安信可 ESP32-S3 模组上驱动摄像头 OV2640，实现远程拍照并 HTTP 传输到阿里云对象存储OSS，并显示在微信小程序上。（深度好文，全部开源）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了安信可 ESP32-S3 模组上驱动摄像头 OV2640，实现远程拍照并 HTTP 传输到阿里云对象存储OSS，并显示在微信小程序上。（深度好文，全部开源）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
- 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写，仅仅做个人技术交流分享，不做任何商业用途。如有不对之处，请留言，本人及时更改。
系列一：ESP32系列模组基础学习系列笔记
1、 爬坑学习新旅程，虚拟机搭建esp32开发环境，打印 “Hellow World”。
2、 巧用eclipes编辑器，官方教程在在Windows下搭建esp32开发环境，打印 “Hellow World”。
3、 认识基本esp32的GPIO接口，开始点亮您的第一盏 LED和中断回调实现按键功能 。
4、体会esp32的强大的定时器功能， 实现定时2s闪烁一盏LED灯。
5、接触实践esp32的pwm宽度脉冲功能， 实现呼吸效果闪烁一盏LED灯。
6、smartConfig和微信airKiss在esp32的实现，一键配网轻松快捷连接路由器。
7、利用GPIO中断做一个按键的短按和长按的回调事件，再也无须担心触发源。
8、esp32上实现本地 UDP 客户端和服务端角色，在局域网内实现通讯。
9、esp32上实现本地 TCP 客户端和服务端角色，可断线重连原路返回数据。
10、乐鑫esp32 SDK编程利用rmt驱动ws2812七彩灯，实现彩虹渐变效果。
11、入门 乐鑫esp-adf 音频框架开发，esp32造一个蓝牙耳机，实现切换歌曲，获取歌曲信息等功能。
12、开源一个微信公众号airkiss配网esp32以及局域网发现功能的工程，分享一个airkiss配网小工具。
13、esp32 内置 dns 服务器，无需外网访问域名返回指定网页。
14、esp32 sdk编程实现门户强制认证，连接esp32热点之后，自动强制弹出指定的登录界面。
15、认识本地离线语音唤醒识别框架 esp-skainet ，实现较低成本的硬件语音本地识别控制。
16、学习本地语音唤醒离线识别框架 esp-skainet ，如何修改唤醒词? 如何自定义命令词？如何做意图动作？
17、全网首发，乐鑫esp32 sdk直连京东微联·小京鱼 · IoT开放平台，实现叮咚音响语音智能控制。
18、入门京东微联·小京鱼的控制面板H5开发，读懂vue语法，做自己的控制页面。
19、重磅开源，如何在微信小程序上ble蓝牙配网esp32，blufi的那些事！
20、一篇好文，开发过程中编译esp32固件太大，无法正常启动？教你如何自定义分区表partitions.csv。
21、 esp32蓝牙配网blufi的高度封装，集成简单、使用简单、容易上手，提高开发效率！
22、讨论下程序员 “青春饭” 那些事，分享在esp32实现多种加密算法md5 |AES CBC-ECB| Sha1 | Sha256 等！
23、安信可 esp32-a1s 音频开发板移植最新 esp-adf 音频框架，小试牛刀如何实现在线文字转语音播放。
25、分享在 esp32 SDK实现冷暖光色温平滑调节的封装，轻松集成到您的项目去。
26、分享下如何在window下使用CMake编译，编译速度提高传统 make 编译一个档次，支持 ESP32 和 ESP32-C3。
27、windows10平台下自带的Linux安装 ESP8266/ESP32 环境，再无需额外安装虚拟机了。
系列二：ESP32-Camera 摄像头开发板系列笔记
1、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程，实现MQTT远程拍照传输到私有服务器。
2、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程，实现本地视频流监控。
3、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程，拍照图片通过有线串口传到上位机PC端。
系列三：ESP32-C3 模组系列笔记
1、【蓝牙Mesh笔记 ①】ESP32-C3 模组上实现天猫精灵蓝牙 BLE Mesh AliGenie 接入，无需WiFi 连接也可以实现天猫精灵语音控制。
系列四：ESP32-S3 模组系列笔记
1、安信可 ESP32-S3 模组上驱动摄像头 OV2640，实现远程拍照并 HTTP 传输到阿里云对象存储OSS，并显示在微信小程序上。。
文章目录
前言
第一批拿到了安信可 ESP32-S3模组的样品，今天给大家分享下这个模组的规格，此模组精准聚焦 AIoT 市场，响应市场对 AI 算法的技术需求，那么此文章介绍的是ESP32-S3模组上驱动摄像头 OV2640，后续将继续更新此系列博文。
一、 ESP32-S3 产品特性
拿到了安信可的ESP32-S3样品，当然得查看其规格啦。
CPU 和存储
• Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz
• 128 位数据总线位宽，支持 SIMD 指令
• 384 KB ROM
• 512 KB SRAM
• 16 KB RTC SRAM
• SPI、Dual SPI、Quad SPI、Octal SPI、QPI、OPI 接口外接多个 flash 和片外 RAM
外设接口和传感器
• 45 × GPIO 口 • 数字接口：
• 4 × SPI
• 1 × LCD 接口（8 位 ~16 位并行 RGB, I8080, MOTO6800）, 支持 RGB565, YUV422, YUV420, YUV411 之间互相转换
• 1 × DVP 8 位 ~16 位摄像头接口
• 3 × UART
• 2 × I2C
• 2 × I2S
• 1 × RMT (TX/RX)
• 1 × 脉冲计数器
• LED PWM 控制器，多达 8 个通道
• 1 × 全速 USB OTG
• 1 × USB Serial/JTAG 控制器
• 2 × MCPWM
• 1 × SDIO 主机接口，具有 2 个卡槽
• DMA 控制器，5 个接收通道和 5 个发送通道
• 1 × TWAI® 控制器（兼容 ISO11898-1）
• 2 × 12 位 SAR ADC，多达 20 个通道
• 1 × 温度传感器 – 14 × 电容式传感 GPIO • 定时器：
• 4 × 54 位通用定时器
• 1 × 52 位系统定时器
• 3 × 看门狗定时器
功耗特性
ESP32-S3 采用了先进的电源管理技术，可以在不同的功耗模式之间切换。ESP32-S3 支持的功耗模式有：
• Active 模式：CPU 和芯片射频处于工作状态。芯片可以接收、发射和侦听信号。
• Modem-sleep 模式：CPU 可运行，时钟频率可配置。Wi-Fi 基带和射频关闭，但 Wi-Fi 可保持连接。
• Light-sleep 模式：CPU 暂停运行。RTC 外设以及 ULP 协处理器可被定时器周期性唤醒运行。任何唤醒事 件（MAC、主机、RTC 定时器或外部中断）都会唤醒芯片。Wi-Fi 可保持连接。
• Deep-sleep 模式：CPU 和大部分外设都会掉电，只有 RTC 存储器和 RTC 外设处于工作状态。Wi-Fi 连接 数据存储在 RTC 中。ULP 协处理器可以工作。
• Hibernation 模式：内置快速 RC 振荡器时钟和 ULP 协处理器均被禁用。只有 1 个位于低速时钟上的 RTC 时钟定时器和某些 RTC GPIO 在工作。RTC 时钟定时器或 RTC GPIO 可以将芯片从 Hibernation 模式中唤 醒。 设备在
不同的功耗模式下有不同的电流消耗，详情请见下面：
| 功耗模式 | 描述 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| Light-sleep | CPU 暂停运行。 | 240 | µA |
| Deep-sleep | RTC 存储器和 RTC 外设处于工作状态 | 8 | µA |
| Hibernation | RTC 存储器处于工作状态，RTC 外设处于关闭状态 | 7 | µA |
| Power off | CHIP_PU 管脚拉低，芯片处于关闭状态 | 1 | µA |
二、 准备工作
硬件
-
安信可 ESP32-S3 模组。
-
TTL-USB 调试工具（推荐使用 CP2102串口芯片的 ，保证足够的电压电流）。
软件
- 环境搭建： Linux环境搭建 master 分支
- 工具链设置：下载 toolchain，博主使用的版本是：
gcc version 5.2.0 (crosstool-NG crosstool-ng-1.22.0-97-gc752ad5) - Python版本：
Python 3.8
接线
| 摄像头引脚 | 模组引脚 |
|---|---|
| pin_pwdn | GPIO_NUM_35 |
| pin_reset | GPIO_NUM_36 |
| pin_xclk | GPIO_NUM_15 |
| pin_sscb_sda | GPIO_NUM_4 |
| pin_sscb_scl | GPIO_NUM_5 |
| pin_d7 | GPIO_NUM_16 |
| pin_d6 | GPIO_NUM_17 |
| pin_d5 | GPIO_NUM_18 |
| pin_d4 | GPIO_NUM_12 |
| pin_d3 | GPIO_NUM_11 |
| pin_d2 | GPIO_NUM_10 |
| pin_d1 | GPIO_NUM_9 |
| pin_d0 | GPIO_NUM_8 |
| pin_vsync | GPIO_NUM_6 |
| pin_href | GPIO_NUM_7 |
| pin_pclk | GPIO_NUM_13 |
三、通讯协议和原理
3.1 模组拍照上传服务器
协议： HTTP
POST /index.php HTTP/1.1
Host: www.domain.com
Content-Type: image/jpeg
Name-Pic: name
Content-Length: 12540
"<file contents here>"
3.2 小程序下发指令给模组拍照给服务器
协议：MQTT
Topic：/light/deviceIn
payload：
{
"action" : "0" ,
"name" : "pic-name"
}
3.3 模组把上传服务器结果回调给小程序
协议：MQTT
Topic：/light/deviceOut
payload：
{
"url" : "base64(url)"
}
url 是拍照之后的可外网访问的图片地址，使用 base64 加密。
四、服务器准备
3.1 接收图片处理
本代码以HTTP 协议POST提交 ，二进制形式把图片上传到服务器。其格式如下：
POST /index.php HTTP/1.1
Host: www.domain.com
Content-Type: image/jpeg
Name-Pic: name
Content-Length: 12540
"<file contents here>"
因此，服务器要以数据流接收，以 PHP语言为例：
//接受数据流
$stream = file_get_contents('php://input');
//数据流转化为png格式，并保存在指定的位置
$len = file_put_contents('/www/wwwroot/static/' . time() . ".png", $stream);
3.2 接收图片处理
public function upload()
{
$getPostDataArry = apache_request_headers();
try {
$name = $getPostDataArry['Name-Pic'];
} catch (Exception $e) {
if (empty($name)) {
$response_data['code'] = 1;
$response_data['des'] = ' Name-Pic is not exist';
return json($response_data);
}
}
//接受数据流
$stream = file_get_contents('php://input');
//数据流转化为png格式，并保存在指定的位置
$len = file_put_contents('/www/wwwroot/www.xuhongv.com/public/icon/' . $name . ".png", $stream);
$response_data = [];
if ($len) {
$accessKeyId = "LTAI4Fg*********YJBLPoTo5";
$accessKeySecret = "OT7s9vkQd*******4p8KQ31qoTIL4";
$endpoint = "we****ong.oss-cn-hongkong.aliyuncs.com";
$bucket = 'web****hong';
try {
$ossClient = new OssClient($accessKeyId, $accessKeySecret, $endpoint, true);
//判断存储空间是否存在
$isExist = $ossClient->doesBucketExist($bucket);
if (!$isExist) {
$response_data['code'] = 1;
$response_data['des'] = $endpoint . ' is not exist';
return json($response_data);
}
$options = array();
//oss 存储文件路径
$object = "images/" . $name . ".png";
$ossClient->uploadFile($bucket, $object, '/www/wwwroot/www.xuhongv.com/public/icon/' . $name . ".png", $options);
} catch (OssException $e) {
$response_data['code'] = 1;
$response_data['des'] = $e->getMessage();
return json($response_data);
}
$response_data['code'] = 0;
$response_data['des'] = 'uploadup ok';
$response_data['url'] = base64_encode("https://" . $endpoint . '/' . $object);
return json($response_data);
}
$response_data['code'] = 1;
$response_data['des'] = "error , the upload file length is" . $len;
return json($response_data);
}
}
3.3 服务器业务逻辑
- 接受到S3模组发过来的图片，存储到本地服务器某个文件夹里面。
- 同时把这个图片，发送到阿里云对象存储，返回一个可远程访问图片的地址给模组。
五、嵌入式开发准备
配置服务器信息，然后拍照上传。
//配置服务器相关信息
esp_http_client_config_t config = {
.url = "http://domain.xuhongv.com/api/upload",
.method = HTTP_METHOD_POST,
.event_handler = _http_event_handler,
.buffer_size = 4096,
.user_data = local_response_buffer,
.buffer_size_tx = 4096 * 5,
.timeout_ms = 10000
};
//开始拍照
pic = esp_camera_fb_get();
if (!pic)
{
ESP_LOGE(TAG, "Camera capture failed");
goto end;
}
else
{
esp_camera_fb_return(pic);
pic = esp_camera_fb_get();
if (!pic)
{
ESP_LOGE(TAG, "Camera capture failed");
}
else
{
//拍照成功，获取其大小、尺寸等信息
ESP_LOGI(TAG, "Camera capture OK , Its size was: %zu bytes", pic->len);
ESP_LOGI(TAG, "Camera capture OK , Its width was: %d", pic->width);
ESP_LOGI(TAG, "Camera capture OK , Its height was: %d ", pic->height);
esp_http_client_handle_t esp_client = esp_http_client_init(&config);
//设置HTTP请求头为image/jpg表示图片类型
esp_http_client_set_header(esp_client, "Content-Type", "image/jpg");
//设置图片名字
esp_http_client_set_header(esp_client, "Name-Pic", &(test_task_param->pic_name_p));
//把图片放在body里面
esp_http_client_set_post_field(esp_client, (const char *)pic->buf, pic->len);
//开始执行请求服务器
res = esp_http_client_perform(esp_client);
//判断是否请求成功
if (res == ESP_OK)
{
ESP_LOGI(TAG, "HTTPS Status = %d", esp_http_client_get_status_code(esp_client));
}
else
{
ESP_LOGE(TAG, "perform http request %s", esp_err_to_name(res));
}
ESP_ERROR_CHECK(esp_http_client_cleanup(esp_client));
}
}
六、微信小程序开发准备
配置服务器信息，然后拍照上传。
data: {
host: 'a0je61b5.mqtt.iot.gz.baidubce.com',
subTopic: '/light/deviceOut',
pubTopic: '/light/deviceIn',
msg: 'Hello! I am from WeChat miniprogram',
//默认显示的图片
img_url: 'https://docs.ai-thinker.com/_media/o1cn01faxszt1ls4mym2mkb_2922621297.png',
mqttOptions: {
protocolVersion: 4, //MQTT连接协议版本
clientId: 'DeviceId-jviujtntjy',
clean: true,
password: 'sM2hrD6kcRFlmIgR2F',
username: 'a0je61a/wechat',
reconnectPeriod: 1000, // 1000毫秒，两次重新连接之间的间隔
connectTimeout: 30 * 1000, // 1000毫秒，两次重新连接之间的间隔
resubscribe: true // 如果连接断开并重新连接，则会再次自动订阅已订阅的主题（默认true）
}
}
let that = this
client = mqtt.connect(`wxs://${this.data.host}/mqtt`, this.data.mqttOptions)
client.on('reconnect', (error) => {
console.log('Reconnecting...')
})
client.on('error', (error) => {
console.log('连接失败:', error)
})
client.on('connect', () => {
wx.showToast({
title: '连接成功'
})
client.subscribe(this.data.subTopic, (err) => {
})
client.on('message', (topic, payload) => {
let object = JSON.parse(payload)
//base64解码url地址
let url = that.base64_decode(object.url)
console.log(url)
that.setData({
img_url: url
})
wx.showModal({
content: `收到 Topic: ${topic}, Payload: ${url}`,
showCancel: false,
});
})
})
源码下载
模组代码：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32/24_esp32s2_s3_camera_wechat_mini
微信小程序代码：https://github.com/xuhongv/RemoteWeChatForESP
服务器代码：见本文章服务器代码介绍章节。
另外，不要把我的博客作为学习标准，我的只是笔记，难有疏忽之处，如果有，请指出来，也欢迎留言哈！
- 玩转
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- esp8266源代码学习汇总（持续更新，欢迎star）：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266
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