ESP32 CAM + microbit + Webbit + Smart搭配登月小車說明2

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ESP32 CAM + micro:bit + Web:bit + Smart 搭配登月

小車說明

ESP32-CAM 內建 Wi-Fi，並結合 OV2640 影像感測器模組（解析度 1632 x 1232）、PSRAM

記憶體、MicroSD 記憶卡卡槽(存照片)，使其適合做為網路攝影機應用，同時與過往 ESP8266 一

樣相容於 Arduino。重要的是，只要透過 Arduino 的一個範例程式：CameraWebServer，將該程

式透過 PC 燒寫到 ESP32-CAM 板卡上，就可以在 ESP32-CAM 上建立一個網頁伺服器（Web

Server），而後只要用瀏覽器瀏覽 192.168.x.x 內部網址，就可以看到攝影機角度的影像內容，進

一步也可以作一些影像辨識應用，如人臉位置標記等，這等於也是一個

WoT（Web of Things），

ESP32-CAM 的 GPIO4 已接閃光燈、GPIO0 是燒錄用(燒錄要接 GND，平時不可接 GND)、GPIO1

是當

TxD、GPIO3 是當 RxD，Vcc 不是外接電源而是提供電源(POUT)，外接電源(POW)標示 5V，

外觀與腳位如下。



至

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

網站下載最新開發套件（ESP32-CAM 需要最新的

核心程式，建議下載

1.8.8 以上版本）



開啟

Arduino IDE 後，選擇『檔案/偏好設定』，出現偏好設定視窗，在『額外的開發板管理員

網址』輸入『

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

』，按『確定』。

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

在開發板管理員中輸入『ESP32』關鍵字，找到 ESP32 套件後，點選『安裝』。勿安裝 1.0.4



最後點選『工具→開發板』，在右側往下拉，就可以找到

ESP32 系列的板子，選擇『ESP32

Wrover Module』。由於程式包含串流

stream server 及臉部辨識，因此檔案較大，將燒錄區域

改成『Huge APP(3MB No OTA)』，否則編譯會錯誤。

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

由於

ESP32-CAM 並無燒錄介面，需要準備一個『USB 轉 TTL』工具，桌面『本機右鍵→內

容→裝置管理員』，確認驅動程式

COM?安裝成功，連接方式是兩邊的 TxD 與 RxD 互接，然

後在

Arduino 的『工具→序列埠』設定

COM?，否則無法燒錄，產品網址。

https://www.playrobot.com/interface-signal-conversion/1632-ftdi-basic-usbttl-ft232.html



當燒錄時要將

GPIO0 與 GND 連接，燒錄完成後，將 GPIO0 與 GND 分開，若燒錄時看到『A

fatal error occurred: Failed to connect to ESP32: Timed out waiting for packet header』錯誤訊

息，則在界面上出現

Connecting...時候，按住 RESET 重置按鈕，等到出現燒錄的時候再放開。

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

燒錄過程會依序出現

1% 到 100% 進度，時間大約至少一分鐘，當燒錄成功會出現『上傳完

畢』，如下圖所示，GPIO0 不可接地，Wi-Fi 基地台先開啟，然後按 RESET 重置按鈕，方可使

用，重開機時，閃光燈會閃爍點亮。

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

查看手機分配給

ESP32 CAM 位置，然後電腦也要跟 ESP32 CAM 同網域方可，開啟瀏覽器輸

入

IP 位置，即可看到如下畫面(程式是由法蘭斯老師提供)，看到最後一行"Please wait for

loading model." 消失，表示分析模組載入完畢，才能點

get-still 按鈕，此時可以看到即時得影

像傳輸，其他功能說明如下：



SD 卡是存靜態照片，使用時不可控制車子，因為會用到相同腳位。



Turn Decelerate 是轉彎內外輪轉速差，值越小轉彎角度越小。



Probability Limit 機率限制條件，先按 Train 訓練各種模型，越多張越好，然後按下 Start

Detection 開始偵測，就會根據訓練條件判斷前進。

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

Get Still：取得即時影像。



No Stop：按下前、後、左、右按鈕後，是否持續動作，

不需要一直按著按鈕就一直動作。



Servo ：伺服馬達控制，接 GPIO2( 不可透過 ESP32

CAM 的 Vcc 供電)。



Flash：閃光燈控制。



SpeedL 、 SpeedR ：馬達分別接到

GPIO12、13、14、15，可以單獨控制轉速，自行用杜

邦線連接。



Toggle settings：可針對鏡頭參數做詳細設定。



Rsolution：鏡頭解析度，不建議設太大，要考慮網路傳

輸與影像辨識的速度。



Quality：鏡頭影像品質。



Brightness：亮度。



Contrast：對比。



Saturation：飽和度。



Special Effect：特效。



AWB ：是 Automatic white balance 縮寫，在日光燈的

房間裡拍攝的影像會顯得發綠，在室內鎢絲燈光下拍攝

出來的景物就會偏黃，而在日光陰影處拍攝到的照片則

莫名其妙地偏藍，其原因就在於“白平衡”的設置上，

白平衡的作用就是在這些場景下恢復圖像的正常顏色。

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

結合登月小車，使用

ESM32 CAM 就可以直接控制小車車囉！利用超音波 5V 電源，轉接板電

路如下。



登月小車外觀與接腳電路如下：

ESP32 CAM

BBC Micro:bit

Web:bit

GPIO12

2

6 GPIO13

13

13 GPIO15

8

8 GPIO14

14

14 GPIO2

SERVER

IO2 5V GND SERVO

5V G

燒錄開關

Web:bit 腳位

14 08 13 06

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GPIO4

高亮度閃光燈

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登月小車搭配 Web:Bit 範例：利用擴充功能，直接使用廠商內建積木，比較簡單，但無法利用

遙控器網頁範本與行動裝置陀螺儀控制登月小車。將滑鼠移到四隻可愛怪獸上面，即可控制登

月小車，離開圖示則自動停止，按下登月小車按鈕，進入循跡模式。

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

登月小車搭配

Webduino bit 範例：可利用遙控器網頁範本與行動裝置陀螺儀控制登月小車，缺

點是僅能利用腳位控制，無法使用

8 顆全彩 LED

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

登月小車搭配

micro:bit 範例：按下 A 鍵切換功能，功能 1 是自動行駛，碰到障礙物先倒退再轉

彎避開障礙物，然後繼續前進，再按下

A 鍵切換到功能 2(循跡)，再按下 A 鍵，切換到功能

3(廣播遙控)。

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Pin14

Pin08

Pin13

Pin06

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ESP32-CAM_CAR_2pwm_knn-classifier.ino 程式碼

/*

ESP32-CAM Remote Control Car (knn-classifier)

Author : ChungYi Fu (Kaohsiung, Taiwan) 2019-11-3 14:00 https://www.facebook.com/francefu

Motor Driver IC -> PWM1(gpio12, gpio13), PWM2(gpio14, gpio15)

If you output PWM to GPIO 15 using ledcWrite and the wheel loses control, you could use the codes. https://github.com/fustyles/Arduino/tree/master/ESP32-CAM_CAR_2digitalwrite

https://github.com/fustyles/Arduino/tree/master/ESP32-CAM_CAR_1pwm1digitalwrite

http://APIP http://STAIP */

const char* ssid = "ipoe";

const char* password = "12345678";

#include "esp_camera.h" #include <WiFi.h> #include "soc/soc.h"

#include "soc/rtc_cntl_reg.h"

// WARNING!!! Make sure that you have either selected ESP32 Wrover Module, // or another board which has PSRAM enabled

//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

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#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); 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;

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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);

//ESP32-CAM Remote Control Car //Flash ledcAttachPin(4, 4); ledcSetup(4, 5000, 8); //Wheel ledcAttachPin(12, 5); ledcSetup(5, 2000, 8); ledcAttachPin(13, 6); ledcSetup(6, 2000, 8); ledcWrite(6, 0); ledcAttachPin(15, 7); ledcSetup(7, 2000, 8); ledcAttachPin(14, 8); ledcSetup(8, 2000, 8); Serial.println("ssid: " + (String)ssid); Serial.println("password: " + (String)password); WiFi.begin(ssid, password);

long int StartTime=millis();

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

if ((StartTime+10000) < millis()) break; }

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startCameraServer();

char* apssid = "ESP32-CAM";

char* appassword = "12345678"; //AP password require at least 8 characters. Serial.println("");

Serial.println("WiFi connected"); Serial.print("Camera Ready! Use 'http://"); if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) { Serial.print(WiFi.localIP());

Serial.println("' to connect");

WiFi.softAP((WiFi.localIP().toString()+"_"+(String)apssid).c_str(), appassword);

for (int i=0;i<5;i++) { ledcWrite(4,10); delay(200); ledcWrite(4,0); delay(200); } } else { Serial.print(WiFi.softAPIP()); Serial.println("' to connect"); WiFi.softAP((WiFi.softAPIP().toString()+"_"+(String)apssid).c_str(), appassword);

for (int i=0;i<2;i++) { ledcWrite(4,10); delay(1000); ledcWrite(4,0); delay(1000); } } } void loop() {

// put your main code here, to run repeatedly: delay(10000);

}

 由於手機處理速度較慢，app_httpd.cpp 網頁檔案第 1076 行建議加入 250ms 延遲，電腦是 1079 行的 150ms，所以畫面會有點延遲屬於正常，若改太小，可能一直傳送判斷而當機。

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 如果一直連不到ESP32 CAM，可以按 RESET，若還是很慢，應該是電力不足，不建議用電腦USB 供電(含 USB 轉 TTL)，建議用手機充電器，搭配自製電源線

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