乐鑫Esp32学习之旅 安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程,拍照图片通过有线串口传到上位机PC端。(附带设备端+PC端源码)

2021/6/6 14:23:01

本文主要是介绍乐鑫Esp32学习之旅 安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程,拍照图片通过有线串口传到上位机PC端。(附带设备端+PC端源码),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!


  • 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写,仅仅做个人技术交流分享,不做任何商业用途。如有不对之处,请留言,本人及时更改。

系列一:ESP32系列模组基础学习系列笔记

1、 爬坑学习新旅程,虚拟机搭建esp32开发环境,打印 “Hellow World”。
2、 巧用eclipes编辑器,官方教程在在Windows下搭建esp32开发环境,打印 “Hellow World”。
3、 认识基本esp32的GPIO接口,开始点亮您的第一盏 LED和中断回调实现按键功能 。
4、体会esp32的强大的定时器功能, 实现定时2s闪烁一盏LED灯。
5、接触实践esp32的pwm宽度脉冲功能, 实现呼吸效果闪烁一盏LED灯。
6、smartConfig和微信airKiss在esp32的实现,一键配网轻松快捷连接路由器。
7、利用GPIO中断做一个按键的短按和长按的回调事件,再也无须担心触发源。
8、esp32上实现本地 UDP 客户端和服务端角色,在局域网内实现通讯。
9、esp32上实现本地 TCP 客户端和服务端角色,可断线重连原路返回数据。
10、乐鑫esp32 SDK编程利用rmt驱动ws2812七彩灯,实现彩虹渐变效果。
11、入门 乐鑫esp-adf 音频框架开发,esp32造一个蓝牙耳机,实现切换歌曲,获取歌曲信息等功能。
12、开源一个微信公众号airkiss配网esp32以及局域网发现功能的工程,分享一个airkiss配网小工具。
13、esp32 内置 dns 服务器,无需外网访问域名返回指定网页。
14、esp32 sdk编程实现门户强制认证,连接esp32热点之后,自动强制弹出指定的登录界面。
15、认识本地离线语音唤醒识别框架 esp-skainet ,实现较低成本的硬件语音本地识别控制。
16、学习本地语音唤醒离线识别框架 esp-skainet ,如何修改唤醒词? 如何自定义命令词?如何做意图动作?
17、全网首发,乐鑫esp32 sdk直连京东微联·小京鱼 · IoT开放平台,实现叮咚音响语音智能控制。
18、入门京东微联·小京鱼的控制面板H5开发,读懂vue语法,做自己的控制页面。
19、重磅开源,如何在微信小程序上ble蓝牙配网esp32,blufi的那些事!
20、一篇好文,开发过程中编译esp32固件太大,无法正常启动?教你如何自定义分区表partitions.csv。
21、 esp32蓝牙配网blufi的高度封装,集成简单、使用简单、容易上手,提高开发效率!
22、讨论下程序员 “青春饭” 那些事,分享在esp32实现多种加密算法md5 |AES CBC-ECB| Sha1 | Sha256 等!
23、安信可 esp32-a1s 音频开发板移植最新 esp-adf 音频框架,小试牛刀如何实现在线文字转语音播放。
25、分享在 esp32 SDK实现冷暖光色温平滑调节的封装,轻松集成到您的项目去。
26、分享下如何在window下使用CMake编译,编译速度提高传统 make 编译一个档次,支持 ESP32 和 ESP32-C3。
27、windows10平台下自带的Linux安装 ESP8266/ESP32 环境,再无需额外安装虚拟机了。

系列二:ESP32-Camera 摄像头开发板系列笔记

1、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程,实现MQTT远程拍照传输到私有服务器。
2、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程,实现本地视频流监控。
3、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程,拍照图片通过有线串口传到上位机PC端。

系列三:ESP32-C3 模组系列笔记

1、【蓝牙Mesh笔记 ①】ESP32-C3 模组上实现天猫精灵蓝牙 BLE Mesh AliGenie 接入,无需WiFi 连接也可以实现天猫精灵语音控制。

文章目录

  • 前言
  • 一、原理:
  • 二、```JPEG```图片格式:
  • 三、设计通信协议
    • 3.1 获取图片
    • 3.2 设备重启
  • 四、设备代码
    • 4.1 配置串口
    • 4.2 处理数据并返回数据
  • 五、上位机代码
  • 六、效果
  • 其他
    • 另外,不要把我的博客作为学习标准,我的只是笔记,难有疏忽之处,如果有,请指出来,也欢迎留言哈!

前言

    前面我在学 PyQT5,忽然有想法配合ESP32-CAM做一个上位机的显示的小玩意,几经折腾,搞了出来,全部开源,现在分享给大家, 欢迎继续关注我的公众号。

    人生阅历告诉我,做人不能好为人师,看到网上许多的有技术的文章,几乎是做营销一样,提着 “授人以鱼,不如授之以渔” 名声写技术文章,写着标题却是没有文字的文章,不禁在想,这究竟怎么了。

    但我写文章不会这样的,应该以脚踏实地地写好每一篇技术文章,有思想地封装每个代码模块,解耦各个功能模块,变量方法类命名规则符合阿里巴巴JAVA手册,这样是我所追求和推崇的;

    越走越远,勿忘初心,从2016年开始写文章到如今,绝对不是为了做教案,更不是只为了零零几块钱而去逼迫自己学习,而是内心感受到敲代码所带来上的精神满足,那种修复 bug 废寝忘食的日日夜夜,正是我所追求的,当然了,这必然会带来财富的增益。

    做人做事,要有长远眼光和大格局。


一、原理:

在这里插入图片描述

    下载固件 的时候 ESP32-camio0要接 GND,下载结束后,必须断开io0GND的连接,再按下复位按键重启设备。ESP-CAM 接线下载固件图如上。

     拍照显示的原理如下:
在这里插入图片描述


二、JPEG图片格式:

    整个项目的难点是电脑端如何根据一端buff去解析出来一张图片,于是乎,不禁去翻阅资料:《jpeg图片格式详解》。

    JPEG图片的二进制格式:

SOI(文件头)+APP0(图像识别信息)+ DQT(定义量化表)+ SOF0(图像基本信息)+ DHT(定义Huffman表) + DRI(定义重新开始间隔)+ SOS(扫描行开始)+ EOI(文件尾)

    总的来说,我们拿到一段二进制图片,判断开头和结尾就好了。

描述数值
开头两个字节:0xFFD8
结尾两个字节:0xFFD9

三、设计通信协议

    为了更好调试,我使用了2个串口,一个串口用于通信,另外一个是用于看运行日志,接线:

开发板USB-TTL用途
U0TXD ( GPIO1 )RXD用于看运行日志
U0RXD ( GPIO3 )TXD用于看运行日志
GPIO2TXD串口通信
GPIO4RXD串口通信
  • 波特率:115200
  • 数据位: 8
  • 停止位:1
  • 校验位:none
  • 流控:无

3.1 获取图片

    电脑发送:0xF0 0xA0,模块返回一张图片的buff给到上位机。

3.2 设备重启

    电脑发送:0xF0 0xA1,模块2秒后重启。


四、设备代码

4.1 配置串口

     uart_config_t uart_config = {
        .baud_rate = 115200,
        .data_bits = UART_DATA_8_BITS,
        .parity = UART_PARITY_DISABLE,
        .stop_bits = UART_STOP_BITS_1,
        .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE
    };
    uart_param_config(UART_NUM_1, &uart_config);
    //配置串口1作为日志运行
    uart_set_pin(UART_NUM_1, ECHO_LOG_TXD, ECHO_LOG_RXD, ECHO_TEST_RTS, ECHO_TEST_CTS);
    uart_driver_install(UART_NUM_1, BUF_SIZE * 2, 0, 0, NULL, 0);
    //配置串口0作为通信
    uart_param_config(UART_NUM_0, &uart_config);
    uart_set_pin(UART_NUM_0, ECHO_TEST_TXD, ECHO_TEST_RXD, ECHO_TEST_RTS, ECHO_TEST_CTS);
    uart_driver_install(UART_NUM_0, BUF_SIZE, 0, 0, NULL, 0);

4.2 处理数据并返回数据

    我没有把处理收到的数据放在串口回调任务里面,而是另外开启了一个消息队列做处理。

/* 
 * @Description: 解析下发数据的队列逻辑处理
 * @param: null
 * @return: 
*/
void Task_ParseJSON(void *pvParameters)
{
    char data[] = {0xB0, 0, 0};
    size_t _jpg_buf_len;
    uint8_t *_jpg_buf;
    camera_fb_t *pic = NULL;
    esp_err_t res = ESP_OK;
    size_t fb_len = 0;
    while (1)
    {
        struct __User_data *pMqttMsg;
        xQueueReceive(ParseJSONQueueHandler, &pMqttMsg, portMAX_DELAY);
        printf("Task_ParseJSON_Message xQueueReceive get [%s] ... \n", pMqttMsg->allData);
        首先整体判断是否为一个json格式的数据
        cJSON *pJsonRoot = cJSON_Parse(pMqttMsg->allData);
        //如果是否json格式数据
        if (pJsonRoot == NULL)
        {
            printf("[SY] Task_ParseJSON_Message xQueueReceive not json ... \n");
            data[1] = 0xA0;
            goto __cJSON_Delete;
        }

        cJSON *pJSON_Item_cmd = cJSON_GetObjectItem(pJsonRoot, "cmd");

        if (strcmp(pJSON_Item_cmd->valuestring, "Reboot") == 0)
        {
            data[2] = data[1] + 0xB0;
            uart_write_bytes(UART_NUM_1, (const char *)data, 3);
            ESP_LOGE(TAG, "reboot after 2s ...");
            //延迟2秒后重启设备
            vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
            esp_restart();
        }
        else if (strcmp(pJSON_Item_cmd->valuestring, "Get Picture") == 0)
        {
            
                //开始拍照
                pic = esp_camera_fb_get();

                if (!pic)
                {
                    ESP_LOGE(TAG, "Camera capture failed");
                }
                else
                {
                    //拍照成功,获取其大小、尺寸等信息
                    ESP_LOGI(TAG, "Camera capture OK , Its size was: %zu bytes", pic->len);
                    ESP_LOGI(TAG, "Camera capture OK , Its width was: %d", pic->width);
                    ESP_LOGI(TAG, "Camera capture OK , Its height was: %d ", pic->height);

                    //写入串口
                    uart_write_bytes(UART_NUM_1, (const char *)pic->buf, pic->len);
                    //vTaskDelay(200 / portTICK_RATE_MS);
                }
                esp_camera_fb_return(pic);
            
        }
        
    __cJSON_Delete:
        cJSON_Delete(pJsonRoot);
    }
}

五、上位机代码

    因为设备发送一段图片的数据,上位机会分几次接受到 ,所以我们代码上要处理拼接这些数据,然后再显示出来:

        # 收到的数据
        buff = (obj['data'])
        # 收到的数据长度
        length = obj['length']
        # 拼接
        picBuff.append(buff)
        # 假如拼接之后的末端是 FF D9 ,则开始解析显示。
        if buff[length - 1] == 217 and buff[length - 2] == 255:
            print('图片 buff', (picBuff))
            # 将bytes结果转化为字节流
            bytes_stream = BytesIO(picBuff)
            # 读取到图片
            roiimg = Image.open(bytes_stream)
            imgByteArr = BytesIO()  # 初始化一个空字节流
            roiimg.save(imgByteArr, format('PNG'))  # 把我们得图片以‘PNG’保存到空字节流
            imgByteArr = imgByteArr.getvalue()  # 无视指针,获取全部内容,类型由io流变成bytes。
            img_name = '1.jpg'
            with open(os.path.join('', img_name), 'wb') as f:
                f.write(imgByteArr)
            image = QPixmap(img_name)
            ui.label.setPixmap(image)
            picBuff.clear()

六、效果

在这里插入图片描述
日志串口信息:

[0;32mI (493) sccb: pin_sda 26 pin_scl 27
[0m
[0;32mI (503) gpio: GPIO[32]| InputEn: 0| OutputEn: 1| OpenDrain: 0| Pullup: 0| Pulldown: 0| Intr:0 [0m
[0;32mI (653) camera: Detected OV2640 camera[0m
[0;32mI (663) camera: Allocating 1 frame buffers (37 KB total)[0m
[0;32mI (663) camera: Allocating 37 KB frame buffer in OnBoard RAM[0m
[0;32mI (823) gpio: GPIO[4]| InputEn: 0| OutputEn: 1| OpenDrain: 0| Pullup: 0| Pulldown: 0| Intr:0 [0m
[SY] Task_ParseJSON_Message creat ... 
Task_ParseJSON_Message xQueueReceive wait [217108] ... 
Task_ParseJSON_Message xQueueReceive get [{"cmd":"Get Picture"}] ... 
[0;32mI (11913) TAG:: Camera capture OK , Its size was: 7643 bytes[0m
[0;32mI (11913) TAG:: Camera capture OK , Its width was: 640[0m
[0;32mI (11913) TAG:: Camera capture OK , Its height was: 480 [0m
Task_ParseJSON_Message xQueueReceive wait [217060] ... 

其他

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在这里插入图片描述



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