Search Code

ESP32 Tutorial 45/55 - Aangepaste Streaming Server met LED-besturing CAM-3 l SunFounder's ESP32 Leerkit

ESP32 Tutorial 45/55 - Aangepaste Streaming Server met LED-besturing CAM-3 l SunFounder's ESP32 Leerkit

In deze tutorial verkennen we hoe je een aangepaste streaming server kunt opzetten met behulp van de ESP32-uitbreidingskaart van SunFounder. Het project stelt je in staat om live video naar je browser te streamen terwijl je ook een LED rechtstreeks vanuit de interface bedient. Deze combinatie van functies biedt een praktische leerervaring met IoT en webtechnologieën.

We gebruiken de ingebouwde Wi-Fi-mogelijkheden van de ESP32 om een webserver te creëren die video streamt en LED-besturingscommando's verwerkt. Het project omvat coderen, bedrading en het begrijpen van hoe de componenten op elkaar inwerken. Als je een duidelijker beeld wilt van de opstelling, bekijk dan zeker de video (in video op 00:00).

Hardware Uitgelegd

De belangrijkste componenten voor dit project zijn de ESP32-microcontroller, een cameramodule, een LED en een weerstand. De ESP32 is een veelzijdige microcontroller met ingebouwde Wi-Fi en Bluetooth, waardoor hij perfect is voor IoT-toepassingen. De cameramodule stelt ons in staat om video vast te leggen, terwijl de LED een eenvoudig uitvoerapparaat vormt voor besturing.

De LED is via een weerstand aangesloten om de stroom te beperken, waardoor schade aan zowel de LED als de microcontroller wordt voorkomen. Deze opstelling stelt ons in staat om de LED aan en uit te zetten via onze webinterface, wat de mogelijkheden van de ESP32 op het gebied van het verwerken van invoer en uitvoer via een netwerk laat zien.

Datasheet Details

FabrikantEspressif
OnderdeelnummerESP32-WROOM-32
Logica/IO-spanning3,3 V
Voedingsspanning3,0–3,6 V
Uitgangsstroom (per kanaal)12 mA
Piekstroom (per kanaal)40 mA
PWM-frequentierichtlijn1 kHz
Ingangslogische drempels0,2 V (laag) / 0,8 V (hoog)
Spanningsval / RDS(on) / verzadiging0,2 V (typ.)
Thermische limietenMaximale junctietemperatuur: 125 °C
BehuizingQFN48
Opmerkingen / variantenBeschikbaar in verschillende configuraties

  • Zorg ervoor dat de ESP32 wordt gevoed met een gereguleerde 3,3 V-voeding.
  • Gebruik een stroombegrenzende weerstand (220 Ohm) met de LED om schade te voorkomen.
  • Zorg voor correcte verbindingen om zwevende ingangen te voorkomen.
  • Controleer of de Wi-Fi-gegevens correct en hoofdlettergevoelig zijn.
  • Gebruik een stabiele stroombron voor consistente prestaties.
  • Houd rekening met warmteafvoer in afgesloten ruimtes.

Bedradingsinstructies

esp32-45-streaming-sever-wriing

Om de ESP32 en de LED te bedraden, begin je met het verbinden van de langere pin van de LED met een geschikte GPIO-pin; in dit geval gebruiken we pin 14. De kortere pin moet worden verbonden met de aardlijn op je breadboard. Plaats vervolgens een 220 Ohm weerstand in serie met de LED, waarbij je het ene uiteinde verbindt met de GPIO-pin (pin 14) en het andere uiteinde met de aarde. Zorg ervoor dat de ESP32 correct wordt gevoed, via de micro-USB-poort of met een 18650-lithiumbatterij.

Voor de cameramodule moet je de benodigde pinnen aansluiten volgens het cameramodel dat je gebruikt, omdat de bedrading enigszins kan variëren. De ESP32 verzorgt de videostream via zijn ingebouwde mogelijkheden, en de LED-besturing wordt beheerd via de webinterface die we in de code zullen opzetten.

Codevoorbeelden & Uitleg

Het programma begint met het opnemen van de benodigde bibliotheken en het definiëren van de Wi-Fi-gegevens. Je moet ssid en password vervangen door je daadwerkelijke Wi-Fi-gegevens om de ESP32 met je netwerk te verbinden.

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

Vervolgens definiëren we de LED-pin en stellen we de cameraconfiguraties in. De pin die voor de LED wordt gebruikt, is gedefinieerd als LED_PIN, die later in de code wordt gebruikt om de status van de LED te regelen.

#define LED_PIN    14
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

In de verzoekhandler voor de LED-besturing controleren we het commando dat van de webinterface wordt ontvangen. Afhankelijk van of het commando "on" of "off" is, gebruiken we digitalWrite(LED_PIN, 1); om de LED aan te zetten en digitalWrite(LED_PIN, 0); om hem uit te zetten.

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

Deze logica stelt de webinterface in staat om effectief te communiceren met de ESP32, waardoor realtime besturing van de LED op basis van gebruikersinteracties mogelijk wordt. De volledige code wordt onder het artikel geladen voor verdere verkenning.

Demonstratie / Wat te Verwachten

Zodra alles is ingesteld en de code is geüpload, zou je het IP-adres van de ESP32 in je webbrowser moeten kunnen openen. De streaming video verschijnt en je kunt de LED bedienen met de knoppen op de interface. Door op "ON" te klikken gaat de LED branden, terwijl "OFF" hem uitschakelt. Zorg ervoor dat de ESP32 en je computer op hetzelfde netwerk zijn aangesloten om een correcte werking te garanderen (in video op 12:30).

Videotijdstempels

  • 00:00 Start
  • 1:51 Introductie van het project
  • 2:31 Documentatiepagina
  • 3:33 Bedrading uitgelegd
  • 5:08 Arduino-code uitgelegd
  • 13:28 ESP32-kaart en COM-poort selecteren in Arduino IDE
  • 15:10 Demonstratie

Afbeeldingen

ESP32-40-micro-sd-card-2
ESP32-40-micro-sd-card-2
esp32-45-streaming-sever-wriing
esp32-45-streaming-sever-wriing
846-ESP32 Tutorial 45/55- Arduino code for Custom Streamign Server
Taal: C++
/*********
  Permission is hereby granted, free of charge, 
  to any person obtaining a copy of this software and associated documentation files.
  The above copyright notice and this permission 
  notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software.
*********/

#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"             // disable brownout problems
#include "soc/rtc_cntl_reg.h"    // disable brownout problems
#include "esp_http_server.h"

// Replace the next variables with your SSID/Password combination
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); //disable brownout detector
  
  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;
  }
  
  // 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;
  }
  // Wi-Fi connection
  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());
  
  // Start streaming web server
  startCameraServer();
}

void loop() {
  
}

Hulpmiddelen en referenties

Bestanden📁

Geen bestanden beschikbaar.