代码收藏家技术教程 2024-07-31

单片机快速实现网络摄像机+PWM舵机+继电器+AD电压采集

网络摄像机+舵机+继电器+AD

基于 FlexLua 低代码单片机技术，脱离复杂单片机C语言开发正逐渐成为一种快速高效的 IoT 硬件开发方式。即使新手不懂单片机开发也可很快很容易用FlexLua零门槛开发各种 IoT 硬件，更多教程请参考 FlexLua 官网。

一、本例程实现功能

让开发板在局域网环境变成一台网络摄像机，不仅可以通过电脑或手机 Web 浏览器查看实时视频流，还可以控制舵机的旋转角度，继电器的开闭合，以及获取开发板上 AD 电压采集值并在网页上实时显示。需要注意的是电脑或手机也需要是在此局域网内。

二、举一反三

基于本例程还可以很容易衍生出一些更实用的方案：

远程视频监控+远程继电器控制

远程视频监控+远程舵机控制

远程视频监控+远程传感器数据读取

远程视频监控+ IO 读取

三、CAM 底板硬件介绍

供电：USB 5v 供电或 5v 引脚供电

可板载 ESP32-CAM 摄像头模块、SHT30 IIc 温湿度模块、以及 ShineBlink Mini 开发板

支持 8 路 IO 控制、4 路 AD 电压采集、1 路 Uar t串口通信、1 路 IIc 通信扩展

四、CAM底板结构图

五、材料清单

自制 Cam PCB 底板（开源资料请参考《CAM 底板开源硬件资料》文件）

ShineBlink Mini 开发板（自带AD电压采集功能）

舵机模块

继电器模块

六、完整代码

（1）ShineBlink Mini 开发板 Lua 源代码如下：

HW =
{
"1103",–Wifi账号
"123321123",–Wifi密码
"FRAMESIZE_SVGA",–摄像头采集图片尺寸为SVGA，SVGA:800*600，尽量不要高于SVGA
"12"–摄像头采集图片的质量为12，必须为"1"~"63",其中"1"质量最高
}
IP =
{
"Dynamic",–表示动态IP模式，动态IP模式下，忽略下面5项，"Static"时需要配置下面5项
"0.0.0.0",–本机IP地址
"0.0.0.0",–gateway地址
"0.0.0.0",–subnet地址
"0.0.0.0",–首选DNS地址
"0.0.0.0"–次选DNS地址
}
SERVER =
{
"80",–本机视频流Web http Server端口号
"81"–本机视频流服务端口号
}
H1 = –Http server vedio stream response H1
{
"multipart/x-mixed-replace;boundary=123456789000000000987654321"
}
H2 = –Http server vedio stream response H2
{
"Content-Type: image/jpeg\r\nContent-Length: %d\r\n\r\n"
}
–注意:上面H2中的%d占位符一定不要去掉，它会自动计算每次发送的图片尺寸大小并填充进去。
H3 = "\r\n–123456789000000000987654321\r\n" –H3 stream boundary
–计时器变量
Timer10MsCnt=0
Timer10MsCnt1=0
AD0=0.0
–定义10毫秒定时器的回调函数，函数名字必须是LIB_10msTimerCallback
function LIB_10msTimerCallback()
Timer10MsCnt = Timer10MsCnt + 10
Timer10MsCnt1 = Timer10MsCnt1 + 10
end
–使能USB串口打印
LIB_UsbConfig("CDC")
–配置D8 Wifi Led指示灯（Core电路板上的LED1灯和D8端口是固定连接的）
LIB_GpioOutputConfig("D8","STANDARD")
–LED1上电以后没人初始状态为熄灭
LIB_GpioWrite("D8",1)
–配置D5 接口为输出，用于控制继电器开闭
LIB_GpioOutputConfig("D5","STANDARD")
–配置D0 口为PWM功能用于控制舵机，周期20ms，高电平有效
LIB_PwmConfig1(20000,1)
LIB_PwmUpdate1(500) –D0口输出的PWM高电平脉宽为0.5ms(即舵机位置默认为0度)
–配置A0-A3这四个通道同时开始工作，当每个通道采集满50个点时缓存满，每个点的采集时间间隔为10ms
LIB_ADConfig(50,10000) –本例程中只用到A0一个通道
–初始化，Vedio Web Server开始工作
Res,Info=LIB_EspCamOp("Config","WEB_VEDIO_ENHANCE","UART0",HW,IP,SERVER,H1,H2,H3)
if Res == 0 then
print(Info) –打印初始化失败原因
end
–使能系统10毫秒定时器开始工作
LIB_10msTimerConfig("ENABLE")
–开始大循环
while(GC(1) == true)
do
A0_full_flag, A0_tab = LIB_ADCheckBufFull("A0")
–每当A0通道的缓存满以后，计算缓存内的50个元素的平均值，并换算成电压值print输出
if A0_full_flag == 1 then
SUM = 0
for i = 1, #A0_tab do –此处#A0_tab的值是50，表示A0_tab表内的元素个数
SUM = SUM + A0_tab[i]
end
AVER = SUM / #A0_tab
–将A0通道的AD值转换成实际电压
AD0 = AVER*3.6/4096.0
print(string.format("A0=%.2fv\r\n", AD0))
end
–每200ms更新一次传感器值，这样Web客户端就能看到传感器值的变化，并且能及时收到客户端发来的命令
if Timer10MsCnt1 > 200 then
Timer10MsCnt1 = 0
Res,Info=LIB_EspCamOp("WebserverUpdate",string.format("{\"AD0\":\"%.2f\"}", AD0))
if Res == 1 then
if Info ~= "null" then –收到客户端发来的cmd命令
print(Info)
–网页端上的按钮按下后发来的Info字符串的形式如："xxx=yyy"
if Info == "cmd=0" then
LIB_PwmUpdate1(500) –舵机输出0度
elseif Info == "cmd=45" then
LIB_PwmUpdate1(1000) –舵机输出45度
elseif Info == "cmd=90" then
LIB_PwmUpdate1(1500) –舵机输出90度
elseif Info == "cmd=135" then
LIB_PwmUpdate1(2000) –舵机输出135度
elseif Info == "cmd=on" then
LIB_GpioWrite("D5",0) –打开继电器
elseif Info == "cmd=off" then
LIB_GpioWrite("D5",1) –关闭继电器
else
end
end
end
end
–每三秒查询一次WIFI连接状态
if Timer10MsCnt > 3000 then
Timer10MsCnt = 0
Res,Info=LIB_EspCamOp("WifiStatus")
if Res == 1 then
WifiIsConnect = 1
print(Info) –打印IP
LIB_GpioWrite("D8",0)–WIFI连接时，开发板上的Led1灯亮
else
LIB_GpioWrite("D8",1)–WIFI未连接时，开发板上的Led1灯灭
print(Info) –打印WIFI未连接时的状态
end
end
end

如果感兴趣，上面代码中出现的LIB开头的库函数可以在 API文档中通过Ctrl+F查询。

（2）除了需将以上代码下载到 ShineBlink Mini 开发板，还需要将 index.html 文件放入 ESP32-CAM 摄像头模块板子上的TF卡中。index.html中的代码没做过前端开发的同学可能会比较陌生，但并不难，花几分钟仔细看一下应该能看懂，看懂了稍微修改一下，即可很容易改出各种定制化的页面和项目。

index.html 文件放在{FlexLua开源网盘}->{Hardware}->{OTHERS}->{ESPCAM} 文件夹中。