智能家居安全：智能家居安全监控系统设计
该项目使用了ESP32，实现了智能家居视频监控应用的设计，它的主要功能为：系统通过连接的摄像头不断监控家中的动态，用户可以通过移动应用实时查看家中的情况。
想随时用手机看看家里宠物在做什么？想远程查看一下孩子有没有在认真做作业吗？今天要给大家介绍的项目就是一个基于ESP32的智能家居监控系统，让你能够随时用手机监测家中情况还能调整监控角度一起来看看【鲜de芒果】是如何实现这个项目的吧！。
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视频详情 完整项目已开源至电子森林：https://www.eetree.cn/project/detail/3454
No.1 硬件介绍ESP32-S3-WROOM-1U 是一款通用型 Wi-Fi + 低功耗蓝牙 MCU 模组，搭载 ESP32-S3 系列芯片除具有丰富的外设接口外，模组还拥有强大的神经网络运算能力和信号处理能力，适用于 AIoT 领域的多种应用场景，例如唤醒词检测和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声器等。
adafruit ov5640是由Adafruit 推出的具有一个高质量的 OV5640相机，500万像素传感器元件，120度广角镜头，以及所需要的所有支持电路。
WS2812B 是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源其外型与一个5050 LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，还包含有高精度的内部振荡器和可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。
No.2功能概览实时视频监控：系统通过连接的摄像头不断监控家中的动态，用户可以通过移动应用实时查看家中的情况远程控制：用户可以远程操作家中的智能设备，如灯光、空调、门锁等，实现家居自动化云台控制：用户可以远程操作摄像头云台功能。
设计思路模块化设计：将系统分为视频采集、数据传输、用户交互等功能模块，各模块相对独立，便于维护和升级高效数据处理：利用ESP32的双核处理器特性，并行处理视频数据和传感器数据安全性考虑：在视频传输过程中，采用加密算法保证数据的安全性。
智能家居平台集成：集成到智能家居应用平台，利用智能家居平台的强大功能，实现家居自动化，UI交互以及远程控制。
No.3功能实现硬件设计ESP32-S3-EYE 是乐鑫推出的一款小型 AI（人工智能）开发板，搭载 ESP32-S3 芯片和乐鑫 AI 开发框架 ESP-WHO本设计参考 ESP32-S3-EYE 原理图，在 ESP32-S3-WROOM-1U 模块的基础上增加 adafruit ov5640、WS2812B 和舵机控制电路实现。
本项目硬件设计框图如下图所示：
软件功能实现软件方面参考了很多成熟方案，综合评比各方面功能最终决定采用 ESPHome + Home Assistant 完成固件开发与远程控制Home Assistant 是一款在 Python 3 上运行的家庭自动化平台。
能够跟踪和控制家庭中的所有设备，并提供自动化控制平台有一个简单的、适合移动设备的界面来控制你的所有设备，且不会将任何数据存储在云端，以保护个人隐私ESPHome 是一个通过简单而强大的配置文件控制您的 ESP8266/ESP32 和 RP2040 的系统，并通过家庭自动化系统远程控制它们。
本项目使用 ESPHome 作为固件的开发，因此都是通过配置文件的形式对固件进行配置相应的功能软件实现部分，主要分为以下功能实现:网络配置：设置了WiFi连接参数，并在需要时配置了静态IP，以确保设备能够稳定地连接到网络。
基本开关：配置了基本的开关功能，用于控制设备的重启等操作舵机控制：通过PWM信号控制舵机，实现摄像头云台的X轴和Y轴转动，从而控制摄像头的视野范围灯光控制：利用WS2812B灯珠作为补光灯，通过ESP32_RMT_LED_STRIP平台控制灯光的开关、亮度和颜色，以适应不同的监控环境。
视频摄像：配置了ESP32相机模块，获取实时视频流，支持远程观看家庭或办公室等场所的实时影像按键云台控制：通过配置按键组件，实现了对摄像头云台的控制，包括左移、右移、上移、下移以及回中功能各部分功能实现具体代码在此不做过多介绍,详细可见完整项目报告。
整个软件实现部分的关键在于通过ESPHome的配置文件来设置和控制硬件设备，而Home Assistant则用于实现设备的远程控制和家庭自动化管理这样的组合使得项目不仅能够实现基本的视频监控功能，还能够集成到智能家居系统中，实现更广泛的自动化和远程控制功能。
No.4功能展示PCB设计
硬件3D预览
实物展示
外壳+云台展示
项目实现功能演示具体可见完整项目视频
No.5总结本项目成功实现了基于ESP32的智能家居视频监控应用，涵盖视频采集、数据传输、智能检测与用户交互等多个功能模块通过模块化设计和高效的数据处理机制，系统具备稳定、可靠和易于扩展的特性在未来，我们可以进一步优化视频压缩算法，提高数据传输效率和图像质量，同时拓展更多的智能家居功能，如联动安防设备和家电控制，实现完整的智能家居系统。
遇到的问题云台X轴舵机在控制时会有抖动出现，经排查由于整个云台加上控制板太重导致X轴云台电机输出轴不平衡，需要对外壳以及X、Y轴传动机构进行减重以及经轴的平衡处理，当然也可以更换驱动更强劲的舵机来进行改善。
补光不足，原本想法还是挺好的，在摄像模块周四放置了四个 WS2812B 灯珠进行补光操作，但由于该灯珠的功率有限，实际上补光的效果很有限，只在近距离的情况下比较明显，稍远一些就起不到补光作用了如有稍远距离的补光需求，可以将其接入到智能家居中，也可以实现联动控制。
硬件方案中设计有一个小功率的锂电池充电电路，可以实现锂电池的充电与供电外壳也预留了锂电池的接口槽，但实际使用下来还是稍有不便应该将锂电池放置到外壳内才对，由于在焊接PCB时已经将锂电池接口插座焊接上了，因此在设计外壳时只考虑了接口而没有考虑将锂电池内置到外壳内。
心得体会《FastBond》这活动自由度比较高，最大限度地发挥个人的想象力、创造力进行创作当然所要求的知识也是比较全面的，一个项目下来能将自己的知识融会贯通，理论结合实践最后，感谢硬禾学堂联合 DigiKey 推出的这次活动！此次活动带给我许多宝贵实践经验和机会，我们下期活动再见！。
资料获取项目参考资料和完整的项目设计文件也都已上传至电子森林，感兴趣的小伙伴快去看看。
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