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1. ESP32cam 介绍2. arduino IDE2.1 安装 arduino IDE2.2 arduino IDE 获取 ESP32 开发环境

3 内网视频实时查看3.1 选择 文件>示例>ESP32>Camera>CameraWebServer ,进入示例代码界面。3.2 修改示例代码中的相关参数。3.3 运行结果3.4 程序如下

4 烧录程序到 ESP32cam 开发板中4.1 通过配套的下载器进行下载4.2 通过 USB转TTL(CH340)下载器进行下载

5. 外网视频实时查看6.参考文献

1. ESP32cam 介绍

ESP32-CAM是小尺寸的摄像头模组该模块可以作为最小系统独立工作,尺寸仅为 27*40.5*4.5mm,可广泛应用于各种物联网场合,适用于家庭智能设备、工业无线控制、无线监控、QR无线识别,无线定位系统信号以及其它物联网应用,是物联网应用的理想解决方案。[^1]

其产品特性如下:

采用低功耗双核32位CPU,可作应用处理器主频高达240MHz,运算能力高达 600 DMIPS内置 520 KB SRAM,外置8MB PSRAM支持UART/SPI/I2C/PWM/ADC/DAC等接口支持OV2640和OV7670摄像头,内置闪光灯支持图片WiFI上传支持TF卡支持多种休眠模式。内嵌Lwip和FreeRTOS支持 STA/AP/STA+AP 工作模式支持 Smart Config/AirKiss 一键配网支持二次开发

ESP32cam 的接口引脚图如下所示:

2. arduino IDE

2.1 安装 arduino IDE

下载官方网址:https://www.arduino.cc/en/software 下载符合自己操作系统版本的IDE并安装。

2.2 arduino IDE 获取 ESP32 开发环境

由于 arduino IDE 中本身是没有 ESP32 的开发版,需要手动进行安装,安装方式如下:

打开 Arduino IDE ,找到 文件>首选项 ,将 ESP32 的配置链接填入附加开发板管理网址中。

# 配置链接

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

在 Arduino IDE 中,找到 工具>开发板>开发板开发板管理,搜索 ESP32 或者直接选择 ESP32 Wrover Module 。

3 内网视频实时查看

3.1 选择 文件>示例>ESP32>Camera>CameraWebServer ,进入示例代码界面。

3.2 修改示例代码中的相关参数。

修改示例代码中的 wifi 和密码的名称。修改示例代码中的摄像头类型为 CAMERA_MODEL_AI_THINKER 。

3.3 运行结果

上传成功后,按一下 ESP32cam 开发板上的 RST 按键 ,重新启动开发板。 选择 工具>串口监视器,查看串口中输出的 ip,并用浏览器打开 ip 即可实时查看视频画面。

3.4 程序如下

#include "esp_camera.h"

#include

//

// 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 烧录程序到 ESP32cam 开发板中

4.1 通过配套的下载器进行下载

将下载器与 ESP32cam 安装到一起,使用数据线链接到电脑,安装商家提供的驱动,之后在 工具选项中选择对应的 开发板与串口。

然后点击左上角的编译验证按钮进行编译,编译成功后点击旁边的上传按钮烧录到 ESP32cam 开发板中。

4.2 通过 USB转TTL(CH340)下载器进行下载

USB转TTL下载器仅仅是连接线上与配套送的下载器不同,其他下载步骤是一样的。

USB转TTL下载器与 ESP32cam 的链接线如下:

USB转TTL VCC 接 ESP32cam 5VUSB转TTL GND 接 ESP32cam GNDUSB转TTL RXD 接 ESP32cam TXDUSB转TTL TXD 接 ESP32cam RXD下载时,需要将 GPIO1 接到 GND 上,用来启动下载模式。

5. 外网视频实时查看

外网视频实时查看分为:1. esp32cam 开发板中运行的程序;2. 服务器中运行的程序。 通过ESP32cam 将视频数据发送的服务器中,服务器运行接受程序进行接收并展示,这样的好处是可以发送到外部公网服务器中。 程序的烧录见第四章。

esp32cam 中的程序如下:

#include

#include

#include "esp_camera.h"

#include

const char *ssid = "TP-LINK_1760";

const char *password = "987654321";

const IPAddress serverIP(192,168,1,104); //欲访问的地址,即服务器的ip,可内网也可公网

uint16_t serverPort = 18080; //服务器端口号

# MTU

#define maxcache 1430

WiFiClient client; //声明一个客户端对象,用于与服务器进行连接

//CAMERA_MODEL_AI_THINKER类型摄像头的引脚定义

#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,

// 图像质量(jpeg_quality) 可以是 0 到 63 之间的数字。数字越小意味着质量越高

.fb_count = 1,

};

void wifi_init()

{

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.setSleep(false); //关闭STA模式下wifi休眠,提高响应速度

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)) //尝试访问目标地址

{

Serial.println("Connect Tcp Server Success!");

//client.println("Frame Begin"); //46 72 61 6D 65 20 42 65 67 69 6E // 0D 0A 代表换行 //向服务器发送数据

while (1){

camera_fb_t * fb = esp_camera_fb_get();

uint8_t * temp = fb->buf; //这个是为了保存一个地址,在摄像头数据发送完毕后需要返回,否则会出现板子发送一段时间后自动重启,不断重复

if (!fb)

{

Serial.println( "Camera Capture Failed");

}

else

{

//先发送Frame Begin 表示开始发送图片 然后将图片数据分包发送 每次发送1430 余数最后发送

//完毕后发送结束标志 Frame Over 表示一张图片发送完毕

client.print("Frame Begin"); //一张图片的起始标志

// 将图片数据分段发送

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"); // 一张图片的结束标志

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; //将当时保存的指针重新返还

esp_camera_fb_return(fb); //这一步在发送完毕后要执行,具体作用还未可知。

}

delay(20);//短暂延时 增加数据传输可靠性

}

/*

while (client.connected() || client.available()) //如果已连接或有收到的未读取的数据

{

if (client.available()) //如果有数据可读取

{

String line = client.readStringUntil('\n'); //读取数据到换行符

Serial.print("ReceiveData:");

Serial.println(line);

client.print("--From ESP32--:Hello Server!");

}

}

Serial.println("close connect!");

client.stop(); //关闭客户端

*/

}

else

{

Serial.println("Connect To Tcp Server Failed!After 10 Seconds Try Again!");

client.stop(); //关闭客户端

}

delay(10000);

}

服务器中运行的程序(Python):

import socket

import threading

import time

import numpy as np

import cv2

begin_data = b'Frame Begin'

end_data = b'Frame Over'

#接收数据

# ESP32发送一张照片的流程

# 先发送Frame Begin 表示开始发送图片 然后将图片数据分包发送 每次发送1430 余数最后发送

# 完毕后发送结束标志 Frame Over 表示一张图片发送完毕

# 1430 来自ESP32cam发送的一个包大小为1430 接收到数据 data格式为b''

def handle_sock(sock, addr):

temp_data = b''

t1 = int(round(time.time() * 1000))

while True:

data = sock.recv(1430)

# 如果这一帧数据包的开头是 b'Frame Begin' 则是一张图片的开始

if data[0:len(begin_data)] == begin_data:

# 将这一帧数据包的开始标志信息(b'Frame Begin')清除 因为他不属于图片数据

data = data[len(begin_data):len(data)]

# 判断这一帧数据流是不是最后一个帧 最后一针数据的结尾时b'Frame Over'

while data[-len(end_data):] != end_data:

temp_data = temp_data + data # 不是结束的包 讲数据添加进temp_data

data = sock.recv(1430)# 继续接受数据 直到接受的数据包包含b'Frame Over' 表示是这张图片的最后一针

# 判断为最后一个包 将数据去除 结束标志信息 b'Frame Over'

temp_data = temp_data + data[0:(len(data) - len(end_data))] # 将多余的(\r\nFrame Over)去掉 其他放入temp_data

# 显示图片

receive_data = np.frombuffer(temp_data, dtype='uint8') # 将获取到的字符流数据转换成1维数组

r_img = cv2.imdecode(receive_data, cv2.IMREAD_COLOR) # 将数组解码成图像

# 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("接收到的数据包大小:" + str(len(temp_data))) # 显示该张照片数据大小

temp_data = b'' # 清空数据 便于下一章照片使用

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 这里的 ip 与端口是运行该程序的服务器的 ip 与端口,需要与 arduino 中的一致

server.bind(('192.168.1.104', 18080))

server.listen(5)

CONNECTION_LIST = []

#主线程循环接收客户端连接

while True:

sock, addr = server.accept()

CONNECTION_LIST.append(sock)

print('Connect--{}'.format(addr))

#连接成功后开一个线程用于处理客户端

client_thread = threading.Thread(target=handle_sock, args=(sock, addr))

client_thread.start()

6.参考文献

CSDN:ESP32 cam 从安装…Arduino IDE 官网CSDN:ESP32cam 与服务器 TCP 视频传输ESP32cam 中 WIFI 与 ADC2CSDN:USB2TTL CH340

本文首发与本人博客:https://blog.gitnote.cn/post/esp32cam_001 版权信息: CC BY-NC-SA 4.0 (自由转载-非商用-相同方式共享-保持署名)

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