可以檢查一下，以便更好地了解它是如何工作的。

項目的完整代碼如下所示，并附在下載部分下。

#include "esp_camera.h"#include <WiFi.h>#include "camera_pins.h"//// WARNING!!! Make sure that you have either selected ESP32 Wrover Module,//            or another board which has PSRAM enabled//// Select camera model//#define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT//#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE#define CAMERA_MODEL_AI_THINKERconst char* ssid = "ssid";const char* password = "password";void startCameraServer();void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.setDebugOutput(true);
  Serial.println();  camera_config_t config;
  config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;
  config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;
  config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;
  config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;
  config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;
  config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;
  config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;
  config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;
  config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;
  config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;
  config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;
  config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;
  config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;
  config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;
  config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;
  config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;
  config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;
  config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;
  config.xclk_freq_hz = 20000000;
  config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;  //init with high specs to pre-allocate larger buffers
  if(psramFound()){
    config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;
    config.jpeg_quality = 10;
    config.fb_count = 2;
  } else {
    config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
    config.jpeg_quality = 12;
    config.fb_count = 1;
  }#if defined(CAMERA_MODEL_ESP_EYE)
  pinMode(13, INPUT_PULLUP);
  pinMode(14, INPUT_PULLUP);#endif

  // camera init
  esp_err_t err = esp_camera_init(&config);  if (err != ESP_OK) {
    Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);    return;
  }  sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();  //initial sensors are flipped vertically and colors are a bit saturated
  if (s->id.PID == OV3660_PID) {
    s->set_vflip(s, 1);//flip it back
    s->set_brightness(s, 1);//up the blightness just a bit
    s->set_saturation(s, -2);//lower the saturation
  }  //drop down frame size for higher initial frame rate
  s->set_framesize(s, FRAMESIZE_QVGA);#if defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE)
  s->set_vflip(s, 1);
  s->set_hmirror(s, 1);#endif

  WiFi.begin(ssid, password);  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");

  startCameraServer();

  Serial.print("Camera Ready! Use 'http://");
  Serial.print(WiFi.localIP());
  Serial.println("' to connect");
}void loop() {  // put your main code here, to run repeatedly:
  delay(10000);
}

將ESP-32 CAM連接到FTDI編程器，確保GPIO O引腳連接到GND，然后將編程器連接到您的PC，然后按照以下步驟上載代碼：

• 去工具 >董事會然后選擇ESP32翻轉(zhuǎn)模塊

• 去工具 >港口并選擇ESP32/FTDI所連接的COM端口

• 在工具 >分區(qū)方案 , select巨大的應(yīng)用程序（3MB無OTA） Holmium

• 按下ESP32-CAM車載復位按鈕

• 然后，單擊上載按鈕上載代碼

上載代碼后，斷開GPIO 0與GND的連接并打開串行監(jiān)視器波特率為 one hundred and fifteen thousand and two hundred（與序列號。開始（）功能）。按ESP板上顯示的ESP-IP地址重置按鈕。

IP地址

要從攝像頭訪問源，請在與ESP位于同一網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備上打開瀏覽器，然后在地址欄中輸入ESP32-CAM IP地址。按啟動流媒體按鈕，您應(yīng)該可以看到正在流式傳輸?shù)囊曨l。

這個項目可以取得相當大的進步。只需很少或不需要額外的編碼，您就可以輕松地將項目連接到您的家庭助理，這樣您就可以從家庭助理應(yīng)用程序查看流，再多花一點力氣和一張SD卡，我們就可以像面部識別這樣做了。

就這樣！請隨時通過評論區(qū)與我聯(lián)系有關(guān)項目的問題，也讓我知道，如果你將作出任何改進。