Камера видеонаблюдения на ESP32-CAM: схема и программа

В этой статье мы рассмотрим как создать собственную простую камеру видеонаблюдения с использованием модуля ESP32-CAM. Ранее аналогичный проект мы рассматривали на основе платы Raspberry Pi, но, естественно, подобный проект на основе модуля ESP32-CAM будет существенно проще и дешевле.

Необходимые компоненты

Модуль ESP32-CAM (купить на AliExpress).
Плата адаптера FTDI (FTDI breakout Board) (купить на AliExpress).
Некоторые детали, вырезанные из акрила.
Соединительные провода.
Micro SD-карта.

Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158

Модуль ESP32-CAM

Модуль ESP32-CAM — это мощный и универсальный микроконтроллер, разработанный компанией Espressif Systems, известный своей двухъядерной обработкой, встроенными возможностями Wi-Fi и Bluetooth , а также богатым набором контактов GPIO, что делает его предпочтительным выбором для широкого спектра задач и IoT-приложений. Его двухъядерная архитектура позволяет одновременно выполнять задачи, обеспечивая эффективную обработку сложных операций.

Ранее на нашем сайте мы рассматривали следующие проекты с применением данного модуля:

Распиновка модуля ESP32-CAM

Модуль ESP32 CAM обычно имеет распиновку, которая включает в себя множество контактов GPIO для универсального подключения. Его типовая распиновка показана на следующем рисунке.

Обычно данный модуль содержит контакты питания и заземления, контакт GPIO для камеры, слот SD-карты для расширения памяти, контакты UART для последовательной связи и контакты GPIO общего назначения, которые можно использовать для различных целей, таких как связь I2C или SPI, цифрового ввода/вывода или для взаимодействия с датчиками и исполнительными устройствами. Кроме того, модуль часто включает контакты для включения флэш-памяти, управления камерой и облегчения режимов программирования, таких как загрузка и сброс.

Распиновка модуля FTDI

Модуль FTDI также известен как модуль Future Technology Devices International. Его внешний вид и распиновка показаны на следующем рисунке.

Он часто используется в качестве переходника между USB и последовательным интерфейсом и обычно имеет распиновку, которая включает в себя:

RXD (получение данных): здесь чип FTDI принимает данные от внешнего устройства.
TXD (передача данных): данные, которые должны быть переданы с чипа FTDI на внешнее устройство, передаются через этот вывод.
CTS (готовность к отправке): этот вывод также связан с аппаратным управлением потоком данных и указывает микросхеме FTDI, что внешнее устройство готово к приему данных.
DTR (готовность терминала данных): этот контакт часто используется для сброса или управления внешним устройством.
5 В или 3,3 В: в зависимости от модуля он обеспечивает выходную мощность 5 В или 3,3 В.
GND (земля): контакт заземления обеспечивает опорное напряжение для модуля.

Пошаговое руководство по сборке камеры видеонаблюдения на ESP32-CAM своими руками

а) Настройка среды разработки:

Установите Arduino IDE.
Добавьте плату ESP32 в Arduino IDE. Скопируйте следующую ссылку «https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json» и вставьте ее в новую строку в меню File > preferences > additional boards manager.

Установите необходимые библиотеки для модуля камеры ESP32, выбрав tools>boards>manage libraries («Инструменты»> «Платы»> «Управление библиотеками») и набрав «esp32» в строке поиска, затем установите библиотеку с помощью expressif.

б) Схема подключения:

Подключение модуля FTDI к модулю ESP32-CAM достаточно простое и показано на следующем рисунке.

Подключите контакт Vcc модуля ESP32-CAM к выводу 5V FTDI. Подключите контакт GND модуля ESP32-CAM к контакту GND модуля FTDI. Подключите контакт RX ESP32-CAM к контакту TX модуля FTDI. Подключите контакт TX модуля ESP32-CAM к контакту RX FTDI. Подключите GPIO0 к GND, чтобы можно было загрузить код в ESP32.

в) Как запрограммировать ESP32 CAM с помощью Arduino IDE?

После установки платы ESP32 перейдите в tools> board> ESP32 Arduino («Инструменты»> «Плата»> «ESP32 Arduino») и выберите плату Ai thinker ESP32 Cam.

После этого перейдите в Files> Examples> ESP32> Camera Web Server (Файлы> Примеры> ESP32> Веб-сервер камеры) и откройте код.

Вам нужно добавить // перед командой #define CAMERA_MODEL_ESP_EYE и удалить // перед #define CAMERA_MODEL_AI_THINKER. То есть помещаем в комментарии один тип модуля камеры и раскомментируем другой.

Затем замените строки «hotspot» и «hotspotpassword» на ssid и пароль точки доступа вашего телефона (или роутера) и загрузите код программы в модуль.

г) Тестирование в браузере

Возьмите IP-адрес последовательного монитора и напишите его в своем мобильном браузере.
После этого нажмите кнопку start stream («Начать трансляцию»), и вы увидите трансляцию с камеры.

д) Проектирование и сборка корпуса

Я хотел сделать дизайн максимально простым и легким. Поэтому я использовал простую диаграммную бумагу для основного корпуса камеры. Если вам нужен более прочный корпус вы также можете использовать трубу из ПВХ или корпус, напечатанный на 3D-принтере.

Для передней и задней пластины я использовал простую форму, спроектировал ее, а затем вырезал ее лазером.

После помещения модуля ESP32-CAM в корпус мы получили следующую конструкцию:

Исходный код программы

Весь код программы и картинку схемы проекта вы также можете скачать по следующей ссылке.

//Code for ESP32 CCTV Security Camera 
#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
//
//            You must select partition scheme from the board menu that has at least 3MB APP space.
//            Face Recognition is DISABLED for ESP32 and ESP32-S2, because it takes up from 15 
//            seconds to process single frame. Face Detection is ENABLED if PSRAM is enabled as well
// ===================

// Select camera model
// ===================

//#define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_ESP32S3_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_M5STACK_UNITCAM // No PSRAM
#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_TTGO_T_JOURNAL // No PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_XIAO_ESP32S3 // Has PSRAM

// ** Espressif Internal Boards **
//#define CAMERA_MODEL_ESP32_CAM_BOARD
//#define CAMERA_MODEL_ESP32S2_CAM_BOARD
//#define CAMERA_MODEL_ESP32S3_CAM_LCD
//#define CAMERA_MODEL_DFRobot_FireBeetle2_ESP32S3 // Has PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_DFRobot_Romeo_ESP32S3 // Has PSRAM
#include "camera_pins.h"
// ===========================

// Enter your WiFi credentials
// ===========================
const char* ssid = "ssid";
const char* password = "password";

void startCameraServer();
void setupLedFlash(int pin);
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_sccb_sda = SIOD_GPIO_NUM;
  config.pin_sccb_scl = SIOC_GPIO_NUM;
  config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;
  config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;
  config.xclk_freq_hz = 20000000;
  config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;
  config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG; // for streaming
  //config.pixel_format = PIXFORMAT_RGB565; // for face detection/recognition
  config.grab_mode = CAMERA_GRAB_WHEN_EMPTY;
  config.fb_location = CAMERA_FB_IN_PSRAM;
  config.jpeg_quality = 12;
  config.fb_count = 1;

  // if PSRAM IC present, init with UXGA resolution and higher JPEG quality
  //                      for larger pre-allocated frame buffer.
  if(config.pixel_format == PIXFORMAT_JPEG){
    if(psramFound()){
      config.jpeg_quality = 10;
      config.fb_count = 2;
      config.grab_mode = CAMERA_GRAB_LATEST;
    } else {
      // Limit the frame size when PSRAM is not available
      config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
      config.fb_location = CAMERA_FB_IN_DRAM;
    }
  } else {
    // Best option for face detection/recognition
    config.frame_size = FRAMESIZE_240X240;
#if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32S3
    config.fb_count = 2;
#endif
  }

#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
  if(config.pixel_format == PIXFORMAT_JPEG){
    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

#if defined(CAMERA_MODEL_ESP32S3_EYE)
  s->set_vflip(s, 1);
#endif

// Setup LED FLash if LED pin is defined in camera_pins.h
#if defined(LED_GPIO_NUM)
  setupLedFlash(LED_GPIO_NUM);
#endif

  WiFi.begin(ssid, password);
  WiFi.setSleep(false);
  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() {
  // Do nothing. Everything is done in another task by the web server
  delay(10000);
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

//Code for ESP32 CCTV Security Camera

#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

// You must select partition scheme from the board menu that has at least 3MB APP space.

// Face Recognition is DISABLED for ESP32 and ESP32-S2, because it takes up from 15

// seconds to process single frame. Face Detection is ENABLED if PSRAM is enabled as well

// ===================

// Select camera model

// ===================

//#define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT // Has PSRAM

//#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE // Has PSRAM

//#define CAMERA_MODEL_ESP32S3_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_M5STACK_UNITCAM // No PSRAM

#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER // Has PSRAM

//#define CAMERA_MODEL_TTGO_T_JOURNAL // No PSRAM

//#define CAMERA_MODEL_XIAO_ESP32S3 // Has PSRAM

// ** Espressif Internal Boards **

//#define CAMERA_MODEL_ESP32_CAM_BOARD

//#define CAMERA_MODEL_ESP32S2_CAM_BOARD

//#define CAMERA_MODEL_ESP32S3_CAM_LCD

//#define CAMERA_MODEL_DFRobot_FireBeetle2_ESP32S3 // Has PSRAM

//#define CAMERA_MODEL_DFRobot_Romeo_ESP32S3 // Has PSRAM

#include "camera_pins.h"

// ===========================

// Enter your WiFi credentials

// ===========================

const char* ssid = "ssid";

const char* password = "password";

void startCameraServer();

void setupLedFlash(int pin);

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_sccb_sda = SIOD_GPIO_NUM;

config.pin_sccb_scl = SIOC_GPIO_NUM;

config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;

config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;

config.xclk_freq_hz = 20000000;

config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;

config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG; // for streaming

//config.pixel_format = PIXFORMAT_RGB565; // for face detection/recognition

config.grab_mode = CAMERA_GRAB_WHEN_EMPTY;

config.fb_location = CAMERA_FB_IN_PSRAM;

config.jpeg_quality = 12;

config.fb_count = 1;

// if PSRAM IC present, init with UXGA resolution and higher JPEG quality

// for larger pre-allocated frame buffer.

if(config.pixel_format == PIXFORMAT_JPEG){

if(psramFound()){

config.jpeg_quality = 10;

config.fb_count = 2;

config.grab_mode = CAMERA_GRAB_LATEST;

} else {

// Limit the frame size when PSRAM is not available

config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;

config.fb_location = CAMERA_FB_IN_DRAM;

}

} else {

// Best option for face detection/recognition

config.frame_size = FRAMESIZE_240X240;

#if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32S3

config.fb_count = 2;

#endif

}

#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

if(config.pixel_format == PIXFORMAT_JPEG){

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

#if defined(CAMERA_MODEL_ESP32S3_EYE)

s->set_vflip(s, 1);

#endif

// Setup LED FLash if LED pin is defined in camera_pins.h

#if defined(LED_GPIO_NUM)

setupLedFlash(LED_GPIO_NUM);

#endif

WiFi.begin(ssid, password);

WiFi.setSleep(false);

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() {

// Do nothing. Everything is done in another task by the web server

delay(10000);

}

Видео, демонстрирующее работу проекта

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

450 просмотров

Камера видеонаблюдения на ESP32-CAM своими руками

Необходимые компоненты

Модуль ESP32-CAM

Распиновка модуля ESP32-CAM

Распиновка модуля FTDI

Пошаговое руководство по сборке камеры видеонаблюдения на ESP32-CAM своими руками

а) Настройка среды разработки:

б) Схема подключения:

в) Как запрограммировать ESP32 CAM с помощью Arduino IDE?

г) Тестирование в браузере

д) Проектирование и сборка корпуса

Исходный код программы

Видео, демонстрирующее работу проекта

Добавить комментарий Отменить ответ

Необходимые компоненты

Модуль ESP32-CAM

Распиновка модуля ESP32-CAM

Распиновка модуля FTDI

Пошаговое руководство по сборке камеры видеонаблюдения на ESP32-CAM своими руками

а) Настройка среды разработки:

б) Схема подключения:

в) Как запрограммировать ESP32 CAM с помощью Arduino IDE?

г) Тестирование в браузере

д) Проектирование и сборка корпуса

Исходный код программы

Видео, демонстрирующее работу проекта

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ