ESP32 ESP32-CAM - Foto Pułapka

[Miglandz]

Jakiś czas temu zakupiłem sobie ESP32 CAM, niestety nie umiałem dla niej znaleźć jakiegoś sensownego zastosowania. Przeleżała z pół roku a może i więcej, aż wpadłem na pomysł zrobienia foto-pułapki. I tak oto powstała:

Po mojej posiadłości często biegają dzikie zwierzęta takie jak: sarny, bażanty, dziki i zające. Te ostatnie to raczej szkodniki ale lecimy z tematem dalej.

Założenia:

• Zapis zdjęć na karcie SD
• Wysyłka zdjęć na FTP
• Wysyłka zdjęć na maila 
• jakiś czujnik temperatury
• praca możliwie jak najdłużej z jednej baterii wspomaganej panelem PV

Po ogarnięciu softu na biurku podłączeniu czujnika PIR wszystko ładnie działało. Za zasilanie odpowiada jedno ogniwo 18650, przetwornica podnosząca napięcie do 5V i mały panel PV 6V 167mA. 

Jak widać powyżej kamera jest przylepiona klejem dwuskładnikowym, tak by uniknąć uszkodzenia tasiemki. Wszystko zostało umieszczone w obudowie po NanoStation Loco M5. Która została dostosowana do zamontowania panelu PV, czujnika PIR oraz kamery. Poniżej etap pasowania elementów.

Został również wydrukowany daszek oraz uchwyty dla szyby która osłania kamerę od deszczu. Obudowa Została dodatkowo pomalowana na czarno - ale chyba będę jej robić jakieś malowanie taktyczne, lub pójdzie w ruch “termoglut” i trzcina żeby się lepiej wtapiała w otoczenie.

Pierwsze wyjście w teren i klapa, wszystkie zdjęcia były przejaśnione. Po kilku próbach okazało się że kamera potrzebuje 2s! aby dostosować czas ekspozycji, (lekka tragedia bo przy zajączkach to już go może dawno nie być w kadrze) oczywiście w warsztacie wszystko działało jak należy.  Następnym nietrafionym pomysłem okazało się wysyłanie zdjęć na maila, trwa to stosunkowo długo a co za tym idzie zużycie energii jest większe, co doprowadziło do rozładowania baterii po 2 dniach.  Konieczne było zrezygnowanie z wysyłki zdjęć na maila. W tej chwili kamera działa bez ładowania już 5 dni. Przykładowe zdjęcia z kamery poniżej:

Trapi mnie jeszcze jeden problem mianowicie jeśli na zdjęciu jest więcej szczegółów np: cały kadr trzciny lub trawy, to obraz jest obcinany tak około 100-200px z dołu. Nie jest to chyba problem buforu w ESP bo przy kompresji ustawionej w sofcie na 10 zdjęcia zajmują 384KB jeśli zwiększę kompresje zdjęcia zajmują mniej a obraz i tak jest obcinany.

Oprócz zdjęć wyzwalanych czujnikiem ruchu, procesor budzi się co 30 min wykonuje zdjęcie i wysyła je na FTP. To aby mieć pewność że bateria nie uległa rozładowaniu.

A i jest jeszcze nieszczęsny czujnik temperatury DS18B20, nie było łatwo go tam upchać bo okazało się że wszystkie piny na płytce są wykorzystywane i jedyny wolny pin który mogę wykorzystać to pin serial RX, co niesie za sobą konieczność wypięcia czujnika w razie chęci przeprogramowania układu. 

Lista wykorzystanych elementów:

• ESP32-CAM AI-Thinker
• Przetwornica step-up 5V wraz z modułem ładowania ogniw 18650
• Koszyk na ogniwo 18650
• Czujnik PIR
• Mini panel PV 6V 167mA
• Antena 2.4 Ghz

Podsumowując, działa aczkolwiek widać pewne ograniczenia tego układu chociażby czas jaki kamera potrzebuje na uruchomienie się. Z ciekawostek do ESP32 została podłączona zewnętrzna antena, gdzie przetestowany zasięg to około 200 m :), ale pewnie to też zasługa tego że łącze się do AP który mam wystawiony na dworze. Kodu programu pozwolę sobie w tej chwili nie udostępnić bo mam tam niezły bałagan, a jeszcze staram się uporać z obcinaniem fotek, za jakiś czas na pewno go zamieszczę.

[Treker (Damian Szymański)]

@Miglandz bardzo fajny i oryginalny projekt - takiego DIY jeszcze u nas nie było, dzięki za pochwalenie się taką konstrukcją!

[Kuba_k]

Dnia 25.04.2020 o 22:10, Miglandz napisał:

Trapi mnie jeszcze jeden problem mianowicie jeśli na zdjęciu jest więcej szczegółów np: cały kadr trzciny lub trawy, to obraz jest obcinany tak około 100-200px z dołu. Nie jest to chyba problem buforu w ESP bo przy kompresji ustawionej w sofcie na 10 zdjęcia zajmują 384KB jeśli zwiększę kompresje zdjęcia zajmują mniej a obraz i tak jest obcinany.

Ja tak mialem w przypadku ustawienia zbyt wysokiej rozdzielczosci obrazu. Bierze sie to z powodu sposobu rejestracji obrazu na matrycy i buforu zapisu. Jak obinzysz szczegolowosc lub rozdzielczosc to problem powinien zniknac.

Ja w swojej fotopułapce na "zwierzynę blokową" utknąłem na zapisie plikow na serwerze ftp. Niestety czas jaki byl potrzebny na zapis i przeslanie pliku byl zbyt duzy zebym potrafil sobie z tym poradzic. W koncu wykorzystalem ja jako webcamere i przy pomocy raspberry zapisuje obrazy po wyzwoleniu z czujnika ruchu. Ale ja mam dostep do pradu 😉

[Miglandz]

@Kuba_k mówisz że zmiana rozdzielczości pomoże, wydaje mi się że już to testowałem, dzisiaj zabrałem kamerkę do domu i okazało się ze zmiana parametru

   config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA; // FRAMESIZE_ + QVGA|CIF|VGA|SVGA|XGA|SXGA|UXGA

nic nie zmienia 🙂 niezależnie co ustawię zawsze jest UXGA. Postaram się jak najszybciej udostępnić mój kod może ktoś znajdzie jakiegoś buga 😉

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Kuba_k]

11 godzin temu, Miglandz napisał:

nic nie zmienia 🙂 niezależnie co ustawię zawsze jest UXGA. Postaram się jak najszybciej udostępnić mój kod może ktoś znajdzie jakiegoś buga 😉

Jeśli korzystasz z biblioteki espressif to z tego co pamietam najpierw kod robił zrzut na pełnej rozdzielczości, a dopiero później zmienijszał do zapisu do odpowiedniej. Dodatkowo sprawdz jaka jakosc masz zapisu do jpg bo to też może wpływać.

Jeszcze przypomniałem sobie, że podobny efekt miałem gdy za często skrypt wyzwalał migawkę, chyba minimum to była 1s żeby działało.

[Miglandz]

Więc tak częściowo ogarnięte, standardowo miałem taki kawałek kodu:

  if (psramFound()) {
    config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA; // FRAMESIZE_ + QVGA|CIF|VGA|SVGA|XGA|SXGA|UXGA
    config.jpeg_quality = 10;  //10-63 lower number means higher quality 
    config.fb_count = 1;
  } else {
    config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
    config.jpeg_quality = 12;
    config.fb_count = 1;
  }

No i zmieniając FRAMESIZE_UXGA na FRAMESIZE_SXGA nic się nie działo.

w dalszej części kodu, eksperymentowałem z różnymi opcjami typu balans bieli  kontrast itd. po przeanalizowaniu biblioteki doszedłem do wniosku że tam też można zmienić rozdzielczość i tak dopisałem:

   sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();

          s->set_brightness(s, 0);     // -2 to 2
          s->set_contrast(s, 0);       // -2 to 2
          s->set_saturation(s, 0);     // -2 to 2
          s->set_special_effect(s, 0); // 0 to 6 (0 - No Effect, 1 - Negative, 2 - Grayscale, 3 - Red Tint, 4 - Green Tint, 5 - Blue Tint, 6 - Sepia)
          s->set_whitebal(s, 1);       // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_awb_gain(s, 1);       // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_wb_mode(s, 1);        // 0 to 4 - if awb_gain enabled (0 - Auto, 1 - Sunny, 2 - Cloudy, 3 - Office, 4 - Home)
          s->set_exposure_ctrl(s, 1);  // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_aec2(s, 0);           // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_ae_level(s, 0);       // -2 to 2
          s->set_aec_value(s, 300);    // 0 to 1200
          s->set_gain_ctrl(s, 1);      // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_agc_gain(s, 0);       // 0 to 30
          s->set_gainceiling(s, (gainceiling_t)0);  // 0 to 6
          s->set_bpc(s, 0);            // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_wpc(s, 1);            // 0 = disable , 1 = enable // likwiduje bad piksele białe
          s->set_raw_gma(s, 0);        // 0 = disable , 1 = enable // nie wiadomo co to robi domyslnie 1
          s->set_lenc(s, 1);           // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_hmirror(s, 0);        // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_vflip(s, 0);          // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_dcw(s, 1);            // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_colorbar(s, 0);       // 0 = disable , 1 = enable
          s->set_framesize(s, FRAMESIZE_SXGA);     // ustawiamy jeszcze raz jakość 

No i rozdzielczość się zmieniła. Powiem tak jest lepiej ale i tak na niektórych zdjęciach przycina, ale nie jest już tak tragicznie.

[Antekgn]

EXTRA

[Miglandz]

W ramach uzupełnienia uszczelnionych fotek :

[Gieneq]

Świetna sprawa, zwłaszcza że to jest naprawdę tanie urządzenie. ESP32 CAM ile kosztuje? Z 20 zł, a efekt jest naprawdę dobry 👍

Zainspirowałeś mnie, może zamontuję na balkonie podobne urządzono - tu dość często siadają przybysze z pobliskiego lasu 🙂 

[MarianC]

Czy jest już gdzieś dostępny kod programu jak w kazdym projekcie DIY?

[Kuba_k]

Dnia 12.05.2020 o 22:13, Miglandz napisał:

W ramach uzupełnienia uszczelnionych fotek :

 

Masz jakies opoznienie zeby PIR byl ignorowany do ilustam sekund? Bo imo to moze byc spowodowane za duza iloscia operacji na zdjeciu (opcje przetwazania ktore wrzuciles), zmieniana czestotliwoscia xclk i/lub za czestym wyzwalaniem migawki (esp nie daje rady obrobic i porzuca konwersje). To tak a propos dolu obrazu

[jasiek_]

Czołem,

Świetny projekt. Także jestem na etapie testowania podobnego rozwiązania tyle, że po zrobieniu zdjęcia, esp wysyła zdjęcie z kartySD na google drive - tu link do github'a https://github.com/SCWhite/esp32cam-SDcard-googledrive-PIR. Chciałem skorzystać z Waszej wiedzy i zapytać czy jest możliwość implementacji w ten projekt trybu deep_sleep (coś na kształt tego projektu - https://randomnerdtutorials.com/esp32-cam-pir-motion-detector-photo-capture/. Mianowicie, chodzi mi o to, aby po zrobieniu zdjęcia i wysłaniu na gdrive esp szedł spać a w przypadku pojawienia się ruchu PIR (podłączony do GPIO13 przez tranzystor 2N3904) wzbudzał cały układ i ponownie łączył się z wi-fi i wysyłał zdjęcie. Próbowałem coś wymyślić i dorzucić te pare linijek kodu ale z marnym skutkiem - nie jestem programistą. Będę wdzięczny za podpowiedzi.

  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");

 

[Miglandz]

W załączniku mój kod. Działa tam deepsleep i to bez tego tranzystora. ESP32 budzone jest po wykryciu ruchu oraz co 30 min. foto-trap-v2-forbot.zip

I przy okazji ładna fotka:)

 

@Kuba_k zmniejszyłem czułość, na PIR i jest teraz ok, bardzo mało fałszywych fotek.

 

Edytowano Maj 29, 2020 przez Miglandz

[jasiek_]

Dzięki serdeczne za kod - pomysł z integracją domoticza przedni, spróbuje go dostosować do home-assistanta przez rest API albo mqtt. Pewno trochę to zajmie bo moje zdolności programistyczne są dość ograniczone. Jeszcze raz dzięki 🙂

Edit:

Nie było tak strasznie - w załącznikuesp32_cam_trap_FTP_PIR_MQTT.zip kod Miglandza z integracją MQTT - to rozwiązanie wydało mi się bardziej uniwersalne niż rest API home-assitant.

 

Edytowano Maj 31, 2020 przez jasiek_

[Gieneq]

Dnia 29.05.2020 o 15:01, Miglandz napisał:

Działa tam deepsleep i to bez tego tranzystora.

A sprawdzałeś może jak jest pobór prądu przy uśpieniu? Ostatnio testuję różne regulatory i niestety 1117 który zwykle bywa w płytkach ESP niezbyt mi się zaczyna podobać w kwestiach energooszczędności 😞 ten modulik z kamerą miałem raz w ręku ale nie pamiętam jak to tam jest zrobione.