1. ESP32cam 介紹
ESP32-CAM是小尺寸的攝像頭模組該模塊可以作為最小系統(tǒng)獨(dú)立工作，尺寸僅為 27*40.5*4.5mm，可廣泛應(yīng)用于各種物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)合，適用于家庭智能設(shè)備、工業(yè)無線控制、無線監(jiān)控、QR無線識(shí)別，無線定位系統(tǒng)信號(hào)以及其它物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的理想解決方案。[^1]
其產(chǎn)品特性如下：
- 采用低功耗雙核32位CPU，可作應(yīng)用處理器
- 主頻高達(dá)240MHz，運(yùn)算能力高達(dá) 600 DMIPS
- 內(nèi)置 520 KB SRAM，外置8MB PSRAM
- 支持UART/SPI/I2C/PWM/ADC/DAC等接口
- 支持OV2640和OV7670攝像頭，內(nèi)置閃光燈
- 支持圖片WiFI上傳
- 支持TF卡
- 支持多種休眠模式。
- 內(nèi)嵌Lwip和FreeRTOS
- 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式
- 支持 Smart Config/AirKiss 一鍵配網(wǎng)
- 支持二次開發(fā)
ESP32cam 的接口引腳圖如下所示：
2. arduino IDE
2.1 安裝 arduino IDE
下載官方網(wǎng)址：https://www.arduino.cc/en/software
下載符合自己操作系統(tǒng)版本的IDE并安裝。
2.2 arduino IDE 獲取 ESP32 開發(fā)環(huán)境
由于 arduino IDE 中本身是沒有 ESP32 的開發(fā)版，需要手動(dòng)進(jìn)行安裝，安裝方式如下：
- 打開 Arduino IDE ，找到 文件>首選項(xiàng) ,將 ESP32 的配置鏈接填入附加開發(fā)板管理網(wǎng)址中。
# 配置鏈接
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
- 在 Arduino IDE 中，找到 工具>開發(fā)板>開發(fā)板開發(fā)板管理，搜索 ESP32 或者直接選擇
ESP32 Wrover Module。
3 內(nèi)網(wǎng)視頻實(shí)時(shí)查看
3.1 選擇 文件>示例>ESP32>Camera>CameraWebServer ,進(jìn)入示例代碼界面。
3.2 修改示例代碼中的相關(guān)參數(shù)。
- 修改示例代碼中的 wifi 和密碼的名稱。
- 修改示例代碼中的攝像頭類型為
CAMERA_MODEL_AI_THINKER。
3.3 運(yùn)行結(jié)果
上傳成功后，按一下 ESP32cam 開發(fā)板上的 RST 按鍵 ，重新啟動(dòng)開發(fā)板。
選擇 工具>串口監(jiān)視器，查看串口中輸出的 ip，并用瀏覽器打開 ip 即可實(shí)時(shí)查看視頻畫面。
3.4 程序如下
#include "esp_camera.h"
#include <WiFi.h>
//
// WARNING!!! PSRAM IC required for UXGA resolution and high JPEG quality
// Ensure ESP32 Wrover Module or other board with PSRAM is selected
// Partial images will be transmitted if image exceeds buffer size
//
// Select camera model
// #define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_V2_PSRAM // M5Camera version B Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_ESP32CAM // No PSRAM
#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_TTGO_T_JOURNAL // No PSRAM
#include "camera_pins.h"
const char* ssid = "TP-LINK_1760";
const char* password = "987654321";
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;
// if PSRAM IC present, init with UXGA resolution and higher JPEG quality
// for larger pre-allocated frame buffer.
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 brightness 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) || defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_ESP32CAM)
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);
}
4 燒錄程序到 ESP32cam 開發(fā)板中
4.1 通過配套的下載器進(jìn)行下載
- 將下載器與 ESP32cam 安裝到一起，使用數(shù)據(jù)線鏈接到電腦，安裝商家提供的驅(qū)動(dòng)，之后在 工具選項(xiàng)中選擇對(duì)應(yīng)的 開發(fā)板與串口。
- 然后點(diǎn)擊左上角的編譯驗(yàn)證按鈕進(jìn)行編譯，編譯成功后點(diǎn)擊旁邊的上傳按鈕燒錄到 ESP32cam 開發(fā)板中。
4.2 通過 USB轉(zhuǎn)TTL(CH340)下載器進(jìn)行下載
USB轉(zhuǎn)TTL下載器僅僅是連接線上與配套送的下載器不同，其他下載步驟是一樣的。
USB轉(zhuǎn)TTL下載器與 ESP32cam 的鏈接線如下：
- USB轉(zhuǎn)TTL VCC 接 ESP32cam 5V
- USB轉(zhuǎn)TTL GND 接 ESP32cam GND
- USB轉(zhuǎn)TTL RXD 接 ESP32cam TXD
- USB轉(zhuǎn)TTL TXD 接 ESP32cam RXD
- 下載時(shí)，需要將 GPIO1 接到 GND 上，用來啟動(dòng)下載模式。
5. 外網(wǎng)視頻實(shí)時(shí)查看
外網(wǎng)視頻實(shí)時(shí)查看分為：1. esp32cam 開發(fā)板中運(yùn)行的程序；2. 服務(wù)器中運(yùn)行的程序。
通過ESP32cam 將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送的服務(wù)器中，服務(wù)器運(yùn)行接受程序進(jìn)行接收并展示，這樣的好處是可以發(fā)送到外部公網(wǎng)服務(wù)器中。
程序的燒錄見第四章。
esp32cam 中的程序如下：
#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include "esp_camera.h"
#include <vector>
const char *ssid = "TP-LINK_1760";
const char *password = "987654321";
const IPAddress serverIP(192,168,1,104); //欲訪問的地址，即服務(wù)器的ip，可內(nèi)網(wǎng)也可公網(wǎng)
uint16_t serverPort = 18080; //服務(wù)器端口號(hào)
# MTU
#define maxcache 1430
WiFiClient client; //聲明一個(gè)客戶端對(duì)象，用于與服務(wù)器進(jìn)行連接
//CAMERA_MODEL_AI_THINKER類型攝像頭的引腳定義
#define PWDN_GPIO_NUM 32
#define RESET_GPIO_NUM -1
#define XCLK_GPIO_NUM 0
#define SIOD_GPIO_NUM 26
#define SIOC_GPIO_NUM 27
#define Y9_GPIO_NUM 35
#define Y8_GPIO_NUM 34
#define Y7_GPIO_NUM 39
#define Y6_GPIO_NUM 36
#define Y5_GPIO_NUM 21
#define Y4_GPIO_NUM 19
#define Y3_GPIO_NUM 18
#define Y2_GPIO_NUM 5
#define VSYNC_GPIO_NUM 25
#define HREF_GPIO_NUM 23
#define PCLK_GPIO_NUM 22
static camera_config_t camera_config = {
.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM,
.pin_reset = RESET_GPIO_NUM,
.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM,
.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM,
.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM,
.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM,
.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM,
.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM,
.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM,
.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM,
.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM,
.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM,
.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM,
.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM,
.pin_href = HREF_GPIO_NUM,
.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM,
.xclk_freq_hz = 20000000,
.ledc_timer = LEDC_TIMER_0,
.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0,
.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG,
// .frame_size = FRAMESIZE_VGA,
// FRAMESIZE_UXGA (1600 x 1200)
// FRAMESIZE_QVGA (320 x 240)
// FRAMESIZE_CIF (352 x 288)
// FRAMESIZE_VGA (640 x 480)
// FRAMESIZE_SVGA (800 x 600)
// FRAMESIZE_XGA (1024 x 768)
// FRAMESIZE_SXGA (1280 x 1024)
.frame_size = FRAMESIZE_QVGA,
.jpeg_quality = 24,
// 圖像質(zhì)量（jpeg_quality) 可以是 0 到 63 之間的數(shù)字。數(shù)字越小意味著質(zhì)量越高
.fb_count = 1,
};
void wifi_init()
{
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.setSleep(false); //關(guān)閉STA模式下wifi休眠，提高響應(yīng)速度
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
{
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("WiFi Connected!");
Serial.print("IP Address:");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
esp_err_t camera_init() {
//initialize the camera
esp_err_t err = esp_camera_init(&camera_config);
if (err != ESP_OK) {
Serial.println("Camera Init Failed");
return err;
}
sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();
//initial sensors are flipped vertically and colors are a bit saturated
if (s->id.PID == OV2640_PID) {
// s->set_vflip(s, 1);//flip it back
// s->set_brightness(s, 1);//up the blightness just a bit
// s->set_contrast(s, 1);
}
Serial.println("Camera Init OK!");
return ESP_OK;
}
void setup()
{
Serial.begin(115200);
wifi_init();
camera_init();
}
void loop()
{
Serial.println("Try To Connect TCP Server!");
if (client.connect(serverIP, serverPort)) //嘗試訪問目標(biāo)地址
{
Serial.println("Connect Tcp Server Success!");
//client.println("Frame Begin"); //46 72 61 6D 65 20 42 65 67 69 6E // 0D 0A 代表換行 //向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)
while (1){
camera_fb_t * fb = esp_camera_fb_get();
uint8_t * temp = fb->buf; //這個(gè)是為了保存一個(gè)地址，在攝像頭數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后需要返回，否則會(huì)出現(xiàn)板子發(fā)送一段時(shí)間后自動(dòng)重啟，不斷重復(fù)
if (!fb)
{
Serial.println( "Camera Capture Failed");
}
else
{
//先發(fā)送Frame Begin 表示開始發(fā)送圖片 然后將圖片數(shù)據(jù)分包發(fā)送 每次發(fā)送1430 余數(shù)最后發(fā)送
//完畢后發(fā)送結(jié)束標(biāo)志 Frame Over 表示一張圖片發(fā)送完畢
client.print("Frame Begin"); //一張圖片的起始標(biāo)志
// 將圖片數(shù)據(jù)分段發(fā)送
int leng = fb->len;
int timess = leng/maxcache;
int extra = leng%maxcache;
for(int j = 0;j< timess;j++)
{
client.write(fb->buf, maxcache);
for(int i =0;i< maxcache;i++)
{
fb->buf++;
}
}
client.write(fb->buf, extra);
client.print("Frame Over"); // 一張圖片的結(jié)束標(biāo)志
Serial.print("This Frame Length:");
Serial.print(fb->len);
Serial.println(".Succes To Send Image For TCP!");
//return the frame buffer back to the driver for reuse
fb->buf = temp; //將當(dāng)時(shí)保存的指針重新返還
esp_camera_fb_return(fb); //這一步在發(fā)送完畢后要執(zhí)行，具體作用還未可知。
}
delay(20);//短暫延時(shí) 增加數(shù)據(jù)傳輸可靠性
}
/*
while (client.connected() || client.available()) //如果已連接或有收到的未讀取的數(shù)據(jù)
{
if (client.available()) //如果有數(shù)據(jù)可讀取
{
String line = client.readStringUntil('\n'); //讀取數(shù)據(jù)到換行符
Serial.print("ReceiveData：");
Serial.println(line);
client.print("--From ESP32--:Hello Server!");
}
}
Serial.println("close connect!");
client.stop(); //關(guān)閉客戶端
*/
}
else
{
Serial.println("Connect To Tcp Server Failed!After 10 Seconds Try Again!");
client.stop(); //關(guān)閉客戶端
}
delay(10000);
}
服務(wù)器中運(yùn)行的程序（Python）:文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-740692.html
import socket
import threading
import time
import numpy as np
import cv2
begin_data = b'Frame Begin'
end_data = b'Frame Over'
#接收數(shù)據(jù)
# ESP32發(fā)送一張照片的流程
# 先發(fā)送Frame Begin 表示開始發(fā)送圖片 然后將圖片數(shù)據(jù)分包發(fā)送 每次發(fā)送1430 余數(shù)最后發(fā)送
# 完畢后發(fā)送結(jié)束標(biāo)志 Frame Over 表示一張圖片發(fā)送完畢
# 1430 來自ESP32cam發(fā)送的一個(gè)包大小為1430 接收到數(shù)據(jù) data格式為b''
def handle_sock(sock, addr):
temp_data = b''
t1 = int(round(time.time() * 1000))
while True:
data = sock.recv(1430)
# 如果這一幀數(shù)據(jù)包的開頭是 b'Frame Begin' 則是一張圖片的開始
if data[0:len(begin_data)] == begin_data:
# 將這一幀數(shù)據(jù)包的開始標(biāo)志信息（b'Frame Begin'）清除 因?yàn)樗粚儆趫D片數(shù)據(jù)
data = data[len(begin_data):len(data)]
# 判斷這一幀數(shù)據(jù)流是不是最后一個(gè)幀 最后一針數(shù)據(jù)的結(jié)尾時(shí)b'Frame Over'
while data[-len(end_data):] != end_data:
temp_data = temp_data + data # 不是結(jié)束的包 講數(shù)據(jù)添加進(jìn)temp_data
data = sock.recv(1430)# 繼續(xù)接受數(shù)據(jù) 直到接受的數(shù)據(jù)包包含b'Frame Over' 表示是這張圖片的最后一針
# 判斷為最后一個(gè)包 將數(shù)據(jù)去除 結(jié)束標(biāo)志信息 b'Frame Over'
temp_data = temp_data + data[0:(len(data) - len(end_data))] # 將多余的（\r\nFrame Over）去掉 其他放入temp_data
# 顯示圖片
receive_data = np.frombuffer(temp_data, dtype='uint8') # 將獲取到的字符流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成1維數(shù)組
r_img = cv2.imdecode(receive_data, cv2.IMREAD_COLOR) # 將數(shù)組解碼成圖像
# r_img = r_img.reshape(480, 640, 3)
# r_img = r_img.reshape(320, 240, 3)
t2 = int(round(time.time() * 1000))
fps = 1000//(t2-t1)
cv2.putText(r_img, "FPS" + str(fps), (50, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 0, 0), 2)
cv2.imshow('server_frame', r_img)
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
t1 = t2
print("接收到的數(shù)據(jù)包大小：" + str(len(temp_data))) # 顯示該張照片數(shù)據(jù)大小
temp_data = b'' # 清空數(shù)據(jù) 便于下一章照片使用
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 這里的 ip 與端口是運(yùn)行該程序的服務(wù)器的 ip 與端口，需要與 arduino 中的一致
server.bind(('192.168.1.104', 18080))
server.listen(5)
CONNECTION_LIST = []
#主線程循環(huán)接收客戶端連接
while True:
sock, addr = server.accept()
CONNECTION_LIST.append(sock)
print('Connect--{}'.format(addr))
#連接成功后開一個(gè)線程用于處理客戶端
client_thread = threading.Thread(target=handle_sock, args=(sock, addr))
client_thread.start()
6.參考文獻(xiàn)
- CSDN:ESP32 cam 從安裝…
- Arduino IDE 官網(wǎng)
- CSDN:ESP32cam 與服務(wù)器 TCP 視頻傳輸
- ESP32cam 中 WIFI 與 ADC2
- CSDN:USB2TTL CH340
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版權(quán)信息: CC BY-NC-SA 4.0 (自由轉(zhuǎn)載-非商用-相同方式共享-保持署名)文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-740692.html
到了這里，關(guān)于ESP32cam系列教程001：使用webcam攝像頭實(shí)時(shí)查看視頻的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
