โปรเจค ESP32-CAM กล้องดักถ่ายภาพอัตโนมัติ ด้วย PIR Motion โดยโปรเจคนี้ สามารถประยุกต์เป็นกล้องดักถ่ายภาพเมื่อมีผู้บุกรุก หรือเป็นกล้องดักถ่ายภาพสัตว์ มีชื่อเรียกหลายชื่อได้แก่ Trail Cam, Scout Cam, Camera Trap โดยผู้ใช้งานโดยซ่อนไว้ใกล้บริเวณทางที่สัตว์เดินผ่าน หรือแหล่งน้ำและดินโป่งที่สัตว์ใช้ประจำเมื่อมีสัตว์เดินผ่านมาบริเวณที่ตัวเซ็นเซอร์จับการเคลื่อนไหวได้กล้องจะถ่ายภาพเองโดยอัตโนมัติ โดยจะเก็บไฟล์รูปภาพไว้ที่ SD Card
หลักการทำงานของโปรเจค
โดยเมื่อเริ่มทำงานเราจะให้ ESP32 อยู่โหมดการใช้งานแบบ Deep Sleep เพื่อเป็นการประหยัดพลังงาน แล้ว ปลุกให้ตื่นด้วยเซ็นเซอร์ PIR Motion เมื่อตรวจจับความเคลื่อนไหวได้ แล้วจึงสั่งให้กล้องจะถ่ายภาพ โดยเก็บไฟล์รูปภาพไว้ที่ SD Card จากนั้น ESP32 จะกลับเข้าสู่โหมดการใช้งานแบบ Deep Sleep เพื่อรอ การปลุกให้ตื่น ในครั้งต่อๆไป
### อุปกรณ์ที่ใช้ ###
1. ESP32-CAM ESP32 Development Board with Camera Module
2. CP2102 USB 2.0 to UART TTL 5PIN Connector Module
3. Jumper (M2M) 10cm Male to Male
4. Micro SD Card Class 10 16GB + Card Adapter
5. Keyestudio PIR Motion Sensor Module
6. 2N3904 NPN General Purpose Transistor
7. รีซิสเตอร์ 10K Ohm
8. รีซิสเตอร์ 1K Ohm
9. Jumper (F2M) 20cm Female to Male
การทำงานมีขั้นตอนดังนี้
1. ทดสอบการใช้งาน ESP32-CAM
จากบทความ การใช้งาน ESP32-CAM กล้อง OV2640 เป็น Video Stream ภาพเคลื่อนไหว
http://esp32robot.blogspot.com/2019/07/esp32-cam-ov2640-video-stream.html
2. ฟอร์แมต Micro SD Card
ให้เสียบ Micro SD Card เข้าไปใน Card Adapter
Card Adapter ที่มี Micro SD Card อยู่ด้านใน
แล้วจึงเสียบ Card Adapter ที่บรรจุ Micro SD Card ใส่ในช่องซ็อกเก็ตของคอมพิวเตอร์ PC (ดันจนกระทั่งมีเสียงคลิก)
ไปที่ My Computer แล้วคลิกขวาที่ไดร์ของ Micro SD Card เลือกรูปแบบตามที่แสดงในภาพด้านล่าง
3. ทดสอบบันทึกรูปภาพลง SD Card
เสียบ Micro SD Card เข้าไปใน Slot Card
เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) และ ก็อปปี้ โค้ดด้านล่างนี้ ไปวางไว้ในส่วนเขียนโปรแกรม
/*********
Rui Santos
Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com/esp32-cam-take-photo-save-microsd-card
IMPORTANT!!!
- Select Board "ESP32 Wrover Module"
- Select the Partion Scheme "Huge APP (3MB No OTA)
- GPIO 0 must be connected to GND to upload a sketch
- After connecting GPIO 0 to GND, press the ESP32-CAM on-board RESET button to put your board in flashing mode
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 "esp_timer.h"
#include "img_converters.h"
#include "Arduino.h"
#include "fb_gfx.h"
#include "fd_forward.h"
#include "fr_forward.h"
#include "FS.h" // SD Card ESP32
#include "SD_MMC.h" // SD Card ESP32
#include "soc/soc.h" // Disable brownour problems
#include "soc/rtc_cntl_reg.h" // Disable brownour problems
#include "dl_lib.h"
#include "driver/rtc_io.h"
#include <EEPROM.h> // read and write from flash memory
// define the number of bytes you want to access
#define EEPROM_SIZE 1
// Pin definition for 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
int pictureNumber = 0;
void setup() {
WRITE_PERI_REG(RTC_CNTL_BROWN_OUT_REG, 0); //disable brownout detector
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;
if(psramFound()){
config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA; // FRAMESIZE_ + QVGA|CIF|VGA|SVGA|XGA|SXGA|UXGA
config.jpeg_quality = 10;
config.fb_count = 2;
} else {
config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
config.jpeg_quality = 12;
config.fb_count = 1;
}
// Init Camera
esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
if (err != ESP_OK) {
Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);
return;
}
//Serial.println("Starting SD Card");
if(!SD_MMC.begin()){
Serial.println("SD Card Mount Failed");
return;
}
uint8_t cardType = SD_MMC.cardType();
if(cardType == CARD_NONE){
Serial.println("No SD Card attached");
return;
}
camera_fb_t * fb = NULL;
// Take Picture with Camera
fb = esp_camera_fb_get();
if(!fb) {
Serial.println("Camera capture failed");
return;
}
// initialize EEPROM with predefined size
EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
pictureNumber = EEPROM.read(0) + 1;
// Path where new picture will be saved in SD Card
String path = "/picture" + String(pictureNumber) +".jpg";
fs::FS &fs = SD_MMC;
Serial.printf("Picture file name: %s\n", path.c_str());
File file = fs.open(path.c_str(), FILE_WRITE);
if(!file){
Serial.println("Failed to open file in writing mode");
}
else {
file.write(fb->buf, fb->len); // payload (image), payload length
Serial.printf("Saved file to path: %s\n", path.c_str());
EEPROM.write(0, pictureNumber);
EEPROM.commit();
}
file.close();
esp_camera_fb_return(fb);
// Turns off the ESP32-CAM white on-board LED (flash) connected to GPIO 4
pinMode(4, OUTPUT);
digitalWrite(4, LOW);
rtc_gpio_hold_en(GPIO_NUM_4);
delay(2000);
Serial.println("Going to sleep now");
delay(2000);
esp_deep_sleep_start();
Serial.println("This will never be printed");
}
void loop() {
}
เชื่อมต่อ CP2102 USB เข้ากับคอมพิวเตอร์
ไปที่ Tools -> Board เลือก ESP32 Wrover Module
ไปที่ Tools -> Partition Scheme แล้วเลือก Huge APP(3MB No OTA)
ไปที่ Tools -> Port แล้วเลือกพอร์ตที่ปรากฏ (กรณีใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มี COM Port ให้เลือกตัวอื่นที่ไม่ใช่ COM1)
ในตัวอย่างเลือกเป็น "COM12"
เพื่ออัพโหลด
หากสามารถอัพโหลดโปรแกรมลงบอร์ดได้สำเร็จ จะแสดงคำว่า Done uploading. ที่แถบด้านล่าง
### ถ้ามีปัญหาในการอัพโหลดไม่ได้ ให้กดปุ่ม RST ค้างไว้ในขณะอัพโหลด ###
ถอด Jumper ที่เชื่อมต่อระหว่าง IO0 <-> GND ออก
ESP32-CAM จะถ่ายภาพ โดยจะเก็บไฟล์รูปภาพไว้ที่ SD Card
เมื่อถอด SD Card ไปดูที่คอมพิวเตอร์ จะพบไฟล์รูปภาพ ที่ ESP32-CAM ถ่ายภาพเอาไว้
credit : https://randomnerdtutorials.com/esp32-cam-take-photo-save-microsd-card/
4. อัพโหลดโค้ดของโปรเจค
เปิดโปรแกรม Arduino (IDE) อัพโหลดโค้ดด้านล่างนี้ ไปยัง ESP32-CAM
/*********
Rui Santos
Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com/esp32-cam-pir-motion-detector-photo-capture/
IMPORTANT!!!
- Select Board "AI Thinker ESP32-CAM"
- GPIO 0 must be connected to GND to upload a sketch
- After connecting GPIO 0 to GND, press the ESP32-CAM on-board RESET button to put your board in flashing mode
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 "esp_timer.h"
#include "img_converters.h"
#include "Arduino.h"
#include "fb_gfx.h"
#include "fd_forward.h"
#include "fr_forward.h"
#include "FS.h" // SD Card ESP32
#include "SD_MMC.h" // SD Card ESP32
#include "soc/soc.h" // Disable brownour problems
#include "soc/rtc_cntl_reg.h" // Disable brownour problems
#include "dl_lib.h"
#include "driver/rtc_io.h"
#include <EEPROM.h> // read and write from flash memory
// define the number of bytes you want to access
#define EEPROM_SIZE 1
RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;
// Pin definition for 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
int pictureNumber = 0;
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000
void setup() {
WRITE_PERI_REG(RTC_CNTL_BROWN_OUT_REG, 0); //disable brownout detector
Serial.begin(115200);
Serial.setDebugOutput(true);
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;
pinMode(4, INPUT);
digitalWrite(4, LOW);
rtc_gpio_hold_dis(GPIO_NUM_4);
if(psramFound()){
config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA; // FRAMESIZE_ + QVGA|CIF|VGA|SVGA|XGA|SXGA|UXGA
config.jpeg_quality = 10;
config.fb_count = 2;
} else {
config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
config.jpeg_quality = 12;
config.fb_count = 1;
}
// Init Camera
esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
if (err != ESP_OK) {
Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);
return;
}
Serial.println("Starting SD Card");
delay(500);
if(!SD_MMC.begin()){
Serial.println("SD Card Mount Failed");
//return;
}
uint8_t cardType = SD_MMC.cardType();
if(cardType == CARD_NONE){
Serial.println("No SD Card attached");
return;
}
camera_fb_t * fb = NULL;
// Take Picture with Camera
fb = esp_camera_fb_get();
if(!fb) {
Serial.println("Camera capture failed");
return;
}
// initialize EEPROM with predefined size
EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
pictureNumber = EEPROM.read(0) + 1;
// Path where new picture will be saved in SD Card
String path = "/picture" + String(pictureNumber) +".jpg";
fs::FS &fs = SD_MMC;
Serial.printf("Picture file name: %s\n", path.c_str());
File file = fs.open(path.c_str(), FILE_WRITE);
if(!file){
Serial.println("Failed to open file in writing mode");
}
else {
file.write(fb->buf, fb->len); // payload (image), payload length
Serial.printf("Saved file to path: %s\n", path.c_str());
EEPROM.write(0, pictureNumber);
EEPROM.commit();
}
file.close();
esp_camera_fb_return(fb);
delay(1000);
// Turns off the ESP32-CAM white on-board LED (flash) connected to GPIO 4
pinMode(4, OUTPUT);
digitalWrite(4, LOW);
rtc_gpio_hold_en(GPIO_NUM_4);
esp_sleep_enable_ext0_wakeup(GPIO_NUM_13, 0);
Serial.println("Going to sleep now");
delay(1000);
esp_deep_sleep_start();
Serial.println("This will never be printed");
}
void loop() {
}
วงจรทำงานของโปรเจค
6. ทดสอบการทำงานของโปรเจค
