Подключение OLED дисплея к ESP32 Cam
Стало интересно, можно ли подключить дисплей к модулю ESP-32 Cam. Модуль ESP-32 Cam имеет на борту камеру, и слот для SD карты. Если бы можно было еще подключить дисплей, то из этого модуля могла бы получиться дешевая цифровая камера с возможностью просматривать отснятые изображения с карты памяти. У меня завалялся монохромный дисплей SSD1306 который я попытался подключить к ESP-32 по интерфейсу I2C, однако, поскольку свободные выводы I2C на этой плате уже заняты для работы с SD картой то стандартные библиотеки от Adafrut использовать у меня не получилось.
Оказалось, однако, что такое вполне возможно, и даже обнаружил работающий проект на сайте robotzero.one.
Проект представляет собой некое подобие цифровой камеры, которая умеет делать снимки, сохранять их на SD карту и показывать их на встроенном сайте устройства по WiFI. Чтобы видео показывалось на маленьком монохромном OLED дисплее картинка подвергается масштабированию и сглаживанию методом Флойда-Штайнбурга.
Прошивку пришлось немного модифицировать, так как у меня не нашлось таких модных сенсорных кнопок используемых автором. Подошли обычные механические - их я посадил на землю а в коде скетча заменил инициализацию пинов с INPUT на INPUT_PULLUP и в соответствующих условиях на проверку состояния пинов заменил HIGH на LOW так как логика работы пинов стала инверсной.
Теперь думаю можно ли из подобного проекта cделать что-либо полезное? Выглядит уже довольно интересно.
Противоугонное устройство для велосипеда
В Берлине каждые полторы минуты угоняют по велосипеду. После того как мой первый велосипед был дважды украден (первый раз просто свинтили оба колеса, второй раз исчез сам велосипед), мечтаю сделать простейший велосипедный трекер, который бы показывал местоположение моего двухколесного друга.
Кажется, я нащупал правильную платформу для реализации задуманного. В качестве аппаратной начинки используется плата LILYGO TTGO T-SIM7000G ESP32 которая показывает прекрасную автономность и имеет на борту полный фарш коммуникационных протоколов, включая GPS, GSM, 3G, Wifi, Bluetooth а также преобразователь для зарядки аккумулятора от солнечной батареи.
Поскольку 3d принтера у меня сейчас нет, то корпус прототипа нарисовал 3d ручкой.
Разместил устройство под седло, где оно практически не заметно.
Питание устройство получает от одной ячейки 19850, которая помещается в трубку под седлом, и маленькой солнечной панели, которую я планирую разместить на багажнике. Внутри стоит SIM карта через которую устройство получает доступ к интернет. Через интернет же устройство умеет обновлять прошивку, поэтому снимать устройство не предполагается и корпус неразборный и наглухо заварен пластиком.
Конечно, это пока первые эксперименты, но зато они уже приносят первые результаты. Сейчас велотрекер посылает телеметрию каждый час и является полностью энергонезависымым. Если не использовать солнечную батарею, можно сделать устройство полностью незаметным, заряда аккумулятора хватает на пару месяцев а если посылать данные раз в несколько часов, то, возможно, и на год.
В планах допилить прошивку, доделать мобильное приложение, серверную часть, выложить все на github, а также разработать более компактную плату, чтобы она умещалась, например, в задний фонарь.
Впечатляющая автономность LILYGO TTGO T-SIM7000G ESP32
Дошли руки до купленной больше года назад платы LILYGO TTGO T-SIM7000G ESP32. Подключил солнечные батареи, адаптировал под эту плату прошивку, созданную для умного велосипеда. Устройство сидит на подоконнике уже три дня и не выказывает ни малейших признаков усталости.
Устройство просыпается каждые полчаса, посылает телемерию на сервер через мобильную сеть - напряжение питания, уровень напряжения на солнечной батарее, широту и долготу с GPS сенсора а затем снова засыпает.
За световой день солнечные батареи полностью заряжают 19850 аккумулятор, о чем свидетельствует светодиод, который начинает светиться зеленым к концу для.
Пожалуй, в качестве велосипедного компьютера устройство подходит даже лучше чем SIM600 - в нем уже интегрирован чип с GPS и GSM что значительно улучшает энергоэффективность.
Видео стриминг с ESP32
В сети есть много примеров того как превратить плату esp32 cam в веб-камеру способную стримить видео поток. Однако, такая веб-камера может раздавать контент только на одно устройство, что делает такое решение не очень функциональным.
Задался вопросом, как сделать так, чтобы видеопоток от веб-камеры можно было принимать на нескольких устройствах. К удивлению, в сети, почему-то, очень мало успешных решений для потокового вещания с ESP32, хотя подобный проект мог бы быть довольно интересным.
Однако, существуют примеры того, как организовать потоковое вещание при помощи nginx от других источников, ту же идею можно применить и для нашего случая.
После нескольких вечеров экспериментов мне удалось организовать стриминг от устройства на esp32 cam в локальной сети на несколько устройств. В качестве реверсивного прокси-сервера используется nginx. FFMpeg преобразует RTSP поток от веб-камеры в RTMP видео поток который посылается на веб-сервер и раздается нескольким устройствам одновременно. В качестве видео плеера я использовал VLC но может подойти и любой другой.
Таким образом, сервер получает трафик виде одного потока от камеры esp32 который затем уже раздаётся на несколько потребителей. Веб сервер был поднят на устройстве Raspberry Pi Zero W - мини компьютера размером с половину пластиковой карточки и стоимостью в десять долларов. Вычислительных способностей этого малыша оказалось достаточно для перекодирования в реальном времени видеопотока с ESP32 Cam и раздачи его на оконечные устройства.
Команда для перекодирования потока при помощи ffmpeg у меня получилась вот такой:
ffmpeg -rtsp_transport tcp -i rtsp://192.168.0.61:8554/mjpeg/1 \
-f flv -tune zerolatency -preset ultrafast -r 10 -an \
rtmp://localhost:1935/live/ccc
В ходе экспериментов было выявлено, что задержка при подобном способе раздачи контента составляет около 30 секунд, возможно для коммерческих устройств это будет неприемлемо, но для домашнего видеонаблюдения будет вполне достаточно. Стоимость компонентов при этом оказывается совсем смешной по сравнению со стоимостью "взрослых" решений.