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「电路DIY」ESP32-CAM上的视频流服务器

发布时间：2022-04-26 07:00:08浏览次数：

不久前，我注意到ESP32基于摄像头板称为ESP32-CAM在立创商城上，计划买一个来玩，但直到最近我看到一个教程时才有机会。我觉得这是一个很好的板子，今天的教程将重点介绍使用ESP32-CAM板构建视频流服务器。

这个ESP32-CAM非常便宜（价格不到10美元），一个基于ESP32-S芯片的小型摄像头模块人工智能思考者. 它本质上包括OV2640相机内置ESP32模块和外设（传感器和执行器）可连接的几个GPIO，以及一个microSD卡插槽，可用于存储相机的图像。突出的事实是，它是专为独立摄像头应用程序设计的，ESP32-CAM没有配备USB端口等功能，所有这些功能都可以在普通的ESP-32主板上使用。缺少USB端口也意味着缺少FTDI芯片，要对电路板进行编程，您需要使用FTDI程序员。

ESP32-CAM（来源：Dealextreme）

ESP32-CAM板的一些功能如下所示：

802.11b/g/n Wi-Fi BT SoC模块，支持STA/AP/STA AP工作模式
低功耗32位CPU，也可以服务于应用处理器
最高160MHz时钟速度，总计算能力高达600 DMIPS
内置520 KB SRAM，外部4MPRAM
支持UART/SPI/I2C/PWM/ADC/DAC
支持OV2640和OV7670摄像头，并内置闪光灯
支持图像WiFI上传
SD卡插槽
嵌入式Lwip和FreeRTOS
支持智能配置/AirKiss技术
支持串行端口本地和远程固件升级（FOTA）

为了演示ESP32-CAM是如何工作的，我们将构建一个视频流服务器，它的IP地址可以从外部访问，从而从ESP32-CAM摄像头获取实时流。

这些步骤非常简单，在本教程的最后，您应该熟悉ESP32-CAM，足以用它构建一个更惊人的项目。

所需组件

本项目所需的组成部分包括：；

ESP32-CAM
3.3V FTDI Programmer
跨接导线
面包板

组件可以从附加链接购买。对于FTDI，SparkFun的FTDI基本突破被使用，但是您可以决定使用任何其他类似的板3.3V逻辑电平 .

示意图

ESP32-CAM附带连接的摄像头，如果您的情况不同，您只需将摄像头连接到所提供的端口即可。这就留下了ESP32-CAM和FTDI程序员之间的联系。FTDI编程器通过UART与ESP32-CAM通信，它将连接到ESP32-CAM的UART引脚。连接如下图所示；

示意图

再次检查连接，确保一切正常。

代码

我们将在这个项目中使用Arduino IDE，因此，我们需要为ESP32设置Arduino IDE和板文件。按照我们之前在鈥上写的本教程中详细介绍的步骤操作用Arduino IDE编程ESP32“去完成它

今天项目的代码基于CameraWebserverESP32库中的示例。这个项目背后的想法很简单，ESP32-CAM板被配置为一个web服务器，在网页上提供来自摄像头的实时反馈，因此与ESP在同一网络上的任何浏览器都可以通过访问该板的IP地址来查看实时提要。

代码使用esp摄像头图书馆和无线网络图书馆。这个esp摄像头库包含允许访问摄像机的功能和拍照和录制视频等功能，而ESP的无线网络库包含一些函数，这些函数允许我们将ESP32设置为web服务器。安装这些库时安装这些库ESP32 Arduino IDE公司因此，它们不需要特殊的安装过程。

像往常一样，我会对代码的某些部分做一个快速的解释，并在项目结束时提供完整的代码。

代码从包含我们将要使用的所有库开始。根据您的ESP32库/附加模块版本摄像头引脚.h文件将作为文件附着到草图，或将其内容复制到草图中。在我们的例子中，它是作为一个文件附加的，并且该文件已经被添加到下载部分下的文件中。

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

接下来，将指定正在使用的相机的型号。在这种情况下，我们将使用人工智能思考者照相机，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

接下来，我们提供要连接ESP32的访问点的凭据，并初始化StartCameraServer功能

const char* ssid = "ssid";
const char* password = "password";

void startCameraServer();

接下来是无效设置（）功能。我们通过初始化串行通信来启动函数，然后配置摄像机，将其引脚设置为存储在摄像头引脚.h文件。我们还设置了频率和像素格式等设置。

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;

接下来，我们检查电路板是否有一个PSRAM并初始化它，设置帧大小和JPEG质量。

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;
 }

接下来，我们使用创建的配置初始化摄像机

// 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;
}

并设置正在使用的摄影机传感器的属性。

  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

接下来，我们使用前面提供的凭据将节点连接到接入点，并验证连接状态。

WiFi.begin(ssid, password);

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

我们通过WiFi呼叫StartCameraServer()该功能可自动开始将摄像头馈送流至可通过板的IP地址访问的网页（显示在串行监视器上，使用Wifi.localIP())功能）

 startCameraServer();

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

这个无效循环（）函数只是在每个刷新点引入一个延迟。

这个StartCameraServer()函数是ESP32库中内置的函数之一。你可以检查一下，以便更好地了解它是如何工作的。

项目的完整代码如下所示，并附在下载部分下。

#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_THINKER



const 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);
}

演示

将ESP-32 CAM连接到FTDI编程器，确保GPIO O引脚连接到GND，然后将编程器连接到您的PC，然后按照以下步骤上载代码：

去工具 >董事会然后选择ESP32翻转模块
去工具 >港口并选择ESP32/FTDI所连接的COM端口
在工具 >分区方案 , select巨大的应用程序（3MB无OTA） Holmium
按下ESP32-CAM车载复位按钮
然后，单击上载按钮上载代码

上载代码后，断开GPIO 0与GND的连接并打开串行监视器波特率为 one hundred and fifteen thousand and two hundred（与序列号。开始（）功能）。按ESP板上显示的ESP-IP地址重置按钮。

IP地址

要从摄像头访问源，请在与ESP位于同一网络的设备上打开浏览器，然后在地址栏中输入ESP32-CAM IP地址。按启动流媒体按钮，您应该可以看到正在流式传输的视频。

这个项目可以取得相当大的进步。只需很少或不需要额外的编码，您就可以轻松地将项目连接到您的家庭助理，这样您就可以从家庭助理应用程序查看流，再多花一点力气和一张SD卡，我们就可以像面部识别这样做了。

就这样！请随时通过评论区与我联系有关项目的问题，也让我知道，如果你将作出任何改进。

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