7.6 SDカードで写真を撮る

この文書は、ESP32-CAMを使用して写真を撮り、SDカードに保存するプロジェクトについて説明しています。 このプロジェクトの目的は、ESP32-CAMを使用して画像をキャプチャし、SDカードに保存する簡単なソリューションを提供することです。

必要な部品

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

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ESP32カメラ拡張ボード

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関連する注意事項

ESP32-CAMを使用する際には、スケッチをアップロードするためにGPIO 0ピンをGNDに接続する必要があることに注意してください。 また、GPIO 0をGNDに接続した後、ESP32-CAMのオンボードRESETボタンを押して、ボードをフラッシュモードにする必要があります。 画像をSDカードに保存する前に、SDカードが適切にマウントされていることも重要です。

操作手順

  1. カードリーダーを使ってSDカードをコンピュータに挿入し、その後フォーマットします。 SDカードをフォーマットする方法は？ のチュートリアルを参照してください。

  2. カードリーダーを取り外し、SDカードを拡張ボードに挿入します。

    ../../_images/insert_sd.png

  3. 今度は、カメラを接続します。

  4. USBケーブルを使ってESP32-WROOM-32Eをコンピュータに接続します。

    ../../_images/plugin_esp32.png

  5. コードを開きます。

    注釈

    • esp32-starter-kit-main\c\codes\7.6_take_photo_sd のパスの下にある 7.6_take_photo_sd.ino ファイルを開きます。

    • ボード（ESP32 Dev Module）と適切なポートを選択した後、 アップロード ボタンをクリックします。

    • "Unknown COMxx"が常に表示されますか？

  6. 今度は、 PSRAM を有効にします。

    ../../_images/sp230516_150554.png

  7. パーティションスキームを Huge APP (3MB No OTA/1MB SPIFFS) に設定します。

    ../../_images/sp230516_150840.png

  8. Arduino IDEで適切なポートとボードを選択し、ESP32にコードをアップロードします。

  9. コードのアップロードに成功したら、 Reset ボタンを押して写真を撮ります。また、シリアルモニターで以下の情報が表示されていることを確認して、成功したキャプチャを見ることができます。

    Picture file name: /picture9.jpg
Saved file to path: /picture9.jpg
Going to sleep now
    arduino/basic_projects/img/press_reset.PNG

  10. 今度は、拡張ボードからSDカードを取り外し、コンピュータに挿入します。撮ったばかりの写真を見ることができます。

    ../../_images/take_photo1.png

どのように動作するのか？

このコードは、AI Thinker ESP32-CAMを操作して写真を撮り、SDカードに保存し、その後ESP32-CAMをディープスリープ状態にします。主な部分の概要は以下の通りです：

  • Libraries：コードは、ESP32-CAM、ファイルシステム（FS）、SDカード、EEPROM（電源サイクルをまたいでデータを保存するために使用）に必要なライブラリを含めて開始します。

    #include "esp_camera.h"
#include "Arduino.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 "driver/rtc_io.h"
#include <EEPROM.h>  // read and write from flash memory

  • Pin Definitions：このセクションでは、ESP32-CAMのカメラモジュールへのピン接続を表す定数を設定します。

    #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

  • Global Variables: グローバル変数 pictureNumber は、撮影してSDカードに保存した写真の枚数を追跡するために宣言されています。

    int pictureNumber = 0;

  • Setup Function: setup() 関数では、いくつかのタスクが達成されます：

    • まず、カメラが操作中にESP32-CAMがリセットされるのを防ぐために、ブラウンアウト検出器を無効にします。

      WRITE_PERI_REG(RTC_CNTL_BROWN_OUT_REG, 0);  //disable brownout detector

    • デバッグ用にシリアル通信を初期化します。

      Serial.begin(115200);

    • GPIOピン、XCLK周波数、ピクセルフォーマット、フレームサイズ、JPEG品質、フレームバッファカウントなどを含むカメラ設定が camera_config_t で設定されます。

      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;

    • 次に、設定でカメラを初期化し、失敗した場合はエラーメッセージを出力します。

      esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
if (err != ESP_OK) {
    Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);
    return;
}

    • SDカードを初期化し、失敗した場合はエラーメッセージを出力します。

      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;
}

    • カメラで写真を撮り、フレームバッファに保存します。

      fb = esp_camera_fb_get();
if (!fb) {
    Serial.println("Camera capture failed");
    return;
}

    • EEPROMを読み出して最後の写真の番号を取得し、新しい写真の番号を増やします。

      EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
pictureNumber = EEPROM.read(0) + 1;

    • 新しい写真のためにSDカード上にパスを作成し、写真番号に対応するファイル名で保存します。

      String path = "/picture" + String(pictureNumber) + ".jpg";

fs::FS &fs = SD_MMC;
Serial.printf("Picture file name: %s\n", path.c_str());

    • 写真を保存した後、次の電源サイクルで取得するために写真番号をEEPROMに戻して保存します。

      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);

    • 最後に、オンボードLED（フラッシュ）を消して、ESP32-CAMをディープスリープ状態にします。

      pinMode(4, OUTPUT);
digitalWrite(4, LOW);
rtc_gpio_hold_en(GPIO_NUM_4);

    • スリープモード: ESP32-CAMは、各写真を撮った後に電力を節約するためにディープスリープに入ります。リセットボタンを押すか、特定のピンにシグナルを送ることで起動できます。

      delay(2000);
Serial.println("Going to sleep now");
delay(2000);
esp_deep_sleep_start();
Serial.println("This will never be printed");

  • ループ関数: loop() 関数は空です。セットアッププロセスの後で、ESP32-CAMはすぐにディープスリープに入ります。

このコードが機能するためには、スケッチをアップロードする時にGPIO 0がGNDに接続されていることを確認し、ボードをフラッシュモードにするためにオンボードRESETボタンを押す必要があるかもしれません。また、"/picture"をあなたのファイル名に置き換えてください。EEPROMのサイズは1に設定されており、0から255までの値を保存できます。255枚以上の写真を撮る予定がある場合は、EEPROMのサイズを増やし、写真番号をどのように保存し、読み出すかを調整する必要があります。