Среди проектов небольших управляемых машинок, оснащенных камерой, особое место занимают те, которые позволяют быстро, с минимумом деталей собрать нечто управляемое по wi-fi. Но, как правило, сложности здесь возникают даже на этапе подборки компонентов, определения их совместимости. В данном проекте мы попробуем в бою esp32-cam и драйвер двигателя — tb6612fng.
Машинка будет управляться со смартфона либо стационарного ПК и, разумеется, будет максимально бюджетная. Помимо прочего в статье предпринята попытка уйти от arduin, уменьшить размеры платформы.
Проект рассчитан на начинающих, а также немного продолжающих.
Предисловие
Почему именно esp32-cam?
Данная плата выбрана в силу своей доступности по цене и относительной простоте разработки.
Из ее преимуществ также необходимо упомянуть — возможность монтирования камеры, наличие встроенного wi-fi, а также низкое энергопотребление самой платы.
Как правило, в схожих проектах используются всем известные arduino. Они берут на себя заботу по управлению двигателями. Нет ничего в этом зазорного. Но можно ли обойтись без них, используя только esp32? Оказывается, можно.
В нашем проекте мы будем двигаться в параллели с другим проектом, немного его изменив и упростив.
Выбранный базовый проект (ссылка), на наш взгляд наиболее удачен среди большинства прочих (например следующего либо этого).
*Хотя приведенные проекты по-своему хороши и тут уже дело вкуса.
Железо
Мы используем одну колесную пару и одно «псевдо-колесо» с шаром внутри. Машинка с двумя колесами будет иметь большую управляемость в отличие от четырехколесной.
Однако, в отличие от базового проекта, на базе которого производится сборка, наши колеса будут иными, как и двигатели. Необходимость использования иных колес продиктована опытом проскальзывания стандартных колес на паркете, а также люфтом в местах крепления двигателей к платформе. Наши двигатели будут крепиться с помощью пластиковых держателей, которые доступны к приобретению.
В целом комплект сборки будет выглядеть следующим образом.
Состав комплектующих:
— колесная пара — 35 руб.
— двигатели — 185 руб. (12V 1500rpm)
— пластиковые крепления для двигателей — 220 руб.
— esp32-cam c камерой ночного вида — 550 руб.
-* антенна для esp32-cam — 65 руб.
— tb6612fng — драйвер двигателей — 100 руб.
— понижающий преобразователь с 12V до 5V — 38 руб.
— опора шаровая с железным шаром -60 руб.
— провода — 200 руб.
— ftdi-преобразователь (для прошивки esp-32) — 100 руб.
— 18650 аккумуляторы + батарейный отсек — 300 руб.
Итого: ~1800 руб.
Пояснения по драйверу двигателей
Tb6612fng как драйвер управления двигателями выбран не столько из-за того, чтобы далеко не отходить от базового проекта, сколько по иным причинам.
Характеристики данного драйвера достаточно привлекательны, как и его цена. Кроме того, размеры данного драйвера также впечатляют, если смотреть на «золотой стандарт» в машинках подобного рода — L298N.
Вот сводная таблица по схожим драйверам(включая «золотой стандарт»):
ссылка на
оригинал.
Как видно, tb6612fng не самый плохой вариант.
Пояснения по камерам esp-32 cam
Камеры для esp-32 cam представлены целым спектром представителей. Но практика показала, что в момент, когда за окном смеркается большинство представителей также «сворачивают свою трансляцию» — на изображении ничего не видно. Поэтому собрав пару проектов с обычной камерой для esp32-cam было принято решение остановиться на камере ночного зрения.
Разумеется речь идет о псевдо ночном зрении, так как в полной темноте через камеру ничего не рассмотреть, даже используя встроенный светодиод-вспышку на esp-32 cam.
Есть проекты, в которых умельцы дополнительно навешивали более мощное освещение — например здесь. Но это уже дело вкуса. В данном проекте доп. освещение-подсветка использоваться не будет.
*Стоит отдельно упомянуть, что из обычной камеры, если уж совсем надо, возможно сделать «ночную», сняв окуляр и отклеив с матрицы фильтр. Но делать это не рекомендую, так как, по практике, редко получается сделать это аккуратно и можно «отклеить» заодно кусок матрицы, испортив камеру.
Софт
Перед тем как начать все собирать, необходимо сперва залить прошивку в esp32-cam и проверить ее работоспособность.
Для этого можно использовать стандартную среду разработки для arduino — arduino ide.
По умолчанию, после установки данной среды, esp32-cam библиотек там нет. Поэтому потребуется их установка в arduino ide.
Открыв Файл-настройки, необходимо добавить ссылку на esp32
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json 
Далее Скетч-Подключить библиотеку-Управлять библиотеками:
в строке поиска найти esp32 и установить.
Перейдем к скетчу
Управляющая программа используется из базового проекта, поэтому подробно расписывать каждый блок не будем.
esp32cam-robot.ino
/*
ESP32CAM Robot Car
esp32cam-robot.ino (requires app_httpd.cpp)
Based upon Espressif ESP32CAM Examples
Uses TBA6612FNG H-Bridge Controller
DroneBot Workshop 2021
https://dronebotworkshop.com
*/
#include "esp_wifi.h"
#include "esp_camera.h"
#include <WiFi.h>
#include "soc/soc.h"
#include "soc/rtc_cntl_reg.h"
// Setup Access Point Credentials
const char* ssid1 = "ESP32-CAM Robot";
const char* password1 = "1234567890";
extern volatile unsigned int motor_speed;
extern void robot_stop();
extern void robot_setup();
extern uint8_t robo;
extern volatile unsigned long previous_time;
extern volatile unsigned long move_interval;
#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER
#define PWDN_GPIO_NUM 32
#define RESET_GPIO_NUM -1
#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
void startCameraServer();
void setup()
{
WRITE_PERI_REG(RTC_CNTL_BROWN_OUT_REG, 0); // prevent brownouts by silencing them
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_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;
//init with high specs to pre-allocate larger buffers
if(psramFound()){
config.frame_size = FRAMESIZE_QVGA;
config.jpeg_quality = 10;
config.fb_count = 2;
} else {
config.frame_size = FRAMESIZE_QVGA;
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;
}
//drop down frame size for higher initial frame rate
sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();
s->set_framesize(s, FRAMESIZE_QVGA);
s->set_vflip(s, 1);
s->set_hmirror(s, 1);
WiFi.softAP(ssid1, password1);
IPAddress myIP = WiFi.softAPIP();
Serial.print("AP IP address: ");
Serial.println(myIP);
startCameraServer();
ledcSetup(7, 5000, 8);
ledcAttachPin(4, 7); //pin4 is LED
robot_setup();
for (int i=0;i<5;i++)
{
ledcWrite(7,10); // flash led
delay(50);
ledcWrite(7,0);
delay(50);
}
previous_time = millis();
}
void loop() {
if(robo)
{
unsigned long currentMillis = millis();
if (currentMillis - previous_time >= move_interval) {
previous_time = currentMillis;
robot_stop();
char rsp[32];
sprintf(rsp,"SPPED: %d",motor_speed);
Serial.println("Stop");
robo=0;
}
}
delay(1);
yield();
}
В коде помимо прочего создается wifi точка доступа, к которой можно подключаться. Поэтому стоит обратить внимание на ее параметры, которые описаны в
const char* ssid1 = "ESP32-CAM Robot";
const char* password1 = "1234567890";
Также при компиляции прошивки используется файл app_httpd.cpp, который должен находиться в одной папке с программой.
Листинг app_httpd.cpp —
app_httpd.cpp
/*
ESP32CAM Robot Car
app_httpd.cpp (requires esp32cam-robot.ino)
Based upon Espressif ESP32CAM Examples
Uses TBA6612FNG H-Bridge Controller
DroneBot Workshop 2021
https://dronebotworkshop.com
*/
#include "dl_lib_matrix3d.h"
#include <esp32-hal-ledc.h>
#include "esp_http_server.h"
#include "esp_timer.h"
#include "esp_camera.h"
#include "img_converters.h"
#include "Arduino.h"
// TB6612FNG H-Bridge Connections (both PWM inputs driven by GPIO 12)
#define MTR_PWM 12
#define LEFT_M0 15
#define LEFT_M1 14
#define RIGHT_M0 13
#define RIGHT_M1 2
// Define Speed variables
int speed = 255;
int noStop = 0;
//Setting Motor PWM properties
const int freq = 2000;
const int motorPWMChannnel = 8;
const int lresolution = 8;
volatile unsigned int motor_speed = 200;
volatile unsigned long previous_time = 0;
volatile unsigned long move_interval = 250;
// Placeholder for functions
void robot_setup();
void robot_stop();
void robot_fwd();
void robot_back();
void robot_left();
void robot_right();
uint8_t robo = 0;
typedef struct {
httpd_req_t *req;
size_t len;
} jpg_chunking_t;
#define PART_BOUNDARY "123456789000000000000987654321"
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 stream_httpd = NULL;
httpd_handle_t camera_httpd = NULL;
static size_t jpg_encode_stream(void * arg, size_t index, const void* data, size_t len) {
jpg_chunking_t *j = (jpg_chunking_t *)arg;
if (!index) {
j->len = 0;
}
if (httpd_resp_send_chunk(j->req, (const char *)data, len) != ESP_OK) {
return 0;
}
j->len += len;
return len;
}
static esp_err_t capture_handler(httpd_req_t *req) {
camera_fb_t * fb = NULL;
esp_err_t res = ESP_OK;
int64_t fr_start = esp_timer_get_time();
fb = esp_camera_fb_get();
if (!fb) {
Serial.println("Camera capture failed");
httpd_resp_send_500(req);
return ESP_FAIL;
}
httpd_resp_set_type(req, "image/jpeg");
httpd_resp_set_hdr(req, "Content-Disposition", "inline; filename=capture.jpg");
size_t out_len, out_width, out_height;
uint8_t * out_buf;
bool s;
{
size_t fb_len = 0;
if (fb->format == PIXFORMAT_JPEG) {
fb_len = fb->len;
res = httpd_resp_send(req, (const char *)fb->buf, fb->len);
} else {
jpg_chunking_t jchunk = {req, 0};
res = frame2jpg_cb(fb, 80, jpg_encode_stream, &jchunk) ? ESP_OK : ESP_FAIL;
httpd_resp_send_chunk(req, NULL, 0);
fb_len = jchunk.len;
}
esp_camera_fb_return(fb);
int64_t fr_end = esp_timer_get_time();
Serial.printf("JPG: %uB %ums\n", (uint32_t)(fb_len), (uint32_t)((fr_end - fr_start) / 1000));
return res;
}
dl_matrix3du_t *image_matrix = dl_matrix3du_alloc(1, fb->width, fb->height, 3);
if (!image_matrix) {
esp_camera_fb_return(fb);
Serial.println("dl_matrix3du_alloc failed");
httpd_resp_send_500(req);
return ESP_FAIL;
}
out_buf = image_matrix->item;
out_len = fb->width * fb->height * 3;
out_width = fb->width;
out_height = fb->height;
s = fmt2rgb888(fb->buf, fb->len, fb->format, out_buf);
esp_camera_fb_return(fb);
if (!s) {
dl_matrix3du_free(image_matrix);
Serial.println("to rgb888 failed");
httpd_resp_send_500(req);
return ESP_FAIL;
}
jpg_chunking_t jchunk = {req, 0};
s = fmt2jpg_cb(out_buf, out_len, out_width, out_height, PIXFORMAT_RGB888, 90, jpg_encode_stream, &jchunk);
dl_matrix3du_free(image_matrix);
if (!s) {
Serial.println("JPEG compression failed");
return ESP_FAIL;
}
int64_t fr_end = esp_timer_get_time();
return res;
}
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];
dl_matrix3du_t *image_matrix = NULL;
static int64_t last_frame = 0;
if (!last_frame) {
last_frame = esp_timer_get_time();
}
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->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;
}
int64_t fr_end = esp_timer_get_time();
int64_t frame_time = fr_end - last_frame;
last_frame = fr_end;
frame_time /= 1000;
Serial.printf("MJPG: %uB %ums (%.1ffps)\n",
(uint32_t)(_jpg_buf_len),
(uint32_t)frame_time, 1000.0 / (uint32_t)frame_time
);
}
last_frame = 0;
return res;
}
enum state {fwd, rev, stp};
state actstate = stp;
static esp_err_t cmd_handler(httpd_req_t *req)
{
char* buf;
size_t buf_len;
char variable[32] = {0,};
char value[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, "var", variable, sizeof(variable)) == ESP_OK &&
httpd_query_key_value(buf, "val", value, sizeof(value)) == 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;
}
int val = atoi(value);
sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();
int res = 0;
// Look at values within URL to determine function
if (!strcmp(variable, "framesize"))
{
Serial.println("framesize");
if (s->pixformat == PIXFORMAT_JPEG) res = s->set_framesize(s, (framesize_t)val);
}
else if (!strcmp(variable, "quality"))
{
Serial.println("quality");
res = s->set_quality(s, val);
}
else if (!strcmp(variable, "flash"))
{
ledcWrite(7, val);
}
else if (!strcmp(variable, "flashoff"))
{
ledcWrite(7, val);
}
else if (!strcmp(variable, "speed"))
{
if (val > 255) val = 255;
else if (val < 0) val = 0;
speed = val;
ledcWrite(8, speed);
}
else if (!strcmp(variable, "nostop"))
{
noStop = val;
}
else if (!strcmp(variable, "car")) {
if (val == 1) {
Serial.println("Forward");
robot_fwd();
robo = 1;
}
else if (val == 2) {
Serial.println("TurnLeft");
robot_left();
robo = 1;
}
else if (val == 3) {
Serial.println("Stop");
robot_stop();
}
else if (val == 4) {
Serial.println("TurnRight");
robot_right();
robo = 1;
}
else if (val == 5) {
Serial.println("Backward");
robot_back();
robo = 1;
}
if (noStop != 1)
{
}
}
else
{
Serial.println("variable");
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);
}
static esp_err_t status_handler(httpd_req_t *req) {
static char json_response[1024];
sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();
char * p = json_response;
*p++ = '{';
p += sprintf(p, "\"framesize\":%u,", s->status.framesize);
p += sprintf(p, "\"quality\":%u,", s->status.quality);
*p++ = '}';
*p++ = 0;
httpd_resp_set_type(req, "application/json");
httpd_resp_set_hdr(req, "Access-Control-Allow-Origin", "*");
return httpd_resp_send(req, json_response, strlen(json_response));
}
static const char PROGMEM INDEX_HTML[] = R"rawliteral(
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
<title>ESP32 CAM Robot</title>
<style>
body{font-family:Arial,Helvetica,sans-serif;background:#181818;color:#efefef;font-size:16px}h2{font-size:18px}section.main{display:flex}#menu,section.main{flex-direction:column}#menu{display:none;flex-wrap:nowrap;min-width:340px;background:#363636;padding:8px;border-radius:4px;margin-top:-10px;margin-right:10px}#content{display:flex;flex-wrap:wrap;align-items:stretch}figure{padding:0;margin:0;-webkit-margin-before:0;margin-block-start:0;-webkit-margin-after:0;margin-block-end:0;-webkit-margin-start:0;margin-inline-start:0;-webkit-margin-end:0;margin-inline-end:0}figure img{display:block;width:100%;height:auto;border-radius:4px;margin-top:8px}@media (min-width:800px) and (orientation:landscape){#content{display:flex;flex-wrap:nowrap;align-items:stretch}figure img{display:block;max-width:100%;max-height:calc(100vh - 40px);width:auto;height:auto}figure{padding:0;margin:0;-webkit-margin-before:0;margin-block-start:0;-webkit-margin-after:0;margin-block-end:0;-webkit-margin-start:0;margin-inline-start:0;-webkit-margin-end:0;margin-inline-end:0}}section #buttons{display:flex;flex-wrap:nowrap;justify-content:space-between}#nav-toggle{cursor:pointer;display:block}#nav-toggle-cb{outline:0;opacity:0;width:0;height:0}#nav-toggle-cb:checked+#menu{display:flex}.input-group{display:flex;flex-wrap:nowrap;line-height:22px;margin:5px 0}.input-group>label{display:inline-block;padding-right:10px;min-width:47%}.input-group input,.input-group select{flex-grow:1}.range-max,.range-min{display:inline-block;padding:0 5px}button{display:block;margin:5px;padding:5px 12px;border:0;line-height:28px;cursor:pointer;color:#fff;background:#035806;border-radius:5px;font-size:16px;outline:0;width:100px}.button2{background-color:#008cba;width:100px}.button3{background-color:#f44336;width:100px}.button4{background-color:#e7e7e7;color:#000;width:120px}.button5{background-color:#555;width:100px}.button6{visibility:hidden;width:100px}button:hover{background:#ff494d}button:active{background:#f21c21}button.disabled{cursor:default;background:#a0a0a0}input[type=range]{-webkit-appearance:none;width:100%;height:22px;background:#363636;cursor:pointer;margin:0}input[type=range]:focus{outline:0}input[type=range]::-webkit-slider-runnable-track{width:100%;height:2px;cursor:pointer;background:#efefef;border-radius:0;border:0 solid #efefef}input[type=range]::-webkit-slider-thumb{border:1px solid rgba(0,0,30,0);height:22px;width:22px;border-radius:50px;background:#ff3034;cursor:pointer;-webkit-appearance:none;margin-top:-11.5px}input[type=range]:focus::-webkit-slider-runnable-track{background:#efefef}input[type=range]::-moz-range-track{width:100%;height:2px;cursor:pointer;background:#efefef;border-radius:0;border:0 solid #efefef}input[type=range]::-moz-range-thumb{border:1px solid rgba(0,0,30,0);height:22px;width:22px;border-radius:50px;background:#ff3034;cursor:pointer}input[type=range]::-ms-track{width:100%;height:2px;cursor:pointer;background:0 0;border-color:transparent;color:transparent}input[type=range]::-ms-fill-lower{background:#efefef;border:0 solid #efefef;border-radius:0}input[type=range]::-ms-fill-upper{background:#efefef;border:0 solid #efefef;border-radius:0}input[type=range]::-ms-thumb{border:1px solid rgba(0,0,30,0);height:22px;width:22px;border-radius:50px;background:#ff3034;cursor:pointer;height:2px}input[type=range]:focus::-ms-fill-lower{background:#efefef}input[type=range]:focus::-ms-fill-upper{background:#363636}.switch{display:block;position:relative;line-height:22px;font-size:16px;height:22px}.switch input{outline:0;opacity:0;width:0;height:0}.slider{width:50px;height:22px;border-radius:22px;cursor:pointer;background-color:grey}.slider,.slider:before{display:inline-block;transition:.4s}.slider:before{position:relative;content:"";border-radius:50%;height:16px;width:16px;left:4px;top:3px;background-color:#fff}input:checked+.slider{background-color:#ff3034}input:checked+.slider:before{-webkit-transform:translateX(26px);transform:translateX(26px)}select{border:1px solid #363636;font-size:14px;height:22px;outline:0;border-radius:5px}.image-container{position:absolute;top:50px;left:50%;margin-right:-50%;transform:translate(-50%,-50%);min-width:160px}.control-container{position:relative;top:400px;left:50%;margin-right:-50%;transform:translate(-50%,-50%)}.slider-container{position:relative;top:750px;right:36%;margin-left:-50%;transform:translate(-50%,-50%)}.close{position:absolute;right:5px;top:5px;background:#ff3034;width:16px;height:16px;border-radius:100px;color:#fff;text-align:center;line-height:18px;cursor:pointer}.hidden{display:none}.rotate90{-webkit-transform:rotate(270deg);-moz-transform:rotate(270deg);-o-transform:rotate(270deg);-ms-transform:rotate(270deg);transform:rotate(270deg)}
</style>
</head>
<body>
<br>
<br>
<section class="main">
<figure>
<div id="stream-container" class="image-container">
<div class="close" id="close-stream">×</div>
<img id="stream" src="" class="rotate90">
</div>
</figure>
<br>
<br>
<section id="buttons">
<div id="controls" class="control-container">
<table>
<tr><td align="center"><button class="button button6" id="get-still">Image</button></td><td align="center"><button id="toggle-stream">Start</button></td><td></td></tr>
<tr><td></td><td align="center"><button class="button button2" id="forward" onclick="fetch(document.location.origin+'/control?var=car&val=1');">FORWARD</button></td><td></td></tr>
<tr><td align="center"><button class="button button2" id="turnleft" onclick="fetch(document.location.origin+'/control?var=car&val=2');">LEFT</button></td><td align="center"></td><td align="center"><button class="button button2" id="turnright" onclick="fetch(document.location.origin+'/control?var=car&val=4');">RIGHT</button></td></tr>
<tr><td></td><td align="center"><button class="button button2" id="backward" onclick="fetch(document.location.origin+'/control?var=car&val=5');">REVERSE</button></td><td></td></tr>
<tr><td></td><td align="center"><button class="button button4" id="flash" onclick="fetch(document.location.origin+'/control?var=flash&val=1');">LIGHT ON</button></td><td></td></tr>
<tr><td></td><td align="center"><button class="button button4" id="flashoff" onclick="fetch(document.location.origin+'/control?var=flashoff&val=0');">LIGHT OFF</button></td><td></td></tr>
</table>
</div>
<br>
<div id="sliders" class="slider-container">
<table>
<tr><td>Motor Speed:</td><td align="center" colspan="2"><input type="range" id="speed" min="0" max="255" value="200" onchange="try{fetch(document.location.origin+'/control?var=speed&val='+this.value);}catch(e){}"></td></tr>
<tr><td>Vid Quality:</td><td align="center" colspan="2"><input type="range" id="quality" min="10" max="63" value="10" onchange="try{fetch(document.location.origin+'/control?var=quality&val='+this.value);}catch(e){}"></td></tr>
<tr><td>Vid Size:</td><td align="center" colspan="2"><input type="range" id="framesize" min="0" max="6" value="5" onchange="try{fetch(document.location.origin+'/control?var=framesize&val='+this.value);}catch(e){}"></td></tr>
</table>
</div>
</section>
</section>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded',function(){function b(B){let C;switch(B.type){case'checkbox':C=B.checked?1:0;break;case'range':case'select-one':C=B.value;break;case'button':case'submit':C='1';break;default:return;}const D=`${c}/control?var=${B.id}&val=${C}`;fetch(D).then(E=>{console.log(`request to ${D} finished, status: ${E.status}`)})}var c=document.location.origin;const e=B=>{B.classList.add('hidden')},f=B=>{B.classList.remove('hidden')},g=B=>{B.classList.add('disabled'),B.disabled=!0},h=B=>{B.classList.remove('disabled'),B.disabled=!1},i=(B,C,D)=>{D=!(null!=D)||D;let E;'checkbox'===B.type?(E=B.checked,C=!!C,B.checked=C):(E=B.value,B.value=C),D&&E!==C?b(B):!D&&('aec'===B.id?C?e(v):f(v):'agc'===B.id?C?(f(t),e(s)):(e(t),f(s)):'awb_gain'===B.id?C?f(x):e(x):'face_recognize'===B.id&&(C?h(n):g(n)))};document.querySelectorAll('.close').forEach(B=>{B.onclick=()=>{e(B.parentNode)}}),fetch(`${c}/status`).then(function(B){return B.json()}).then(function(B){document.querySelectorAll('.default-action').forEach(C=>{i(C,B[C.id],!1)})});const j=document.getElementById('stream'),k=document.getElementById('stream-container'),l=document.getElementById('get-still'),m=document.getElementById('toggle-stream'),n=document.getElementById('face_enroll'),o=document.getElementById('close-stream'),p=()=>{window.stop(),m.innerHTML='Start'},q=()=>{j.src=`${c+':81'}/stream`,f(k),m.innerHTML='Stop'};l.onclick=()=>{p(),j.src=`${c}/capture?_cb=${Date.now()}`,f(k)},o.onclick=()=>{p(),e(k)},m.onclick=()=>{const B='Stop'===m.innerHTML;B?p():q()},n.onclick=()=>{b(n)},document.querySelectorAll('.default-action').forEach(B=>{B.onchange=()=>b(B)});const r=document.getElementById('agc'),s=document.getElementById('agc_gain-group'),t=document.getElementById('gainceiling-group');r.onchange=()=>{b(r),r.checked?(f(t),e(s)):(e(t),f(s))};const u=document.getElementById('aec'),v=document.getElementById('aec_value-group');u.onchange=()=>{b(u),u.checked?e(v):f(v)};const w=document.getElementById('awb_gain'),x=document.getElementById('wb_mode-group');w.onchange=()=>{b(w),w.checked?f(x):e(x)};const y=document.getElementById('face_detect'),z=document.getElementById('face_recognize'),A=document.getElementById('framesize');A.onchange=()=>{b(A),5<A.value&&(i(y,!1),i(z,!1))},y.onchange=()=>{return 5<A.value?(alert('Please select CIF or lower resolution before enabling this feature!'),void i(y,!1)):void(b(y),!y.checked&&(g(n),i(z,!1)))},z.onchange=()=>{return 5<A.value?(alert('Please select CIF or lower resolution before enabling this feature!'),void i(z,!1)):void(b(z),z.checked?(h(n),i(y,!0)):g(n))}});
</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));
}
void startCameraServer()
{
httpd_config_t config = HTTPD_DEFAULT_CONFIG();
httpd_uri_t index_uri = {
.uri = "/",
.method = HTTP_GET,
.handler = index_handler,
.user_ctx = NULL
};
httpd_uri_t status_uri = {
.uri = "/status",
.method = HTTP_GET,
.handler = status_handler,
.user_ctx = NULL
};
httpd_uri_t cmd_uri = {
.uri = "/control",
.method = HTTP_GET,
.handler = cmd_handler,
.user_ctx = NULL
};
httpd_uri_t capture_uri = {
.uri = "/capture",
.method = HTTP_GET,
.handler = capture_handler,
.user_ctx = NULL
};
httpd_uri_t stream_uri = {
.uri = "/stream",
.method = HTTP_GET,
.handler = stream_handler,
.user_ctx = NULL
};
Serial.printf("Starting web server on port: '%d'\n", config.server_port);
if (httpd_start(&camera_httpd, &config) == ESP_OK) {
httpd_register_uri_handler(camera_httpd, &index_uri);
httpd_register_uri_handler(camera_httpd, &cmd_uri);
httpd_register_uri_handler(camera_httpd, &status_uri);
httpd_register_uri_handler(camera_httpd, &capture_uri);
}
config.server_port += 1;
config.ctrl_port += 1;
Serial.printf("Starting stream server on port: '%d'\n", config.server_port);
if (httpd_start(&stream_httpd, &config) == ESP_OK) {
httpd_register_uri_handler(stream_httpd, &stream_uri);
}
}
unsigned int get_speed(unsigned int sp)
{
return map(sp, 0, 100, 0, 255);
}
void robot_setup()
{
// Pins for Motor Controller
pinMode(LEFT_M0,OUTPUT);
pinMode(LEFT_M1,OUTPUT);
pinMode(RIGHT_M0,OUTPUT);
pinMode(RIGHT_M1,OUTPUT);
// Make sure we are stopped
robot_stop();
// Motor uses PWM Channel 8
ledcAttachPin(MTR_PWM, 8);
ledcSetup(8, 2000, 8);
ledcWrite(8, 130);
}
// Motor Control Functions
void update_speed()
{
ledcWrite(motorPWMChannnel, get_speed(motor_speed));
}
void robot_stop()
{
digitalWrite(LEFT_M0,LOW);
digitalWrite(LEFT_M1,LOW);
digitalWrite(RIGHT_M0,LOW);
digitalWrite(RIGHT_M1,LOW);
}
void robot_fwd()
{
digitalWrite(LEFT_M0,HIGH);
digitalWrite(LEFT_M1,LOW);
digitalWrite(RIGHT_M0,HIGH);
digitalWrite(RIGHT_M1,LOW);
move_interval=250;
previous_time = millis();
}
void robot_back()
{
digitalWrite(LEFT_M0,LOW);
digitalWrite(LEFT_M1,HIGH);
digitalWrite(RIGHT_M0,LOW);
digitalWrite(RIGHT_M1,HIGH);
move_interval=250;
previous_time = millis();
}
void robot_right()
{
digitalWrite(LEFT_M0,LOW);
digitalWrite(LEFT_M1,HIGH);
digitalWrite(RIGHT_M0,HIGH);
digitalWrite(RIGHT_M1,LOW);
move_interval=100;
previous_time = millis();
}
void robot_left()
{
digitalWrite(LEFT_M0,HIGH);
digitalWrite(LEFT_M1,LOW);
digitalWrite(RIGHT_M0,LOW);
digitalWrite(RIGHT_M1,HIGH);
move_interval=100;
previous_time = millis();
}
Этот файл отвечает за web-интерфейс, который будет отображаться при работе с машинкой.
Поэтому, если есть желание что-то изменить под себя, править необходимо этот файл.
В нашем случае мы поправим размер выводимой картинки и заменим управляющие сигналы левый — на правый и наоборот (после подключения двигателей они оказались перепутаны местами).
Для этого в esp32cam-robot.ino необходимо заменить строки:
if(psramFound()){
config.frame_size = FRAMESIZE_QVGA;
config.jpeg_quality = 10;
config.fb_count = 2;
} else {
config.frame_size = FRAMESIZE_QVGA;
config.jpeg_quality = 12;
config.fb_count = 1;
}
на
if(psramFound()){
config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;
config.jpeg_quality = 10;
config.fb_count = 2;
} else {
config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
config.jpeg_quality = 12;
config.fb_count = 1;
}
*не совсем понятно почему в базовом проекте установлено такое низкое разрешение. Картинка почти не различима.
Доступные режимы
FRAMESIZE_UXGA (1600 x 1200)
FRAMESIZE_QVGA (320 x 240)
FRAMESIZE_CIF (352 x 288)
FRAMESIZE_VGA (640 x 480)
FRAMESIZE_SVGA (800 x 600)
FRAMESIZE_XGA (1024 x 768)
FRAMESIZE_SXGA (1280 x 1024)
FRAMESIZE_QVGA (320 x 240)
FRAMESIZE_CIF (352 x 288)
FRAMESIZE_VGA (640 x 480)
FRAMESIZE_SVGA (800 x 600)
FRAMESIZE_XGA (1024 x 768)
FRAMESIZE_SXGA (1280 x 1024)
Замену направлений поворотов влево на вправо и наоборот мы проведем путем простой замены определения pinов в app_httpd.cpp:
#define LEFT_M0 15
#define LEFT_M1 14
#define RIGHT_M0 13
#define RIGHT_M1 2
на
#define LEFT_M0 13
#define LEFT_M1 2
#define RIGHT_M0 15
#define RIGHT_M1 14
Заливаем прошивку
Перед заливкой прошивки подключим esp32-cam через ftdi переходник.
В оригинале предполагается, что прошивка модуля будет проводиться с использованием 3.3V логики. Это означает, что необходимо питать esp32 через ногу 3.3V. Однако в нашем случае это было неприменимо и модуль не «шился».
Поэтому использовалась следующая видоизмененная схема подключения:
Питание 5V подается на pin 5V вместо 3.3V на pin 3.3V!
*Необходимо помнить, что на ftdi переходнике также должно быть выставлено 5,5V, если это двух режимный ftdi-переходник.
Также перед заливкой скетча ставится перемычка (PGM на схеме).
Кроме того в arduino ide необходимо выставить настройки модуля —
Если скетч залился успешно, то в среде arduino ide можно наблюдать примерно следующую картину:
После заливки прошивки модуль готов к работе и перемычку PGM можно снять.
Собираем по схеме
Согласно базового проекта схема сборки следующая —
Здесь нечего добавить, кроме того, что необходимо учесть, что в схеме будет еще понижающий dc-dc, который будет идти с аккумуляторов:
Питание на esp32-cam лучше припаивать снаружи, а не на сами ноги платы, так как иначе в дальнейшем будет затруднено подключение для перепрошивки.
Если все собрано правильно, то после подачи питания, esp32 должен несколько раз мигнуть.
Далее модуль создаст точку доступа, к которой, как уже говорилось, можно подключаться, введя ip 192.168.4.1.
Угол и скорость можно изменять регулируя слайдеры прямо на странице управления.
На этом все.
Фото базового проекта.
Фото проекта после правки.
И немного видео.
