想隨時用手機看看家里寵物在做什么？想遠程查看一下孩子有沒有在認真做作業(yè)嗎？今天要給大家介紹的項目就是一個基于ESP32的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，讓你能夠隨時用[敏感詞]測家中情況還能調(diào)整監(jiān)控角度。一起來看看【鮮de芒果】是如何實現(xiàn)這個項目的吧！

完整項目已開源至電子森林：

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 + 低功耗藍牙 MCU 模組，搭載 ESP32-S3 系列芯片。除具有豐富的外設接口外，模組還擁有強大的神經(jīng)網(wǎng)絡運算能力和信號處理能力，適用于 AIoT 領域的多種應用場景，例如喚醒詞檢測和語音命令識別、人臉檢測和識別、智能家居、智能家電、智能控制面板、智能揚聲器等。

adafruit ov5640是由Adafruit 推出的具有一個高質(zhì)量的 OV5640相機，500萬像素傳感器元件，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5050 LED燈珠相同，每個元件即為一個像素點。像素點內(nèi)部包含了智能數(shù)字接口數(shù)據(jù)鎖存信號整形放大驅(qū)動電路，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，有效保證了像素點光的顏色高度一致。

No.2

功能概覽

• 模塊化設計：將系統(tǒng)分為視頻采集、數(shù)據(jù)傳輸、用戶交互等功能模塊，各模塊相對獨立，便于維護和升級。

• 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：在視頻傳輸過程中，采用加密算法保證數(shù)據(jù)的安全性。

• 智能家居平臺集成：集成到智能家居應用平臺，利用智能家居平臺的強大功能，實現(xiàn)家居自動化，UI交互以及遠程控制。

No.3

功能實現(xiàn)

ESP32-S3-EYE 是樂鑫推出的一款小型 AI（人工智能）開發(fā)板，搭載 ESP32-S3 芯片和樂鑫 AI 開發(fā)框架 ESP-WHO。本設計參考 ESP32-S3-EYE 原理圖，在 ESP32-S3-WROOM-1U 模塊的基礎上增加 adafruit ov5640、WS2812B 和舵機控制電路實現(xiàn)。本項目硬件設計框圖如下圖所示：

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

Home Assistant 是一款在 Python 3 上運行的家庭自動化平臺。能夠跟蹤和控制家庭中的所有設備，并提供自動化控制平臺。有一個簡單的、適合移動設備的界面來控制你的所有設備，且不會將任何數(shù)據(jù)存儲在云端，以保護個人隱私。

ESPHome 是一個通過簡單而強大的配置文件控制您的 ESP8266/ESP32 和 RP2040 的系統(tǒng)，并通過家庭自動化系統(tǒng)遠程控制它們。

本項目使用 ESPHome 作為固件的開發(fā)，因此都是通過配置文件的形式對固件進行配置相應的功能。

軟件實現(xiàn)部分，主要分為以下功能實現(xiàn):

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

• 基本開關：配置了基本的開關功能，用于控制設備的重啟等操作。

• 舵機控制：通過PWM信號控制舵機，實現(xiàn)攝像頭云臺的X軸和Y軸轉(zhuǎn)動，從而控制攝像頭的視野范圍。

• 燈光控制：利用WS2812B燈珠作為補光燈，通過ESP32_RMT_LED_STRIP平臺控制燈光的開關、亮度和顏色，以適應不同的監(jiān)控環(huán)境。

• 視頻攝像：配置了ESP32相機模塊，獲取實時視頻流，支持遠程觀看家庭或辦公室等場所的實時影像。

• 按鍵云臺控制：通過配置按鍵組件，實現(xiàn)了對攝像頭云臺的控制，包括左移、右移、上移、下移以及回中功能。

各部分功能實現(xiàn)具體代碼在此不做過多介紹,詳細可見完整項目報告。

整個軟件實現(xiàn)部分的關鍵在于通過ESPHome的配置文件來設置和控制硬件設備，而Home Assistant則用于實現(xiàn)設備的遠程控制和家庭自動化管理。這樣的組合使得項目不僅能夠?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，實現(xiàn)更廣泛的自動化和遠程控制功能。

No.4

功能展示

PCB設計

硬件3D預覽

實物展示

 外殼+云臺展示

項目實現(xiàn)功能演示具體可見完整項目視頻

No.5

總結

本項目成功實現(xiàn)了基于ESP32的智能家居視頻監(jiān)控應用，涵蓋視頻采集、數(shù)據(jù)傳輸、智能檢測與用戶交互等多個功能模塊。通過模塊化設計和高效的數(shù)據(jù)處理機制，系統(tǒng)具備穩(wěn)定、可靠和易于擴展的特性。在未來，我們可以進一步優(yōu)化視頻壓縮算法，提高數(shù)據(jù)傳輸效率和圖像質(zhì)量，同時拓展更多的智能家居功能，如聯(lián)動安防設備和家電控制，實現(xiàn)完整的智能家居系統(tǒng)。

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