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【FireBeetle 2 ESP32-S3开发板体验】004：拍照，显示，存储

上一帖介绍增加屏幕和SD卡组件，并通过Arduino编写基础程序模块，为后面实验做准备。这一贴介绍在前面工作基础上，使用摄像头拍照，将图像缩小显示在屏幕上，将原图保存在SD卡上。
我预期的最终作品是一个鱼缸监视器，其中一个重要功能就是定时拍照鱼缸的图片并存储，本次实验实现这个功能。在上一贴中，已经实现图片缩小和显示，这次要实现拍照，存储，并和上一次的程序整合到一起。
最开始设计的基本流程是：a、设置摄像头参数；b、从摄像头获得图片数据；c、打开SD目录；d、建立图片文件；e、写入文件并关闭文件；f、读取文件；g、用《TJpg_Decoder》库缩小后显示到屏幕上；h、显示图片名称。
其中实现a-e拍照并存储的代码如下。
001.png
图1、拍照并存储图片
其中，使用EEPROM的目的是实现图片名称的连续存储，即使掉电也能接续上之前的名称序号继续存储，而不会导致名称重置覆盖掉之前的图片。
在调试过程中，我发现《TJpg_Decoder》库是支持从数组直接进行显示的，这样就不用频繁操作SD卡了，我又把流程进行了更改如下。
a、设置摄像头参数；b、从摄像头获得图片数据；c、用《TJpg_Decoder》库缩小后显示到屏幕上；d、显示图片名称；e、打开SD目录；f、建立图片文件；g、写入文件并关闭文件。
如此更改后，减少了一步读卡过程，提高了效率，减少SD卡寿命磨损。代码如下。
002.png
图2、
我设置了连续存储十张照片，并通过串口输出照片的相关信息，可以实时看到程序运行状态。串口输出效果如下。
003.png
图3、串口输出
存完的照片，在SD卡上的结果如下图所示。
04.png
图4、存到卡上的照片
整体代码如下。
  1. #include "esp_camera.h"
  2. #include
  3. #include "DFRobot_AXP313A.h"
  4. #include "Arduino.h"
  5. #include "FS.h"
  6. #include
  7. #include "SD.h"
  8. #include "SPI.h"
  9. // Include the jpeg decoder library
  10. #include
  11. #include   // Hardware-specific library
  13. TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();  // Invoke custom library
  15. // This next function will be called during decoding of the jpeg file to
  16. // render each block to the TFT.  If you use a different TFT library
  17. // you will need to adapt this function to suit.
  18. bool tft_output(int16_t x, int16_t y, uint16_t w, uint16_t h, uint16_t *bitmap) {
  19.   // Stop further decoding as image is running off bottom of screen
  20.   if (y >= tft.height()) return 0;
  22.   // This function will clip the image block rendering automatically at the TFT boundaries
  23.   tft.pushImage(x, y, w, h, bitmap);
  25.   // This might work instead if you adapt the sketch to use the Adafruit_GFX library
  26.   // tft.drawRGBBitmap(x, y, bitmap, w, h);
  28.   // Return 1 to decode next block
  29.   return 1;
  30. }
  32. #define EEPROM_SIZE 1
  33. int pictureNumber = 0;
  34. unsigned long times = 0;
  35. unsigned long timess = 0;
  36. DFRobot_AXP313A axp;
  38. #define FORWARD 1
  39. #define BACKWARD -1
  41. #define PWDN_GPIO_NUM -1
  42. #define RESET_GPIO_NUM -1
  43. #define XCLK_GPIO_NUM 45
  44. #define SIOD_GPIO_NUM 1
  45. #define SIOC_GPIO_NUM 2
  47. #define Y9_GPIO_NUM 48
  48. #define Y8_GPIO_NUM 46
  49. #define Y7_GPIO_NUM 8
  50. #define Y6_GPIO_NUM 7
  51. #define Y5_GPIO_NUM 4
  52. #define Y4_GPIO_NUM 41
  53. #define Y3_GPIO_NUM 40
  54. #define Y2_GPIO_NUM 39
  55. #define VSYNC_GPIO_NUM 6
  56. #define HREF_GPIO_NUM 42
  57. #define PCLK_GPIO_NUM 5
  59. void setupCamera() {
  60.   while (axp.begin() != 0) {
  61.     Serial.println("init error");
  62.     delay(1000);
  63.   }
  64.   axp.enableCameraPower(axp.eOV2640);
  66.   camera_config_t config;
  67.   config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;
  68.   config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;
  69.   config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;
  70.   config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;
  71.   config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;
  72.   config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;
  73.   config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;
  74.   config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;
  75.   config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;
  76.   config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;
  77.   config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;
  78.   config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;
  79.   config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;
  80.   config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;
  81.   config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;
  82.   config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;
  83.   config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;
  84.   config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;
  85.   config.xclk_freq_hz = 20000000;
  86.   config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;  //FRAMESIZE_HVGA;  //
  87.   config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;
  88.   config.grab_mode = CAMERA_GRAB_WHEN_EMPTY;
  89.   config.fb_location = CAMERA_FB_IN_PSRAM;
  90.   config.jpeg_quality = 12;
  91.   config.fb_count = 1;
  93.   if (config.pixel_format == PIXFORMAT_JPEG) {
  94.     if (psramFound()) {
  95.       config.jpeg_quality = 10;
  96.       config.fb_count = 1;
  97.       config.grab_mode = CAMERA_GRAB_LATEST;
  98.     } else {
  99.       config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
  100.       config.fb_location = CAMERA_FB_IN_DRAM;
  101.     }
  102.   } else {
  103.     config.frame_size = FRAMESIZE_240X240;
  104. #if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32S3
  105.     config.fb_count = 2;
  106. #endif
  107.   }
  108.   esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
  109.   if (err != ESP_OK) {
  110.     Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);
  111.     return;
  112.   }
  113.   if (psramFound()) {
  114.     heap_caps_malloc_extmem_enable(20000);
  115.     Serial.printf("PSRAM initialized. malloc to take memory from psram above this size");
  116.   }
  117. }
  119. void SDinitialization() {
  120.   if (!SD.begin(GDI_SDCS)) {
  121.     Serial.println("Card Mount Failed");
  122.     return;
  123.   }
  124.   uint8_t cardType = SD.cardType();
  125.   if (cardType == CARD_NONE) {
  126.     Serial.println("No SD card attached");
  127.     return;
  128.   }
  129.   Serial.print("SD Card Type: ");
  130.   if (cardType == CARD_MMC) {
  131.     Serial.println("MMC");
  132.   } else if (cardType == CARD_SD) {
  133.     Serial.println("SDSC");
  134.   } else if (cardType == CARD_SDHC) {
  135.     Serial.println("SDHC");
  136.   } else {
  137.     Serial.println("UNKNOWN");
  138.   }
  139.   uint64_t cardSize = SD.cardSize() / (1024 * 1024);
  140.   Serial.printf("SD Card Size: %lluMB\n", cardSize);
  141. }
  143. void tft_init(void) {
  144.   // Initialise the TFT
  145.   tft.begin();
  146.   tft.setTextColor(0xFFFF, 0x0000);
  147.   tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  148.   tft.setSwapBytes(true);  // We need to swap the colour bytes (endianess)
  149.   tft.setRotation(1);      // portrait
  150.   // The jpeg image can be scaled by a factor of 1, 2, 4, or 8
  151.   // TJpgDec.setJpgScale(1);//for 480*320
  152.   TJpgDec.setJpgScale(4);  //for 1600*1200
  153.   // The decoder must be given the exact name of the rendering function above
  154.   TJpgDec.setCallback(tft_output);
  155. }
  157. void setup(void) {
  159.   Serial.begin(115200);
  161.   // Set all chip selects high to avoid bus contention during initialisation of each peripheral
  162.   pinMode(GDI_CS, OUTPUT);
  163.   pinMode(GDI_TCS, OUTPUT);
  164.   pinMode(GDI_SDCS, OUTPUT);
  166.   digitalWrite(GDI_TCS, HIGH);   // Touch controller chip select (if used)
  167.   digitalWrite(GDI_CS, HIGH);    // TFT screen chip select
  168.   digitalWrite(GDI_SDCS, HIGH);  // SD card chips select, must use GPIO 5 (ESP32 SS)
  170.   setupCamera();
  171.   SDinitialization();
  172.   tft_init();
  173.   EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
  174.   EEPROM.write(0, pictureNumber);
  175.   EEPROM.commit();
  176. }
  178. void Imagestorage() {
  179.   camera_fb_t *fb = NULL;
  180.   fb = esp_camera_fb_get();
  181.   if (!fb) {
  182.     Serial.println("Camera capture failed");
  183.     return;
  184.   }
  186.   EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
  187.   pictureNumber = EEPROM.read(0) + 1;
  188.   String path = "/picture" + String(pictureNumber) + ".jpg";
  190.   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  191.   tft.fillScreen(TFT_RED);
  192.   // Time recorded for test purposes
  193.   uint32_t t = millis();
  194.   // Get the width and height in pixels of the jpeg if you wish
  195.   uint16_t w = 0, h = 0;
  196.   TJpgDec.getJpgSize(&w, &h, fb->buf, fb->len);
  197.   Serial.print("Width = ");
  198.   Serial.print(w);
  199.   Serial.print(", height = ");
  200.   Serial.println(h);
  201.   // Draw the image, top left at 0,0
  202.   TJpgDec.drawJpg(0, 0, fb->buf, fb->len);
  203.   // How much time did rendering take (ESP8266 80MHz 262ms, 160MHz 149ms, ESP32 SPI 111ms, 8bit parallel 90ms
  204.   t = millis() - t;
  205.   Serial.print(t);
  206.   Serial.println(" ms");
  207.   tft.drawString(path.c_str() + 1, 0, 290, 4);
  208.   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  210.   fs::FS &fs = SD;
  211.   Serial.printf("Picture file name: %s\n", path.c_str());
  212.   File file = fs.open(path.c_str(), FILE_WRITE);
  213.   if (!file) {
  214.     Serial.println("Failed to open file in writing mode");
  215.   } else {
  216.     file.write(fb->buf, fb->len);
  217.     Serial.printf("Saved file to path: %s\n", path.c_str());
  218.     EEPROM.write(0, pictureNumber);
  219.     EEPROM.commit();
  220.   }
  221.   file.close();
  222.   esp_camera_fb_return(fb);
  223. }
  225. void loop() {
  226.   delay(2000);
  227.   Imagestorage();
  229.   times++;
  230.   if (times > 9) {
  231.     Serial.println("finished!");
  232.     while (1)
  233.       ;
  234.   }
  235. }

整个过程视频如下。

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