ESP32CAM通过ESPHome连接到Homeassistant

老于从今年开始入坑HomeAssistant，折腾这么旧，这次用ESP32-CAM做了个摄像头，这次就介绍下老于的折腾过程吧。

一般自己DIY的硬件接入HomeAssistant一般有两种方式，分别是ESPHome和MQTT。这两个都是在加载项商店中的，所以要用的话首先要确定你的HomeAssistant中是有加载项的。

老于说过现在是在群晖VMM中安装了HomeAssistant的OS版本，这个版本是HomeAssistant中功能齐全的。老于在用的版本信息如下：

因为ESPHome的介绍是：ESPHomeadd-onforintelligentlymanagingallyourESP8266/ESP32devices。它是一个系统，可以通过简单但功能强大的配置文件来控制ESP8266/ESP32，并通过家庭自动化系统对其进行远程控制。老于觉得ESPHome就是为ESP8266/ESP32整的，所以老于用的就是ESPHome。

下面就安装ESPHome。需要在HomeAssistant中依次打开“配置”—“加载项”—右下角的“加载项商店”，找到ESPHome：

选择第一个稳定版本，点击进去：

点击“安装”，进行安装，因为网络原因，可能要等一会，如果失败的话，多尝试几次，安装完成后再打开就是这样的：

把后面的几个开关都打开，这样HomeAssistant启动后这个就可以自动启动了，而且也添加到了HomeAssistant的侧边栏。

这样ESPHome就安装好了。

点击左边栏的ESPHome，就可以看到它的主页面了：

虽然现在摄像头越来越普及，但是要在HomeAssistant中使用最好购买支持ONVIF协议的，但是价格都比较高，一般都在200左右。而ESP32-CAM模块价格不超过50块人民币，如果成功了，再跟别人谈论家里用的摄像头，你就可以自豪地说我家的摄像头是我自己做的，老于觉得这个牛可以吹好几个星期啊。

首先介绍下ESP32-CAM模块：

先看看官方介绍：

硬件配置：

各引脚定义：

在使用过程中，实际使用的引脚有四个，分别是电源端口：左下角的5V、右上角的GND；信号端口：右侧上方的U0TXD、U0RXD；烧录短接端口：右侧GPIO0和它上方紧挨的GND。如果使用USB-TTL线进行烧录的话就需要使用以上六个端口。

老于为了方便买的套件：

左侧是ESP32-CAM底板，可以直接供电和进行烧录，不用像USB-TTL那样需要自己连线，这个直接插上去就能用了；中间就是ESP32-CAM模块开发板；右侧是标配OV2640标准视角模块，是200W像素的。

组合成一起就是这样的：

这样就可以直接使用Micro-USB线连接这个跟电脑，进行固件烧录；也可以直接使用Micro-USB直接供电。如果没有底板的话，使用USB-TTL烧录的话，接线图如下：

烧录后，正常工作供电的话，连接5V和GND两根线就行了。

首先进入ESPHome主界面：

点击“+NEWDEVICE”绿色按钮，进入添加流程：

点击“CONTINUE”，进入创建配置页面：

第一个Name是新建设备的名称，下面的Networkname和Password是HomeAssistant所在WiFi的名称和密码，这两个只有第一次使用的时候才会要求填写，后续再新增设备是不用填写WiFi名称密码的。

填写完成后，点击下一步：

进入型号选择界面：

点击“Pickspecificboard”，因为老于使用的是安信可的ESP32-CAM模块，就在下拉菜单中选择“AiThinkerESP32CAM”，继续“NEXT”：

这时候就放烟花庆祝了，创建完成了：

点击空白处或者“SKIP”，不要点INSTALL。

这个时候只是在ESPHome添加了，但是ESP32-CAM模块还没添加到HomeAssistant中，需要继续配置：

在新增加的设备下面，点击EDIT按钮：

进入yaml编辑界面：

需要注意的四个地方老于都画出来了，第一个apikey，是后续ESP32-CAM与HomeAssistant配对需要使用的，有位数要求，最好不改，复制粘贴下来备用；第二个password是后续进行ota升级的密码，可以修改成好记的，但是一般也用不到；第三个wifi那，需要输入HomeAssistant所在局域网的名称和密码；下面还有一个password是它自带热点的密码，老于也修改了，并且这几个能修改的密码老于都改成与WiFi密码一样，省的忘了。

另外，需要在第29行captive_portal后面增加部分代码，具体可以参见ESP32CameraComponent这个官网说明，在网页中找到ConfigurationforAi-ThinkerCamera的相关代码：

如果嫌麻烦的话，直接用老于的现成的就行了：

captive_portal:

esp32_camera:

external_clock:

pin:GPIO0

frequency:20MHz

i2c_pins:

sda:GPIO26

scl:GPIO27

data_pins:[GPIO5,GPIO18,GPIO19,GPIO21,GPIO36,GPIO39,GPIO34,GPIO35]

vsync_pin:GPIO25

href_pin:GPIO23

pixel_clock_pin:GPIO22

power_down_pin:GPIO32

name:Camera01#连接HomeAssistant后显示的名称，可以更改

完成后整体是这样的：

先点击右上角的SAVE保存一下，然后点击INSTALL，开始编译流程：首先弹出安装方式选择界面，选择最后一个“Manualdownload”：

到选择版本界面，选择Legacyformat：

然后就进入编译界面了：

第一编译时间比较长，老于第一次编译了四五十分钟，等着就行了，除了第一次之外，后续如果你还有硬件要编译的话就很快了，一般两三分钟就好。一切顺利的话，会到达下面的界面，会提示成功“successfullycompiledprogram”。这个时候浏览器应该也下载了一个esp32cam01.bin这样的bin文件，这个就是需要写入的固件。

到这里固件就编译完成了，需要写入ESP32-CAM硬件中。

烧录硬件：一种是使用USB-TTL，需要自己接线，具体接线方式，参见上面老于的介绍；另一种是使用底板，老于买的是套装，包含底板的直接插上就行了，不用自己接线。

烧录软件：官方一般让用ESPHomeFlasher进行烧录，在固件版本选择的时候也选择的这个版本，但是这个版本依赖Github，成功率不高；老于推荐采用乐鑫烧录软件，毕竟ESP32就是乐鑫的。

固件准备：除了上面下载的那个bin文件外，还需要另外三个bin文件，这三个文件老于一起打包好了，因为文件不大，就放到百度网盘了，百度网盘地址：https://pan.baidu.com/s/1atL0bJFoIaRh5WQfsQJy_w?pwd=ejug，提取码：ejug。

都准备好后，把底板与电脑连接起来，打开设备管理器，找到这个端口号，记住，老于这个是COM3端口：

打开烧录软件：

ChipType那通过下拉菜单选择ESP32，WorkMode保持develop不变，点击OK按钮：

进入烧录界面：

点击长框后面的三个小点，分别把编译好的固件，老于打包好的三个固件导入；前面的框打钩；根据bin，分别在后面的框中填入：0x10000、0x1000、0xE000、0x8000；确认下面的COM端口是不是刚刚查看到的端口，最终成这样的界面：

先点左下角的ERASE，擦除原来的固件，等显示完成后，再点击START，等待右下角的绿框编程“FINISH完成”。

这样固件也就烧录完成了，把它跟电脑连接线拔了吧。

断开ESP32-CAM与电脑的连接后，接入电源。

电源接好后，稍等一下HomeAssistant中左下角的通知，会有数字提醒：

点击进去，会有新设备提醒，点击“Checkitout.”

点击后，就直接到集成界面了，发现了esp32cam01这个设备，需要进行配置：

点击配置按钮后，会弹出窗口，要求输入加密秘钥：

这个秘钥就是老于说的在进行固件编译时的apikey，很长的那一串，粘贴进去，然后点击提交按钮，就提示创建成功了。

然后在集成界面就新增了一个ESPHome设备：

这个可以在HomeAssistant界面中添加了：

图像出来了，但是图像质量不咋的，有水波纹，关键图像貌似是翻转的。

一、图像有水波纹

老于查了一下，按照官方的说法就是电源的问题，输入电源要到5V2A。老于用的电源是手机充电器，电源应该没问题；电源线是手机原装的肯定也没有问题；最后就是底板，老于觉得底板应该没有问题，但是目前来看这个底板的嫌疑最大，于是就决定直接用电源线连接ESP32-CAM。

然后这样测试后水波纹就没有了。。。太相信官方的底板了。。。这个底板就只用来烧录吧，ESP32-CAM还是直接连接电源吧。

然后改进下，用块面包板连接了：

二、图像翻转的问题

老于重新烧录了几次，图像还都是翻转的，本来打算放弃了直接凑活用。后来去官方文档看看了，可以到ESPHome首页搜索ESP32CameraComponent。

官方文档第一部分是一个示例，突然发现里面有个resolution是老于上次配置时没有的，看样子是分辨率的设置。

老于一喜，既然这个分辨率有参数那么翻转啥的应该有相应的参数，就继续往下看。

第一部分是ConfigurationVariables，配置变量，应该就是ESPHome创建device时原有的那些代码；

第二部分connectionoptions，连接选项，这个都是针脚的定义就是上篇老于提供的那些代码；

再往下的FrameSettings、ImageSettings、ExposureSettings、SensorGainSettings、WhiteBalanceSetting、Automations、TestSetting，都是没有用过的参数。这些参数中果然有垂直翻转和水平翻转选项，也有很多其他图像相关的选项。

老于把这些参数都复制在下面了，也整理好了相关的注释，需要的话可以直接使用。老于在这里面把垂直翻转、水平翻转由默认的true，调整为false，也就是关了翻转功能；同时把brightness亮度由默认0调整为1，增加图像亮度。

#####FrameSettings帧设置

#max_framerate:10#最大帧速率，最大60，默认10fps

#idle_framerate:0.1#无请求时帧速率，默认0.1fps

#####Imagesettings图片设置

#resolution:640x480#分辨率默认640*480

#jpeg_quality:10#图片质量默认10，10最好63最差

vertical_flip:false#是否垂直翻转图像，默认值为true

horizontal_mirror:false#是否水平镜像图像，默认值为true

#contrast:0#对比度，-2到2，默认为0

brightness:1#亮度默认为0，-2到2

#saturation:0#饱和度默认为0，-2到2

#special_effect:none#图片效果默认为none

#####ExposureSettings曝光设置

#aec_mode:auto#曝光模块的模式，默认auto

#aec2:false#是否启用自动曝光控制，默认false

#ae_level:0#自动曝光级别，默认为0，-2到2

#aec_value:300#曝光值，0到1200，默认300

####SensorGainSettings传感器增益设置：

#agc_mode:auto#增益控制模块的模式，默认值auto

#agc_value:0：#应用于图片的增益值，默认0，0到30

#agc_gain_ceiling:2x#似乎充当“ISO”设置，默认值2x，相机灵敏度低，画面干净无噪点，最大128x

####WhiteBalanceSetting白平衡设置：

#wb_mode:auto#白平衡模式，默认值为auto

####Automations自动化：

#on_stream_start#在流启动时执行的自动化。

#on_stream_stop#在流停止时执行的自动化。

####TestSetting测试设置

#test_pattern:false#出于测试目的，可以用测试颜色模式替换从传感器获取的图片，默认false

虽然这些代码没有用到，但老于都写到yaml这个文件中了，如果需要调整就直接去掉注释的“#”就可以了：

这些代码需要结合老于上一篇和这次的代码，都复制到里面去。

复制进去后，点击右上角“SAVE”，再点击“INSTALL”，进入编译流程，获得相应的bin硬件。

然后重新烧录到ESP32-CAM中。

图像是正常了，左右上下颠倒都好了，亮度也可以了，但是这个像素质量。。。真是没话说。。。不过想想这才29块钱，还要啥自行车呢。

如果画质不合适的话可以自己调整下上面的参数然后编译烧录，再编译再烧录，直到合适，反正老于不折腾了。。。