概述

往期内容：

跨界开发：前端也能玩硬件 - ESP32Cam摄像头示例（1）- 掘金 ()跨界开发：前端也能玩硬件 - ESP32Cam摄像头示例代码分析（2）- 掘金 ()

在往期内容中，我为大家展示了如何使用ESP32-Cam来实现基础摄像头的 Demo，后续分析代码逻辑并探讨了如何修改 WebServer 的 HTML 文件内容。接下来，我们将探索如何为带有摄像头模块的 ESP32 烧录 MicroPython，并进一步进行开发。跟着我的步骤，相信你也能够编译出你的开发板支持的micropython包。

本篇的主要内容

搭建虚拟机环境编译出带camera模块的micropython包烧录micropython包到开发板上搭建虚拟环境

在本篇内容中我使用的是 Kali 虚拟机进行编译。虽然我之前也尝试过使用 Ubuntu 桌面版的虚拟机，但其自带的一些依赖项版本可能会产生与编译环境之间的冲突。如果你按照我的示例操作，应该不会有问题，能够顺利编译出来。但如果你选择使用其他镜像，就可能会遇到一些不兼容的情况。

Kali 虚拟机镜像下载地址：

后续就是使用VMware或Virtualbox启动虚拟机，下载编译环境的相关依赖

大家如果有魔法，可以按照以下方式设置一下共享代理：【环境配置】VMware虚拟机使用主机代理（详细教程）_虚拟机代理

设置好后，大家可以通过su命令，切换到 root 身份，这样执行命令才有权限，kali的默认root身份的密码是没有设置的。需要大家手动设置一下，普通用户的密码就是kali

sudo passwd root

设置root的密码后，使用su命令，切换到root身份，输入密码后执行以下命令下载依赖

# 确保已经是root身份了，不然需要在命令前加一个sudo
apt-get install git wget libncurses-dev flex python3 python3-pip python3-setuptools python3-serial python3-click python3-cryptography python3-pyparsing libffi-dev python-is-python3 build-essential
# 下载cmake
uname -r # 检查自己的是什么架构的
# kali的是amd64，就去下64位的
wget https://cmake.org/files/v3.30/cmake-3.30.0-linux-x86_64.tar.gz
# 下载后在当前目录下执行以下命令
tar -zxvf cmake-3.30.0-linux-x86_64.tar.gz
mv cmake-3.30.0-linux-x86_64 cmake
nano ~/.profile
# 在末尾加上以下内容
export PATH=$PATH:/home/kali/cmake/bin # 修改为你cmake的路径
source ~/.profile
# 使用以下命令检查配置的cmake是否生效
cmake --version
# 配置python虚拟环境
apt upgrade
apt update
apt install python3-venv -y

如果有代理还可以设置一下git的代理，因为会拉取git仓库的分支

git config --global http.proxy 192.168.xxx.xx:xxxx # 替换为你的代理地址
git config --global https.proxy 192.168.xxx.xx:xxxx # 替换为你的代理地址

拉取git仓库

在编译micropython过程中，我们需要使用到以下仓库

按照以下顺序执行命令

git clone --recursive https://github.com/micropython/micropython.git
git clone https://github.com/lemariva/micropython-camera-driver.git
cat micropython/ports/esp32/README.md | grep "git checkout"
# 会输出类似git checkout v5.2.2的字样，也就是告诉我们要拉取哪一个版本的esp-idf
git clone -b v5.2.2 --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git
cd esp-idf/components
git clone https://github.com/espressif/esp32-camera
cd ../
./install.sh
# 此时可能会报错执行python -m pypi install的报错字样，按照以下内容执行即可
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 取消代理
unset http_proxy
unset https_proxy
# 再次执行
./install.sh
# 执行成功后会提示执行什么命令
. ./export.sh
cd ../
# 修改你对应的摄像头模块，CONFIG_摄像头_SUPPORT=y
nano micropython-camera-driver/boards/ESP32_CAM/sdkconfig.esp32cam 
cp -r micropython-camera-driver/boards/ESP32_CAM micropython/ports/esp32/boards/ESP32_CAM
# 添加一个#define MODULE_CAMERA_ENABLED (1)
nano micropython/ports/esp32/boards/开发板型号/mpconfigboard.h
# 修改引脚信息，引脚的定义可以参考上一期内容（这里是重点）
nano micropython-camera-driver/src/modcamera.h
cd micropython/mpy-cross
make
cd ../ports/esp32
make submodules
cd ../../../
# 将全部 STATIC 修改为 static, nano使用ctrl + \实现全局替换
nano micropython-camera-driver/src/modcamera.c
cd micropython/ports/esp32
# 这里将BOARD=修改为你的开发板型号
make USER_C_MODULES=../../../../micropython-camera-driver/src/micropython.cmake BOARD=ESP32_GENERIC_S3 all
# 编译好后就会在当前目录下生成一个build-开发板型号的文件夹，目录下有个firmware.bin，咱们使用VMWare工具共享到主机中
apt-get remove open-vm-tools
apt-get remove --auto-remove open-vm-tools
apt-get purge open-vm-tools
apt-get purge --auto-remove open-vm-tools
apt install open-vm-tools*
mkdir /mnt/hgfs
vmhgfs-fuse .host:/ /mnt/hgfs -o allow_other -o uid=1000 -o gid=1000 -o umask=022
# 再在VMWare中设置共享文件夹即可
cp ./build-开发板型号/firmware.bin /mnt/hgfs/共享文件夹名称/

修改引脚这里很重要，最开始在这里卡了很久，后续查了很多文档才知道要这样才能实现摄像头的捕获

烧录到开发板中

以上的内容中将camera模块编译进了micropython中，现在就可以将编译好的micropython包烧录到开发板中

pip install esptool
# 修改为你的端口，可以在设备管理器或Thonny中查看
esptool --port COM3 erase_flash
# --chip修改为你的开发板
esptool --chip esp32s3 --port COM3 write_flash -z 0 firmware.bin

烧录完成后打开Thonny, 使用以下命令查看是否将camera模块编译进了micropython

help("modules")

通过以下方式使用camera模块

import camera
try:
    camera.init(0, format=camera.JPEG)
except Exception as e:# 捕获报错
    print(f'camera init error：{e}')
    camera.deinit() # 必须deinit否则就只能重新烧录固件
    camera.init(0, format=camera.JPEG)
camera.quality(4) # 设置质量
camera.flip(1) # 垂直翻转
camera.framesize(camera.FRAME_HD) # 设置大小
buf = camera.capture()
with open("./picture.png", "wb") as f:
    f.write(buf)  # buf中的数据就是图片的数据
    print("successful...")
camera.deinit() # 必须deinit否则就只能重新烧录固件

将文件传出后就可以得到看到捕获到的内容

总结

以上内容就是我从0开始编译带camera模块的micropython经历，下一篇文章的话，我会使用micropython + HTML教大家如何进行配网操作。

希望这篇文章能够帮助大家更顺利地开发 ESP32-Cam。我自己在研究过程中踩了不少坑，因此写下这篇文章并开启一个专栏，希望大家在学习时能避开这些问题。如果这篇文章对你有所帮助，别忘了点个赞或者关注关注我。今后，我还会继续分享更多有关 ESP32-Cam 相关内容的开发以及各种前端技术的研究，期待与你们一起成长！