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ESP32 チュートリアル 45/55 - LED コントロール付きカスタムストリーミングサーバー CAM-3 | SunFounder の ESP32 学習キット

このレッスンはの一部です: SunFounder の ESP32 IoT 学習キットに基づく ESP32 Arduino コース (55 のチュートリアル/ビデオ)
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ESP32 チュートリアル 45/55 - LED コントロール付きカスタムストリーミングサーバー CAM-3 | SunFounder の ESP32 学習キット

このチュートリアルでは、SunFounderのESP32拡張ボードを使用してカスタムストリーミングサーバーを設定する方法を探ります。このプロジェクトでは、ブラウザにライブビデオをストリーミングしつつ、インターフェースから直接LEDを制御することが可能です。この機能の組み合わせにより、IoTおよびWeb技術に関する実践的な学習体験が得られます。

ESP32の内蔵Wi-Fi機能を利用して、映像をストリーミングしLED制御コマンドを処理するウェブサーバーを作成します。このプロジェクトには、コーディング、配線、コンポーネントの相互作用を理解することが含まれます。セットアップについてより明確な理解を得たい場合は、（ビデオ内の00:00）でビデオをチェックしてください。

ハードウェアの解説

このプロジェクトの主なコンポーネントには、ESP32マイコン、カメラモジュール、LED、および抵抗器が含まれます。ESP32は、内蔵のWi-FiとBluetoothを備えた多用途のマイコンで、IoTアプリケーションに最適です。カメラモジュールは動画をキャプチャすることを可能にし、LEDは制御用のシンプルな出力デバイスを提供します。

LEDは抵抗を通じて接続されており、電流を制限することで、LEDとマイクロコントローラーの両方の損傷を防ぎます。この設定により、ウェブインターフェースを介してLEDをオンおよびオフにすることができ、ネットワークを介した入力と出力の処理におけるESP32の能力を示します。

データシートの詳細

製造業者エスプレッシフ
部品番号ESP32-WROOM-32
論理/入出力電圧3.3 V
供給電圧3.0-3.6 V
出力電流（チャネルごと）12 mA
ピーク電流（チャネルあたり）40 mA
PWM周波数ガイダンス1 kHz
入力論理しきい値0.2 V（低）/ 0.8 V（高）
電圧降下 / RDS(on)/飽和度0.2 V（典型）
熱的制限最大接合温度：125 °C
パッケージQFN48
ノート / バリアントさまざまな構成で利用可能

  • ESP32には、定格の3.3 V電源を供給してください。
  • LEDを保護するために、現在制限抵抗（220オーム）を使用してください。
  • 適切な接続を維持して、浮遊入力を避けてください。
  • Wi-Fiの資格情報が正しく、大文字と小文字を区別することを確認してください。
  • 安定した電源を使用して、一貫したパフォーマンスを確保してください。
  • 閉じられた空間における熱放散を考慮してください。

配線指示

esp32-45-streaming-sever-wriing

ESP32とLEDを配線するために、まずLEDの長いピンを適切なGPIOピンに接続します。この場合、ピン14を使用します。短いピンはブレッドボードのグラウンドラインに接続する必要があります。次に、220オームの抵抗器をLEDと直列に接続し、一端をGPIOピン（ピン14）に、もう一端をグラウンドに接続します。ESP32が正しく電源供給されていることを確認してください。マイクロUSBポートを通じて、または18650リチウム電池を使用して電源を供給します。

カメラモジュールについては、使用しているカメラモデルに応じて必要なピンを接続することを確認してください。配線は若干異なる場合があります。ESP32は内蔵機能を介してビデオストリームを処理し、LED制御はコードで設定するウェブインターフェースを通じて管理されます。

コード例とウォークスルー

プログラムは、必要なライブラリを含め、Wi-Fiの認証情報を定義することから始まります。置き換える必要がありますssidそしてpasswordあなたの実際のWi-Fi資格情報を使用して、ESP32をネットワークに接続します。

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

次に、LEDピンを定義し、カメラの設定を行います。LEDに使用されるピンは次のように定義されます。LED_PIN後でコード内でLEDの状態を制御するために使用される。

#define LED_PIN    14
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

LEDコントロールのリクエストハンドラーでは、ウェブインターフェースから受信したコマンドを確認します。コマンドが「on」または「off」に応じて、私たちは使用します。digitalWrite(LED_PIN, 1);LEDをオンにするためにdigitalWrite(LED_PIN, 0);それをオフにするために。

if(!strcmp(variable, "on")) {
  Serial.println("ON");
  digitalWrite(LED_PIN, 1);
}
else if(!strcmp(variable, "off")) {
  Serial.println("OFF");
  digitalWrite(LED_PIN, 0);
}

このロジックにより、ウェブインターフェースはESP32と効果的に通信できるようになり、ユーザーの操作に基づいてLEDをリアルタイムで制御できます。完全なコードは、さらなる探索のために記事の下に読み込まれます。

デモンストレーション / 期待すること

すべての設定が完了し、コードがアップロードされると、ウェブブラウザでESP32のIPアドレスにアクセスできるようになります。ストリーミングビデオが表示され、インターフェースのボタンを使ってLEDを制御できます。「ON」をクリックするとLEDが点灯し、「OFF」をクリックすると消灯します。ESP32とコンピュータが同じネットワークに接続されていることを確認して、適切に機能するようにしてください（ビデオの12:30で）。

動画のタイムスタンプ

  • 00:00 スタート
  • 1:51 プロジェクトの紹介
  • 2:31 ドキュメンテーションページ
  • 3:33 配線の説明
  • 5:08 Arduinoコードの説明
  • Arduino IDEでESP32ボードとCOMポートを選択する:28
  • 15:10 デモンストレーション

画像

ESP32-40-micro-sd-card-2
ESP32-40-micro-sd-card-2
esp32-45-streaming-sever-wriing
esp32-45-streaming-sever-wriing
コードが表示されない場合は、このページを英語でご覧ください。ご不便をおかけして申し訳ありません。
846-ESP32 Tutorial 45/55- Arduino code for Custom Streamign Server
言語: C++
/*
 * ここに、ソフトウェアおよび関連する文書ファイルのコピーを取得する任意の人に対して、無償で許可が与えられます。上記の著作権表示およびこの許可表示は、ソフトウェアのすべてのコピーまたは重要な部分に含まれるものとします。
 */
#include "esp_camera.h"
#include <WiFi.h>
#include "esp_timer.h"
#include "img_converters.h"
#include "Arduino.h"
#include "fb_gfx.h"
#include "soc/soc.h" // ブラウンアウトの問題を無効にする
#include "soc/rtc_cntl_reg.h" // ブラウンアウトの問題を無効にする
#include "esp_http_server.h"

 // 次の変数をあなたのSSID/パスワードの組み合わせに置き換えてください。
const char* ssid = "SSID";
const char* password = "PASSWORD";

#define PART_BOUNDARY "123456789000000000000987654321"

#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER
 // #define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM
 // #define CAMERA_MODEL_M5STACK_WITHOUT_PSRAM
 // #define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM_B
 // #define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT

#if defined(CAMERA_MODEL_WROVER_KIT)
  #define PWDN_GPIO_NUM    -1
  #define RESET_GPIO_NUM   -1
  #define XCLK_GPIO_NUM    21
  #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      19
  #define Y4_GPIO_NUM      18
  #define Y3_GPIO_NUM       5
  #define Y2_GPIO_NUM       4
  #define VSYNC_GPIO_NUM   25
  #define HREF_GPIO_NUM    23
  #define PCLK_GPIO_NUM    22

#elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM)
  #define PWDN_GPIO_NUM     -1
  #define RESET_GPIO_NUM    15
  #define XCLK_GPIO_NUM     27
  #define SIOD_GPIO_NUM     25
  #define SIOC_GPIO_NUM     23

  #define Y9_GPIO_NUM       19
  #define Y8_GPIO_NUM       36
  #define Y7_GPIO_NUM       18
  #define Y6_GPIO_NUM       39
  #define Y5_GPIO_NUM        5
  #define Y4_GPIO_NUM       34
  #define Y3_GPIO_NUM       35
  #define Y2_GPIO_NUM       32
  #define VSYNC_GPIO_NUM    22
  #define HREF_GPIO_NUM     26
  #define PCLK_GPIO_NUM     21

#elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_WITHOUT_PSRAM)
  #define PWDN_GPIO_NUM     -1
  #define RESET_GPIO_NUM    15
  #define XCLK_GPIO_NUM     27
  #define SIOD_GPIO_NUM     25
  #define SIOC_GPIO_NUM     23

  #define Y9_GPIO_NUM       19
  #define Y8_GPIO_NUM       36
  #define Y7_GPIO_NUM       18
  #define Y6_GPIO_NUM       39
  #define Y5_GPIO_NUM        5
  #define Y4_GPIO_NUM       34
  #define Y3_GPIO_NUM       35
  #define Y2_GPIO_NUM       17
  #define VSYNC_GPIO_NUM    22
  #define HREF_GPIO_NUM     26
  #define PCLK_GPIO_NUM     21

#elif defined(CAMERA_MODEL_AI_THINKER)
  #define PWDN_GPIO_NUM     32
  #define RESET_GPIO_NUM    33
  #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

#elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM_B)
  #define PWDN_GPIO_NUM     -1
  #define RESET_GPIO_NUM    15
  #define XCLK_GPIO_NUM     27
  #define SIOD_GPIO_NUM     22
  #define SIOC_GPIO_NUM     23

  #define Y9_GPIO_NUM       19
  #define Y8_GPIO_NUM       36
  #define Y7_GPIO_NUM       18
  #define Y6_GPIO_NUM       39
  #define Y5_GPIO_NUM        5
  #define Y4_GPIO_NUM       34
  #define Y3_GPIO_NUM       35
  #define Y2_GPIO_NUM       32
  #define VSYNC_GPIO_NUM    25
  #define HREF_GPIO_NUM     26
  #define PCLK_GPIO_NUM     21

#else
  #error "Camera model not selected"
#endif

#define LED_PIN    14

static const char* _STREAM_CONTENT_TYPE = "multipart/x-mixed-replace;boundary=" PART_BOUNDARY;
static const char* _STREAM_BOUNDARY = "\r\n--" PART_BOUNDARY "\r\n";
static const char* _STREAM_PART = "Content-Type: image/jpeg\r\nContent-Length: %u\r\n\r\n";

httpd_handle_t camera_httpd = NULL;
httpd_handle_t stream_httpd = NULL;

static const char PROGMEM INDEX_HTML[] = R"rawliteral(
<html>
  <head>
    <title>ESP32-CAM Robot</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <style>
      body { font-family: Arial; text-align: center; margin:0px auto; padding-top: 30px;}
      table { margin-left: auto; margin-right: auto; }
      td { padding: 8 px; }
      .button {
        background-color: #2f4468;
        border: none;
        color: white;
        padding: 10px 20px;
        text-align: center;
        text-decoration: none;
        display: inline-block;
        font-size: 18px;
        margin: 6px 3px;
        cursor: pointer;
        -webkit-touch-callout: none;
        -webkit-user-select: none;
        -khtml-user-select: none;
        -moz-user-select: none;
        -ms-user-select: none;
        user-select: none;
        -webkit-tap-highlight-color: rgba(0,0,0,0);
      }
      img {  width: auto ;
        max-width: 100% ;
        height: auto ;
        transform: rotate(180deg);
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <h1>ESP32 CAMERA</h1>
    <img src="" id="photo" >
    <table>
      <tr><td align="center"><button class="button" onmousedown="toggleCheckbox('on');" ontouchstart="toggleCheckbox('on');onmouseup="toggleCheckbox('on');" ontouchend="toggleCheckbox('on');">ON</button></td>
      <td align="center"><button class="button" onmousedown="toggleCheckbox('off');" ontouchstart="toggleCheckbox('off');onmouseup="toggleCheckbox('off');" ontouchend="toggleCheckbox('off');">OFF</button></td></tr>
    </table>
   <script>
   function toggleCheckbox(x) {
     var xhr = new XMLHttpRequest();
     xhr.open("GET", "/action?go=" + x, true);
     xhr.send();
   }
   window.onload = document.getElementById("photo").src = window.location.href.slice(0, -1) + ":81/stream";
  </script>
  </body>
</html>
)rawliteral";

static esp_err_t index_handler(httpd_req_t *req){
  httpd_resp_set_type(req, "text/html");
  return httpd_resp_send(req, (const char *)INDEX_HTML, strlen(INDEX_HTML));
}

static esp_err_t stream_handler(httpd_req_t *req){
  camera_fb_t * fb = NULL;
  esp_err_t res = ESP_OK;
  size_t _jpg_buf_len = 0;
  uint8_t * _jpg_buf = NULL;
  char * part_buf[64];

  res = httpd_resp_set_type(req, _STREAM_CONTENT_TYPE);
  if(res != ESP_OK){
    return res;
  }

  while(true){
    fb = esp_camera_fb_get();
    if (!fb) {
      Serial.println("Camera capture failed");
      res = ESP_FAIL;
    } else {
      if(fb->width > 400){
        if(fb->format != PIXFORMAT_JPEG){
          bool jpeg_converted = frame2jpg(fb, 80, &_jpg_buf, &_jpg_buf_len);
          esp_camera_fb_return(fb);
          fb = NULL;
          if(!jpeg_converted){
            Serial.println("JPEG compression failed");
            res = ESP_FAIL;
          }
        } else {
          _jpg_buf_len = fb->len;
          _jpg_buf = fb->buf;
        }
      }
    }
    if(res == ESP_OK){
      size_t hlen = snprintf((char *)part_buf, 64, _STREAM_PART, _jpg_buf_len);
      res = httpd_resp_send_chunk(req, (const char *)part_buf, hlen);
    }
    if(res == ESP_OK){
      res = httpd_resp_send_chunk(req, (const char *)_jpg_buf, _jpg_buf_len);
    }
    if(res == ESP_OK){
      res = httpd_resp_send_chunk(req, _STREAM_BOUNDARY, strlen(_STREAM_BOUNDARY));
    }
    if(fb){
      esp_camera_fb_return(fb);
      fb = NULL;
      _jpg_buf = NULL;
    } else if(_jpg_buf){
      free(_jpg_buf);
      _jpg_buf = NULL;
    }
    if(res != ESP_OK){
      break;
    }
 // Serial.printf("MJPG: %uB\n", (uint32_t)(_jpg_buf_len));
  }
  return res;
}

static esp_err_t cmd_handler(httpd_req_t *req){
  char*  buf;
  size_t buf_len;
  char variable[32] = {0,};

  buf_len = httpd_req_get_url_query_len(req) + 1;
  if (buf_len > 1) {
    buf = (char*)malloc(buf_len);
    if(!buf){
      httpd_resp_send_500(req);
      return ESP_FAIL;
    }
    if (httpd_req_get_url_query_str(req, buf, buf_len) == ESP_OK) {
      if (httpd_query_key_value(buf, "go", variable, sizeof(variable)) == ESP_OK) {
      } else {
        free(buf);
        httpd_resp_send_404(req);
        return ESP_FAIL;
      }
    } else {
      free(buf);
      httpd_resp_send_404(req);
      return ESP_FAIL;
    }
    free(buf);
  } else {
    httpd_resp_send_404(req);
    return ESP_FAIL;
  }

  sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();
  int res = 0;

  if(!strcmp(variable, "on")) {
    Serial.println("ON");
    digitalWrite(LED_PIN, 1);
  }
  else if(!strcmp(variable, "off")) {
    Serial.println("OFF");
    digitalWrite(LED_PIN, 0);
  }
  else {
    res = -1;
  }

  if(res){
    return httpd_resp_send_500(req);
  }

  httpd_resp_set_hdr(req, "Access-Control-Allow-Origin", "*");
  return httpd_resp_send(req, NULL, 0);
}

void startCameraServer(){
  httpd_config_t config = HTTPD_DEFAULT_CONFIG();
  config.server_port = 80;
  httpd_uri_t index_uri = {
    .uri       = "/",
    .method    = HTTP_GET,
    .handler   = index_handler,
    .user_ctx  = NULL
  };

  httpd_uri_t cmd_uri = {
    .uri       = "/action",
    .method    = HTTP_GET,
    .handler   = cmd_handler,
    .user_ctx  = NULL
  };
  httpd_uri_t stream_uri = {
    .uri       = "/stream",
    .method    = HTTP_GET,
    .handler   = stream_handler,
    .user_ctx  = NULL
  };
  if (httpd_start(&camera_httpd, &config) == ESP_OK) {
    httpd_register_uri_handler(camera_httpd, &index_uri);
    httpd_register_uri_handler(camera_httpd, &cmd_uri);
  }
  config.server_port += 1;
  config.ctrl_port += 1;
  if (httpd_start(&stream_httpd, &config) == ESP_OK) {
    httpd_register_uri_handler(stream_httpd, &stream_uri);
  }
}

void setup() {
  WRITE_PERI_REG(RTC_CNTL_BROWN_OUT_REG, 0); // ブラウンアウト検出器を無効にする

  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  Serial.begin(115200);
  Serial.setDebugOutput(false);

  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(psramFound()){
    config.frame_size = FRAMESIZE_VGA;
    config.jpeg_quality = 10;
    config.fb_count = 2;
  } else {
    config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
    config.jpeg_quality = 12;
    config.fb_count = 1;
  }

 // カメラ初期化
  esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
  if (err != ESP_OK) {
    Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);
    return;
  }
 // Wi-Fi接続
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");

  Serial.print("Camera Stream Ready! Go to: http: // ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

 // ウェブサーバーのストリーミングを開始する
  startCameraServer();
}

void loop() {

}

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