ESP32-CAM のバックアップ(No.5)

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• ESP32-CAM へ行く。
  • 1 (2020-09-22 (火) 14:02:22)
  • 2 (2020-09-22 (火) 14:47:35)
  • 3 (2020-09-22 (火) 18:51:48)
  • 4 (2020-09-25 (金) 21:44:00)
  • 5 (2020-09-28 (月) 15:14:36)
  • 6 (2021-12-19 (日) 05:23:04)

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ESP32-CAMにI2Cデバイスを接続する †

何が問題か？ †

ESP32-CAMはESP32-WROOMのGPIOをほぼ使い尽くしていて、空きピンはGPIO-16の1本のみしかない。
GPIO-0はFirmwareの書き込みモードにするときに使うので使用できない。

I2Cを使うには †

U0TXDとU0RXDを流用した。
このピンはシリアルコンソールとしてデバッグに使用する以外に、Firmwareを書き込むためのピンにも使われている。
Firmware書き込み時以外は自由に使えるので、シリアルコンソールをあきらめれば2本解放できる。
ESP32はI2Cピンを任意のピンに再アサインできるので、シリアルポートにI2Cを割り当てた。

OLED SSD1306を繋ぐ †

OLEDのライブラリはこちらを使用した。
https://github.com/ThingPulse/esp8266-oled-ssd1306

このライブラリは使い勝手が良いが、スクロール機能を持っていないのが唯一の難点。
OLEDの焼き付き防止については、一定時間表示したら消すのと、ノーマル＆リバースを切り替える方法がある。寿命的には前者が良いが、とりあえずノーマル＆リバース切り替えで使ってみよう。

OLEDの接続先 †

ライブラリの初期化方法 †

#include <Wire.h>
#include <SSD1306Wire.h>
SSD1306Wire  display(0x3c, 3, 1, GEOMETRY_128_64);
Wire.begin();

OLED SSD1306を繋ぐ(2) †

SDカードを使用しない場合はUARTをデバッグ用に生かしたまま接続可能。
SDカード用IOを転用する。

OLEDの接続先 †

ライブラリの初期化方法 †

#include <Wire.h>
#include <SSD1306Wire.h>
SSD1306Wire  display(0x3c, 15, 14, GEOMETRY_128_64);
Wire.begin();

静止画撮影時にフラッシュLEDを光らせる †

app_httpd.cppを編集して、LEDを点灯させるコマンドを追加する。
適当な時間点灯させてから、撮影し、その後消灯させる。
適当な時間点灯させるのは、カメラのAEを安定させるため。

これで、静止画撮影時にLEDが光る。

メインのスケッチにピンの初期化を追加する †

フラッシュ用LEDは、GPIO-4につながっている。

void setup() {
　：
  pinMode(4, OUTPUT);
}

app_httpd.cppの編集 †

このLEDには電流制限抵抗が無いので長時間光らせるのは怖い。
よって、必要最小限の点灯時間とする。
ここでは実験の結果250msにしている。

captureハンドラー関数の頭にLED点灯を追加する。 点灯させてから撮影までの待ち時間（ここでは250ms）も追加する。

static esp_err_t capture_handler(httpd_req_t *req){
    // LED ON
    digitalWrite(4, HIGH);
    delay(250);

他、複数あるreturnの直前行にLED消灯を追加

digitalWrite(4, LOW);    // LED OFF
return ESP_FAIL;

digitalWrite(4, LOW);    // LED OFF
return res;

どんな結果であっても、LEDを消灯させてから抜けるように。

環境センサーBME280を接続して、OLEDに表示させる †

I2Cが使用できるようになったので、BME280（気圧・温度・湿度）を接続して、
定期的に測定した結果をOLEDに表示させるようにした。
最終的にはカメラ撮影時のWebサーバから参照したい。

Arduinoスケッチ †

こちらのサンプルコードがそのまま使用できた。
http://trac.switch-science.com/wiki/BME280

メインループ内でOLED表示を白黒反転を繰り返し表示させているので、ここで
測定して結果を整形してIPアドレスと共にOEDに表示させるだけ。
測定結果の数値はdouble型の変数に格納されているので、Stringでキャストして
OLEDに送った。

スケッチにFLASHメモリーを67％使用。

Tips †

• ESP32のI/Oは3.3V
• I2C等のペリフェラルはほとんどのGPIOピンに再割り付けできる
  
• ESP32-CAMに書き込むには、GPIO-0ピンをGNDにつないでリセットが必要
• VCCピンはデフォルトで3.3Vが出ている（5VからLDO経由）