自行編譯micropython韌體刷入ESP32 cam，并測驗拍照及圖傳-有解無憂

一、環境準備

1.Ubuntu20.04LTS

2.ESP-IDF

3.micropython

操作步驟

1.安裝基于Windows的linux子系統

適用于 Linux 的 Windows 子系統安裝指南 (Windows 10)

注意：如果安裝Ubuntu20.04LTS，需使用wsl，不要安裝wsl2

2.編譯環境準備(基于Ubuntu20.04LTS，別的系統需要的環境不同)

$ sudo apt-get install git wget libncurses-dev flex bison gperf python3 python3-pip python3-setuptools python3-serial python3-click python3-cryptography python3-future python3-pyparsing python3-pyelftools cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev python-is-python3

3.安裝ESP-IDF

我是用的v4.3的分支，v4.3以前的wifi會出現自動休眠的情況，具體情況為作業一段時間后出現：

E (234871) wifi:ieee80211_ioctl.c 1443

下載并安裝編譯工具：

$ mkdir ~/esp/ #創建安裝目錄
$ cd ~/esp/
$ git clone https://github.com/espressif/esp-idf.git #克隆idf
$ cd esp-idf
$ git checkout v4.3 #切換分支，或者使用md5 git checkout c9646ff0beffc86d2c6d1bfbad34da16e328e0e3
$ git submodule update --init --recursive #更新子模塊


# 克隆并檢出 IDF 到正確版本后，運行 install.sh腳本：
$ ./install.sh #安裝工具
#此處python會報錯,不用管它,那是python的問題,與此次專案無關,有興趣的朋友可以自己解決
$ source export.sh #配置環境變數

更新工具時github下載慢的解決方案：

$ vi ~/esp/esp-idf/tools/tools.json

#將https://github.com全部替換成https://hub.fastgit.org

下載esp-idf工具的相機驅動

$ cd ~/esp/esp-idf/components
$ git clone https://github.com/espressif/esp32-camera #下載相機驅動

4.配置micropython

克隆micropython

$ cd ~/esp
$ git clone --recursive https://github.com/micropython/micropython.git #下載并更新子目錄

由于官方的韌體不帶camera庫，所以我們要手動配置，以便支持攝像頭

下載micropython的camera

$ cd micropython/ports/esp32
$ git clone https://github.com/lemariva/micropython-camera-driver

將micropython-camera-driver檔案夾中的檔案復制到ports/esp32檔案夾內

$ cp -r ~/esp/micropython/ports/esp32/micropython-camera-driver/* ~/esp/micropython/ports/esp32/

修改組態檔

#打開第一個檔案

$ vi mpconfigport.h

# 在// extra built in modules to add to the list of known ones下加入

   extern const struct _mp_obj_module_t mp_module_camera;

# 在#define MICROPY_PORT_BUILTIN_MODULES \下加入

    { MP_OBJ_NEW_QSTR(MP_QSTR_camera), (mp_obj_t)&mp_module_camera }, \


#打開第二個檔案

$ vi main.c

修改 #if CONFIG_ESP32_SPIRAM_SUPPORT || CONFIG_SPIRAM_SUPPORT
至 #elif CONFIG_ESP32S2_SPIRAM_SUPPORT || CONFIG_ESP32S3_SPIRAM_SUPPORT 
之間的代碼替換如下：
    size_t mp_task_heap_size;
    mp_task_heap_size = 2 * 1024 * 1024;
    void *mp_task_heap = malloc(mp_task_heap_size);
    ESP_LOGI("main", "Allocated %dK for micropython heap at %p", mp_task_heap_size/1024, mp_task_heap);

#打開第三個檔案

$ vi main/CMakeLists.txt

在set(IDF_COMPONENTS下添加：esp32-camera
在set(MICROPY_SOURCE_PORT下添加：${PROJECT_DIR}/modcamera.c

將一些內置腳本預編譯為位元組碼

$ cd ~/esp/micropython
$ make -C mpy-cross

編譯microPython韌體

$ cd ~/esp/micropython/prots/esp32
$ make -j4 BOARD=GENERIC_CAM 

#查看韌體
$ cd ~/esp/micropython/prots/esp32/build-GENERIC_CAM
$ ls
韌體名為firmware.bin,由bootloader.bin、partitions.bin 和 micropython.bin 組成

二、燒錄micropython

# 安裝esptool.py

$ pip install esptool

# 擦除設備flash

$ esptool.py --chip esp32 --port (你的串口一般為COM3) erase_flash

#燒錄

$ cd ~/esp/micropython/prots/esp32/build-GENERIC_CAM

$ esptool.py --chip esp32 --port (你的串口一般為COM3) --baud 460800 write_flash -z 0x1000 firmware.bin

三、測驗

使用串口工具連接板子（自行百度下載）

燒錄后的板子內有個boot.py檔案，可以將連接wifi和其它需要開機啟動的腳本放在此處

創建一個main.py的檔案，這個檔案可以用來寫設備作業的內容，比如下方的拍照及圖傳

系統的執行順序為boot.py->main.py

連接wifi

# 連接wifi
import network
sta_if = network.WLAN(network.STA_IF); sta_if.active(True)
# 掃描wifi
sta_if.scan()
# 連接wifi
sta_if.connect("WIFI名", "密碼") 
# 查看連接狀態
sta_if.isconnected()

拍照

import camera

#ESP32-CAM（默認配置）-https://bit.ly/2Ndn8tN
camera.init(0, format=camera.JPEG)


#其他設定：
#上翻下翻
camera.flip(0)
#左/右
camera.mirror(1)

# 解析度
camera.framesize(camera.FRAME_SVGA)
# 選項如下：
# FRAME_96X96 FRAME_QQVGA FRAME_QCIF FRAME_HQVGA FRAME_240X240
# FRAME_QVGA FRAME_CIF FRAME_HVGA FRAME_VGA FRAME_SVGA
# FRAME_XGA FRAME_HD FRAME_SXGA FRAME_UXGA FRAME_FHD
# FRAME_P_HD FRAME_P_3MP FRAME_QXGA FRAME_QHD FRAME_WQXGA
# FRAME_P_FHD FRAME_QSXGA
# 有關詳細資訊，請查看此鏈接：https://bit.ly/2YOzizz

#特效
camera.speffect(camera.EFFECT_NONE)
#選項如下：
# 效果\無（默認）效果\負效果\ BW效果\紅色效果\綠色效果\藍色效果\復古效果
# EFFECT_NONE (default) EFFECT_NEG \EFFECT_BW\ EFFECT_RED\ EFFECT_GREEN\ EFFECT_BLUE\ EFFECT_RETRO

#白平衡
camera.whitebalance(camera.WB_HOME)
#選項如下：
# WB_NONE (default) WB_SUNNY WB_CLOUDY WB_OFFICE WB_HOME

#飽和
camera.saturation(0)
#-2,2（默認為0）. -2灰度
# -2,2 (default 0). -2 grayscale 

#亮度
camera.brightness(0)
#-2,2（默認為0）. 2亮度
# -2,2 (default 0). 2 brightness

#對比度
camera.contrast(0)
#-2,2（默認為0）.2高對比度
#-2,2 (default 0). 2 highcontrast

#質量
camera.quality(10)
#10-63數字越小質量越高

#拍照,buf為jpg二進制資料,可以直接存盤為jpg
buf = camera.capture()

傳輸，使用socket UDP方式

# 客戶端(esp32 cam)
import socket

#服務端地址和埠,127.0.0.1改成你的服務端地址
ADDR = ('127.0.0.1',10086)

print ("發送UDP包...")
#socket連接
sendSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
#拍照發送
while True:
    buf = camera.capture()
    #發送資料
    sendSock.sendto(buf,ADDR)
    print ("發送完畢...")
#關閉socket連接
sendSock.close()


#服務端
import socket,time

# 客戶端ip及埠，為空則接收任意客戶端發來的資料
ADDR = ('',10086)
recvSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
recvSock.bind(ADDR)

# 這里時間戳用來命名圖片檔案    
time_e = int(time.time())
# 當前時間戳的第N幀
zz = 0
#總幀數,此次為測驗,可具體參考幀數來設定（我測驗的效果大概為每秒6幀,錄制20s,所以達到120張照片停止回圈）
num = 0
print ("等待資料...")

while True:
    #接收的資料大小,建議比圖片本身大,不然無法傳輸
    data = recvSock.recv(100000)
    #每次檢查時間戳
    time_b = int(time.time())
    #每次回圈幀數加1
    zz = zz + 1
    #如果時間戳+1秒,則幀數序號歸零
    if time_b != time_e:
        time_e = time_b
        zz = 0
    存盤圖片
    filename = str(time_e) + str(zz) + '.jpg'
    with open (filename,'wb') as f :
        f.write(data)
        f.close
    print(filename)
    #總幀數
    num =  num + 1
    if num == 120:
        break

#將圖片合成視頻
import os,cv2

pic_path = '.'
pics_list = [i for i in os.listdir(pic_path) if i.endswith('.jpg')]
fps = 7  # 幀率,自行參考檔案命名,我的大概是7
size = (800, 600)  # 視頻尺寸,請根據圖片實際尺寸設定,不然無法合成,SVGA為800*600
out_file_name = '{0}.mp4'.format('示例視頻')  # 輸出視頻名稱
out_path =  '.'  # 輸出視頻路徑
out_file = os.path.join(out_path, out_file_name)
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('D', 'I', 'V', 'X')
 
video = cv2.VideoWriter(out_file, fourcc, fps, size)
for item in pics_list:
    item = out_path + '/' + item
    img = cv2.imread(item)
    video.write(img)
video.release()

接下來可以播放視頻測驗效果了，專案還在開發中，上述只為測驗效果，請勿用于生產環境，關于UDP發送亂序的問題，可以將包編序，以字典的方式發送

另，官版韌體不自帶urequests，需要自行安裝

# 使用upip安裝
improt upip
upip.install("urequests")

測驗urequests

import urequests
urequests.get('https://www.baidu.com').text

歡迎指正

end.

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/291944.html

標籤：其他

上一篇：gnu radio學習（三）Message Passing訊息傳遞詳解

下一篇：unity自動出包xcode工程