ESP32CAM 视频小车

Posted 2023-04-06 云逸之

简介

演示视频

开源esp32视频小车支持自动发现

这是最后一个可以轻松使用arduino ide编译的版本源码以打标签可在此下载压缩包https://gitcode.net/qq_26700087/esp32camcar/-/releases/0.0.3

当前的可以通过服务端远程操作的版本

esp32cam 4g远程小车

源码路径https://gitcode.net/qq_26700087/esp32camcar 对应标签0.0.3.1

所需原料

• esp32Cam开发板带摄像头

  默认是ov2640，本文代码只支持ov2640。若更换了摄像头请修改src目录的下cam.cpp的摄像头初始化配置。

• 电机驱动板:

  这里的代码测试过迷你超L298N和L9110S两路电机驱动板，其它的两路电机驱动板也可尝试。

  由于esp32Cam的io被摄像头和sd卡槽大量占用，剩余的io有较多strapping 引脚，我们使用到strapping引脚去连接驱动板，而L9110S一旦上电，接收PWM输入的针脚会有反灌电压到MCU，而ESP系列芯片上电时会检测strapping管脚的电平状态来决定芯片的工作模式，所以反灌电压到strapping引脚产生不正确的电平状态导致无法启动。

  若只有L9110S可以实际使用中先将ESP32cam上电再将L9110S上电。

  更推荐前者迷你超L298N。（参考下图，大约售价在1.3 ~2元，不要买成更贵的还装了散热片那种，那种没有测试过当前代码）。

• 供电：两节 18650电池

• 18650电池座两节版本

• 本文使用的小车底盘，含4个TT电机和轮子。但代码是两路的驱动的，鄙人使用两路驱动板驱动四个马达，动力层面是四驱的。

  此处可按自己喜好选用两路或者四路。

• 杜邦线若干。

• USB-TTL烧录器，或者ESP32-CAM专用的TTL烧录底座。

• 天线可选

  在esp32s模组上有个天线接口，可以外接天线增加wifi效果，但注意天线接口附近有个0欧电阻，需要将其掉头连接外接天线或者去掉它用一坨锡代替连接外接天线。

• 散热片可选

  大量传图芯片本身会较严重发热，而这个降压的电路比较简单，这里输入7.4v也会造成严重发热。

关于供电

L9110S的输入在 2.5 V~ 12 V

ESP32-CAM 的5V引脚不止可以输入5V。

从官网可以看到原理图如下（也可以点击前面的链接跳转）。

可以看到ESPCAM上的AMS1117-3.3 模块的输入端是直连5V引脚的。

AMS1117-3.3的输入范围 4.75~15V，官方建议ESP32CAM的5V引脚 至少5V 2A否则图片会有水纹。

因而为了简便供电，我们可以与 L298N或L9110S 的输入取一个并集。5 ~ 10V。虽然并联会分流，但这里使用两节18650输出7.4V，实测没有影响，因为不需要输入特别精准的电压。

当然此处还要考虑马达可以承受的电压。普通的TT电机说的是6V上限。不过我实测在两节18650电池输入，在L9110S的输出端接了四个TT马达并无异常。

接线

两种接线大同小异

• 迷你超L298N

• L9110S两路

有些L9110S标记的控制引脚可能与图中不一致，大体上按照两个IO控制一个电机接口的方式即可

注意：在esp32Cam启动之前将L9110S的VCC和GND与电源断开，否则会导致ESP32Cam无法启动。

代码

开发环境

不再累述，参考本人上一篇esp32cam 服务端远程视频方案中关于ardunio ide 准备esp32cam环境 以及 platformio 准备esp32cam 环境相关内容。

新建项目时请选择对应的开发板AI Thinker ESP32-CAM。platformio注意framework选择ardunio。

该教程将不再更新，请具体参考设备代码和安卓代码的readme ,因为每当新特性更新，教程就会过时。

以下内容已过时

代码路径

云逸之 / Esp32CamCar · GitCode :https://gitcode.net/qq_26700087/esp32camcar

点个star ⭐️，烧录不报错。

使用platformio的同学，注意源码中platformio.ini的已指定端口请按自己实际情况修改。
使用ardunio ide的同学，为了保险起见，可以将src目录下内容拷贝到一个新的目录，把main.cpp改名，main.ino或者其他以ino结尾的名字。
修改main.cpp 其中的wifi的ssid和密码以及上位机的ip.
但如果你使用手机热点，可能热点所在ip与以下的host值一致，而热点的ssid和密码可以设置，你也可以不用修改ssid和密码，重设手机热点wifi也行。查看热点所在的ip参考后文–安卓上位机项目中的readme.

const char* ssid = "test0";
const char* passwd = "12345687";

安卓上位机

该项目的发行版中有apk文件的压缩包可以下载云逸之 / Light Handler · GitCode
需要查看当前手机的ip可以，也可以借助该app。
本人使用手机开启2.4G（开热点时注意必须2.4G）的wifi热点，再使用esp32Cam连接该上位机，进行控制。这样可以方便在户外操作。
但软件对组网方式无限制，你依然可以使用无线路由器，然后esp32Cam和以及手机加入连接该路由器，然后进行控制。

专业教育版-手动遥控云视频监控巡逻小车

 

                       

一、整机说明

   基于平衡车设计三轮底盘，采用加厚加固型结构，加上单片机控制板、超声模块、4G路由器、GPS北斗双模定位模块、前后双视摄像头等模块设计的一款手动遥控云视频监控巡逻小车。

1.1结构尺寸

1.2部件说明

二、性能参数

整机参数	整机重量	约40kg
	整机尺寸	54.6 x 52.8 x 111cm
	最高速度	约16km/h
	续航	约30km
	最大爬坡度	约15°
	工作温度	-10℃~ +40℃
	储存温度	-20℃~ +45℃
电池组参数	额定电压	DC  54.8V
	最高充电电压	DC  63V
	额定容量	236Wh
电机参数	额定功率	350x2（W）
	最大功率	700x2 （W）
充电器参数	额定功率	120W
	额定输入电压	100-240V~50-60Hz
	额定输出电压	约42V
	额定电流	约1.5A
	充电时间	约3.5~5 h

三、功能介绍

     该巡逻车具有视频监控、语音双向对讲或者音频采集、手动遥控、避障报警、巡逻定位等功能。

3.1 视频监控

利用网络相机，通过4G路由器将监控视频实时传输至云端服务器，操控者可通过PC客户端或手机APP连接至服务器，实现视频的实时显示、保存、回放；支持多人、多设备同时在线查看，设备移动报警等功能。

3.2 语音双向对讲或音频采集

巡逻车顶部装有与网络相机配套拾音器，能够采集周围环境声音，或者语音双向对讲，通过4G网络与视频同时传输至云端服务器。

3.3 手动遥控

巡逻车具有手动遥控功能，操控者使用PC端或手机端控制软件连接云端服务器，并根据实时监控视频，对小车进行行动控制。

3.4 避障报警

车体四周装有6路超声避障模块；当障碍物与小车距离小于阈值，小车报警并降低速度，在障碍物方向停止，同时其他方向能运动，远程操作小车可以反方向运动，实现报警解除，手动避障。

3.5 巡逻定位

采用SkyTra公司的GPS+北斗双模定位模块ATK1218-BD ,外接有源天线，30秒内即可定位，定位精度2.5m CEP。

四、应用场景

该巡逻小车主要解决在园区、校园、农场、军营等封闭环境下的移动视频监控，对应户外的雨天、热天等大大减轻巡逻人员的工作强度，另外通过服务器的视觉智能分析，可以扩展更多的场景应用。

五、安装维护与产品运输

巡逻车可分为三部分进行组装，底盘、中框、顶部；底盘用于承载所有板卡器件，应先组装完善；顶部安装双视摄像头、拾音器以及GPS天线，与底盘设备相连接；中框用于连接底盘与顶部，规范上下连线的作用。

为方便运输和降低运输风险，一般拆卸后分开包装；由于带有电池，一般走非航空运输。由于产品运输成本很高，产品原则上不支持无偿返修。

六、软件应用

6.1 4G云视频监控

    基于目前的海康相机实现4G的云视频监控，使用现成的海康客户端（萤石云客户端），可选手机端和PC端，实现图像的实时显示、保存、回放；支持多人、多设备同时在线查看，设备移动报警等功能。

PC萤石云客户端实时监控画面与户外行走 （手机萤石云客户端界面类似 ）

 

 

 

6.2手机远程遥控

采用手机App，通过4G工业路由器，实现远程遥控小车的前进、后退、转向等；同时进行视频监控。App界面如下所示：

 

 

 操作方法如下：

左侧按钮——

上箭头：前进；点击一次慢速，多次点击加速

下箭头：后退；点击一次慢速，多次点击加速 左箭头：左转；始终匀速

右箭头：右转；始终匀速

中间按钮：停止

右侧按钮——目前无操作功能

6.3超声避障

   单片机中实现6路超声的避障，当障碍物距离小于阈值，小车报警，降低速度，在障碍物方向停止，其他方向能运动，远程操作小车可以反方向运动，实现报警解除，手动避障。

6.4远程管理和控制软件

远程服务器或者手机通过4G或者wifi与巡逻小车互联，实现对小车的远程遥控和状态信息监测，包括人工控制巡逻车的前进、后退、左转、右转、停止；指示灯的控制；获取小车状态及电池信息、障碍物信息等。

   该功能通过单片机网络与4G路由器互联，以阿里云为路由服务器，实现远程物联网遥控功能，代替现在的遥控相机软件。

   开发的软件要求具有手机app版本和PC机版本。

 

6.5 GPS位置获取

基于阿里云物联网平台，获取GPS定位，实现巡逻车实时位置监控，并且可以绘制历史移动轨迹，显示行进速度、当地温度湿度等。

 

 

6.6蓝牙接口控制 (产品底盘测试使用)

   使用底盘厂家蓝牙模块和蓝牙APP软件，实现本地的小车底盘控制，主要用于测试使用。如下图所示app界面：

 

      

 

 

七、软件代码内容

软件代码内容基于如下的硬件结构，包括分模块接口软件及整机互联软件。

 

主要内容如下：

 

硬件接口软件	内容	工程名称	硬件
1	电机驱动板软件	无，协议说明书	电机驱动板
2	单片机驱动电机接口软件	PRO_MCU_MODB	STm32F429
3	单片机超声控制接口软件	PRO_MCU_ ultrasonic	STm32F429
4	单片机GPS位置接口软件	PRO_MCU_GPS	STm32F429
5	单片机陀螺仪接口软件	PRO_MCU_GYRO	STm32F429
6	单片机网络接口软件	PRO_MCU_Net	STm32F429
7

 

协议解析软件	内容	工程名称	硬件
1
2	单片机电机驱动及信息获取软件	PRO_MCU_MODB_Protocol	STm32F429
3	单片机超声距离获取及避障规则控制软件	PRO_MCU_ ultrasonic_Protocol	STm32F429
4	单片机GPS位置解析软件	PRO_MCU_GPS_Protocol	STm32F429
5	单片机陀螺仪方向及加速度解析软件	PRO_MCU_GYRO_Protocol	STm32F429
6	单片机阿里云网络传输及数据收发软件	PRO_MCU_Net_Protocol	STm32F429
7	PC机云网络传输及数据收发测试软件	PRO_PC_Net_Test	PC机软件

 

应用软件	内容	工程名称	硬件
1	单片机整机控制软件	PRO_MCU_soft	STm32F429
2	小车云控制、状态信息、位置地图 手机云软件	PRO_CarControl_App	手机App
3	小车云控制、状态信息、位置地图 PC云软件	PRO_CarControl_Soft	PC机软件
4	海康相机手机云软件	PRO_Camera_App	手机App
5	海康相机PC云软件	PRO_Camera_PC	PC机软件

 

 

八 硬件交付

 

物品名称	参数说明	数量
巡逻小车	包含底盘、中框、顶部外壳	1套
配套充电器	DC42V  1.5A	1个
蓝牙板	用于小车测试	1块

 

九文档

物品名称	参数说明	数量
小车安装使用说明书	Pdf文档	1份
小车单片机整机控制软件说明书	Pdf文档	1份
手机端控制APP软件说明书	Pdf文档	1份
PC端控制软件说明书	Pdf文档	1份
海康云相机使用说明书	Pdf文档	1份
蓝牙驱动软件说明书	Pdf文档	1份

 

北京太速科技有限公司
在线客服：QQ:448468544
公司网站：www.orihard.com