想隨時(shí)用手機(jī)看看家里寵物在做什么？想遠(yuǎn)程查看一下孩子有沒(méi)有在認(rèn)真做作業(yè)嗎？今天要給大家介紹的項(xiàng)目就是一個(gè)基于ESP32的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，讓你能夠隨時(shí)用[敏感詞]測(cè)家中情況還能調(diào)整監(jiān)控角度。一起來(lái)看看【鮮de芒果】是如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目的吧！

完整項(xiàng)目已開(kāi)源至電子森林：

https://www.eetree.cn/project/detail/3454

No.1

 硬件介紹

ESP32-S3-WROOM-1U 是一款通用型 Wi-Fi + 低功耗藍(lán)牙 MCU 模組，搭載 ESP32-S3 系列芯片。除具有豐富的外設(shè)接口外，模組還擁有強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算能力和信號(hào)處理能力，適用于 AIoT 領(lǐng)域的多種應(yīng)用場(chǎng)景，例如喚醒詞檢測(cè)和語(yǔ)音命令識(shí)別、人臉檢測(cè)和識(shí)別、智能家居、智能家電、智能控制面板、智能揚(yáng)聲器等。

adafruit ov5640是由Adafruit 推出的具有一個(gè)高質(zhì)量的 OV5640相機(jī)，500萬(wàn)像素傳感器元件，120度廣角鏡頭，以及所需要的所有支持電路。

WS2812B 是一個(gè)集控制電路與發(fā)光電路于一體的智能外控LED光源。其外型與一個(gè)5050 LED燈珠相同，每個(gè)元件即為一個(gè)像素點(diǎn)。像素點(diǎn)內(nèi)部包含了智能數(shù)字接口數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)整形放大驅(qū)動(dòng)電路，還包含有高精度的內(nèi)部振蕩器和可編程定電流控制部分，有效保證了像素點(diǎn)光的顏色高度一致。

No.2

功能概覽

• 模塊化設(shè)計(jì)：將系統(tǒng)分為視頻采集、數(shù)據(jù)傳輸、用戶(hù)交互等功能模塊，各模塊相對(duì)獨(dú)立，便于維護(hù)和升級(jí)。

• 高效數(shù)據(jù)處理：利用ESP32的雙核處理器特性，并行處理視頻數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)。

• 安全性考慮：在視頻傳輸過(guò)程中，采用加密算法保證數(shù)據(jù)的安全性。

• 智能家居平臺(tái)集成：集成到智能家居應(yīng)用平臺(tái)，利用智能家居平臺(tái)的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)家居自動(dòng)化，UI交互以及遠(yuǎn)程控制。

No.3

功能實(shí)現(xiàn)

ESP32-S3-EYE 是樂(lè)鑫推出的一款小型 AI（人工智能）開(kāi)發(fā)板，搭載 ESP32-S3 芯片和樂(lè)鑫 AI 開(kāi)發(fā)框架 ESP-WHO。本設(shè)計(jì)參考 ESP32-S3-EYE 原理圖，在 ESP32-S3-WROOM-1U 模塊的基礎(chǔ)上增加 adafruit ov5640、WS2812B 和舵機(jī)控制電路實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目硬件設(shè)計(jì)框圖如下圖所示：

軟件方面參考了很多成熟方案，綜合評(píng)比各方面功能最終決定采用 ESPHome + Home Assistant 完成固件開(kāi)發(fā)與遠(yuǎn)程控制。

Home Assistant 是一款在 Python 3 上運(yùn)行的家庭自動(dòng)化平臺(tái)。能夠跟蹤和控制家庭中的所有設(shè)備，并提供自動(dòng)化控制平臺(tái)。有一個(gè)簡(jiǎn)單的、適合移動(dòng)設(shè)備的界面來(lái)控制你的所有設(shè)備，且不會(huì)將任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，以保護(hù)個(gè)人隱私。

ESPHome 是一個(gè)通過(guò)簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的配置文件控制您的 ESP8266/ESP32 和 RP2040 的系統(tǒng)，并通過(guò)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制它們。

本項(xiàng)目使用 ESPHome 作為固件的開(kāi)發(fā)，因此都是通過(guò)配置文件的形式對(duì)固件進(jìn)行配置相應(yīng)的功能。

軟件實(shí)現(xiàn)部分，主要分為以下功能實(shí)現(xiàn):

• 網(wǎng)絡(luò)配置：設(shè)置了WiFi連接參數(shù)，并在需要時(shí)配置了靜態(tài)IP，以確保設(shè)備能夠穩(wěn)定地連接到網(wǎng)絡(luò)。

• 基本開(kāi)關(guān)：配置了基本的開(kāi)關(guān)功能，用于控制設(shè)備的重啟等操作。

• 舵機(jī)控制：通過(guò)PWM信號(hào)控制舵機(jī)，實(shí)現(xiàn)攝像頭云臺(tái)的X軸和Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制攝像頭的視野范圍。

• 燈光控制：利用WS2812B燈珠作為補(bǔ)光燈，通過(guò)ESP32_RMT_LED_STRIP平臺(tái)控制燈光的開(kāi)關(guān)、亮度和顏色，以適應(yīng)不同的監(jiān)控環(huán)境。

• 視頻攝像：配置了ESP32相機(jī)模塊，獲取實(shí)時(shí)視頻流，支持遠(yuǎn)程觀看家庭或辦公室等場(chǎng)所的實(shí)時(shí)影像。

• 按鍵云臺(tái)控制：通過(guò)配置按鍵組件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)攝像頭云臺(tái)的控制，包括左移、右移、上移、下移以及回中功能。

各部分功能實(shí)現(xiàn)具體代碼在此不做過(guò)多介紹,詳細(xì)可見(jiàn)完整項(xiàng)目報(bào)告。

整個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)部分的關(guān)鍵在于通過(guò)ESPHome的配置文件來(lái)設(shè)置和控制硬件設(shè)備，而Home Assistant則用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和家庭自動(dòng)化管理。這樣的組合使得項(xiàng)目不僅能夠?qū)崿F(xiàn)基本的視頻監(jiān)控功能，還能夠集成到智能家居系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)更廣泛的自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制功能。

No.4

功能展示

PCB設(shè)計(jì)

硬件3D預(yù)覽

實(shí)物展示

 外殼+云臺(tái)展示

項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)功能演示具體可見(jiàn)完整項(xiàng)目視頻

No.5

總結(jié)

本項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了基于ESP32的智能家居視頻監(jiān)控應(yīng)用，涵蓋視頻采集、數(shù)據(jù)傳輸、智能檢測(cè)與用戶(hù)交互等多個(gè)功能模塊。通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)和高效的數(shù)據(jù)處理機(jī)制，系統(tǒng)具備穩(wěn)定、可靠和易于擴(kuò)展的特性。在未來(lái)，我們可以進(jìn)一步優(yōu)化視頻壓縮算法，提高數(shù)據(jù)傳輸效率和圖像質(zhì)量，同時(shí)拓展更多的智能家居功能，如聯(lián)動(dòng)安防設(shè)備和家電控制，實(shí)現(xiàn)完整的智能家居系統(tǒng)。

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