一种多功能家庭移动监控系统及控制电路

1.本发明涉及智能监控技术领域，更具体的说是涉及一种多功能家庭移动监控系统及控制电路。


背景技术：

2.目前，虽然视频监控在生活中的所占的分量不容小觑，但其也有很多改进空间和拓展空间，主要表现在控制的灵活性和线路方面。
3.传统的监控系统往往需要线缆来实现多区域的通讯，当监控范围较小时，布线的费用较低，整个系统也比较简洁，但当监控范围很广并且跨度较大时，线路维修和维护都会是个很麻烦的事情，而且通常会耗费很大的成本，其经济效益会非常低。
4.除此以外，传统的监控系统有着不灵活、不方便移动的缺点，通常都是利用pc(personal computer)端来实现整个系统的，由于pc的体积相对而言比较大，可移动性能就会较差，需要有专人看守设备，这就会给监控带来很多不便。
5.因此，如何提供一种多功能家庭移动监控系统及控制电路，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种多功能家庭移动监控系统，能够实现远程监控，以及监控区域的可移动性，提高了系统灵活性并且降低了线路连接的复杂性。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种多功能家庭移动监控系统，包括图像采集装置、云台、移动底盘和远程控制终端；
9.所述云台包括安装层、方向调控层和固定层；所述安装层、所述方向调控层和所述固定层自上而下依次固定连接，所述固定层与所述移动底盘固定连接；
10.所述图像采集装置安装在所述安装层内部；
11.所述远程控制终端分别与所述云台和所述移动底盘通信连接，用于控制所述云台调节所述图像采集装置；还用于对所述移动底盘进行远程驱动。
12.进一步的，所述安装层为一侧面开口的半包围结构，所述开口另一侧设有通孔，所述开口用于供所述图像采集装置安装嵌入，所述通孔用于为所述图像采集装置提供采集外界信息的通道。
13.进一步的，所述固定层包括圆柱体层身和多个固定脚，所述多个固定脚均匀分布在所述圆柱头层身的底部；每个所述固定脚均固定于所述移动底盘的上平面。
14.进一步的，所述方向调控层内安装有舵机和传动结构；所述传动结构包括摇臂和拉杆；所述舵机摇臂的一端与所述舵机的输出端连接，另一端与所述拉杆的一端连接；所述拉杆的另一端与所述固定层连接；
15.所述舵机与所述远程控制终端通信连接。
16.进一步的，所述移动底盘包括支撑主体、托轮托轮压杆、驱动轮、从动轮、压缩弹簧和履带；
17.所述支撑本体两端分别与所述驱动轮和所述从动轮连接；
18.所述支撑本体与多个所述托轮压杆铰接，并且多个所述托轮压杆与多个所述托轮一一对应连接；
19.所述支撑本体还通过所述压缩弹簧与每个所述所述托轮压杆连接；
20.所述履带套设在所述驱动轮、所述从动轮和所述托轮的外围并且绷紧。
21.一种适用于上述任一种多功能家庭移动监控系统的控制电路，包括远程通讯模块、电源模块、舵机、摄像头模块和电机驱动模块；所述舵机通过所述远程通讯模块与外部控制终端通信连接；
22.所述电源模块分别与所述舵机、所述摄像头模块和所述电机驱动模块电连接；
23.所述舵机与所述摄像头模块和所述电机驱动模块电连接。
24.进一步的，所述摄像头模块包括esp32-cam开发板；所述esp32-cam开发板的gpio2引脚连接云台的舵机；所述esp32-cam开发包的gpio12、gpio13、gpio14、gpio15引脚均与所述电机驱动模块电连接。
25.进一步的，所述电源包括包括大电流电池和稳压模块；所述大电流电池为所述l298n电机驱动模块提供12v直流电；所述大电流电池与所述稳压模块电连接，用于输出5v电压为所述舵机和所述esp32-cam开发板供电。
26.进一步的，所述摄像头模块还包括microsd卡插槽，所述esp32-cam开发板通过所述microsd卡插槽与外部sd卡连接，用于存储摄像头监控图像。
27.进一步的，还包括物联网模块，所述物联网模块包括esp8266-nodemcu开发板、dht11传感器和oled显示器；所述dht11传感器和所述oled显示器均与所述esp8266-nodemcu开发板电连接；所述esp8266-nodemcu开发板通过所述远程通讯模块与外部控制终端通信连接。
28.本发明的有益效果：
29.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种多功能家庭移动监控系统，能够实现远程监控，以及监控区域的可移动，提高了系统灵活性并且降低了线路连接的复杂性，同时实现了可燃气体报警与温湿度监测；本发明采用履带式的移动底盘，能够适应家庭中的各种地面，可轻松翻越门槛等复杂路况。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1附图为本发明提供的一种多功能家庭移动监控系统结构示意图；
32.图2附图为本发明中云台的结构示意图；
33.图3附图为本发明中中oled显示屏外壳结构示意图；
34.图4附图为本发明中一种多功能家庭移动监控系统的控制电路示意图。
35.其中，1-安装层，2-方向调控层，3-固定层，4-移动底盘；5-从动轮，6-托轮，7-支撑本体，8-驱动轮，9-托轮压杆，10-压缩弹簧；11-摇臂，12-拉杆。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.如图1和图2，本发明实施例公开了一种多功能家庭移动监控系统，包括图像采集装置、云台、移动底盘4和远程控制终端；
38.云台包括安装层1、方向调控层2和固定层3；安装层1、方向调控层2和固定层3自上而下依次固定连接，固定层3与移动底盘4固定连接；
39.图像采集装置安装在安装层1内部；
40.远程控制终端分别与云台和移动底盘4通信连接，用于控制云台调节图像采集装置；还用于对移动底盘4进行远程驱动。
41.在另一实施例中，安装层1为一侧面开口的半包围结构，开口另一侧设有通孔，开口用于供图像采集装置安装嵌入，通孔用于为图像采集装置提供采集外界信息的通道。
42.在另一实施例中，固定层3包括圆柱体层身和多个固定脚，多个固定脚均匀分布在圆柱头层身的底部；每个固定脚均固定于移动底盘4的上平面。
43.在另一实施例中，方向调控层2内安装有舵机和传动结构；传动结构包括摇臂11和拉杆12；舵机摇臂11的一端与舵机的输出端连接，另一端与拉杆12的一端连接；拉杆12的另一端与固定层3连接；舵机与远程控制终端通信连接。
44.在本实施例中，可以通过手机端app控制舵机实现摄像头不同角度的调节。舵机旋转引起摇臂11摆动，对拉杆12进行调节，进而带动位于方向调控层2之上固定在安装层1的图像采集装置进行不同角度的调节。
45.上的摇臂11连接拉杆12与云台底部底座连接，舵机旋转实现调节摄像头仰角。
46.在另一实施例中，固定层3包括圆柱体层身和多个固定脚，多个固定脚均匀分布在圆柱头层身的底部；每个固定脚均固定于移动底盘4的上平面。
47.在另一实施例中，所述移动底盘包括支撑主体、托轮6、托轮压杆9、驱动轮8、从动轮5、压缩弹簧10和履带；所述支撑本体7两端分别与所述驱动轮8和所述从动轮5连接；所述支撑本体7与多个所述托轮压杆9铰接，并且多个所述托轮压杆9与多个所述托轮6一一对应连接；所述支撑本体7还通过所述压缩弹簧10与每个所述所述托轮压杆9连接；所述履带套设在所述驱动轮8、所述从动轮5和所述托轮6的外围并且绷紧。
48.在本实施例中，还包括电机和变速箱通过远程设备控制电机运行，电机的输出端与变速箱连接，通过变速箱输出扭矩给驱动轮8，由驱动轮8输出动力，带动履带传动，托轮6、托轮压杆9、压缩弹簧10配合使履带绷紧，从动轮5顺从履带旋转，最终实现多功能家庭移动监控系统的移动。
49.如图3，在另一实施例中，还包括oled显示器，oled显示器的厚度可以控制在1mm以内，并且重量非常轻盈，其液态结构可以保证屏幕的抗衰性能，且oled屏具有广视角，在超
大范围内可以观看同一块屏幕。外壳的设计不仅要最大程度的保护屏幕不受损坏，而且要保证其超广视角的功能不受影响，因其的重量轻盈且厚度轻薄，所以支撑和底座的设计要使屏幕稳定并且牢牢固定在底座上，因此支撑板和底座采用最稳定的三角形来进行设计。
50.在另一实施例中，还包括环境信息采集装置，如温度传感器、湿度传感器或气体传感器，分别用于采集温度、湿度或可燃气体，并进行实时监控。环境采集装置可设置于移动底盘4上，并与远程控制终端通讯连接。进而能够实现温湿度的实时监测，并实时传输到oled显示器上，oled显示器上还显示未来三天天气预报、实时日期、当前城市环境温湿度；另外可燃性气体传感器实时监测室内是否存在可燃性气体并做出报警等。
51.一种多功能家庭移动监控系统的控制电路，包括远程通讯模块电源模块、舵机、摄像头模块和电机驱动模块；舵机通过远程通讯模块与外部控制终端通信连接；电源模块分别与舵机、摄像头模块和电机驱动模块电连接；
52.舵机与摄像头模块和电机驱动模块电连接。
53.在一种实施例中，摄像头模块包括esp32-cam开发板；esp32-cam开发板的gpio2引脚连接云台的舵机；esp32-cam开发包的gpio12、gpio13、gpio14、gpio15引脚分别连接l298n电机驱动模块。
54.其中，esp32-cam是一个搭载esp32-s芯片的小型摄像头模块可以作为最小系统独立工作，尺寸仅为27*40.5*4.5mm，深度睡眠电流最低达到6ma。esp32-cam采用dip封装，直接插上底板即可使用，实现产品的快速生产，为客户提供高可靠性的连接方式，方便应用于各种物联网硬件终端场合。esp32-cam集成了wi-fi、传统蓝牙和低功耗蓝牙，esp32-cam的gpio16引脚与app蓝牙配对按钮连接，手机端通过蓝牙与控制系统进行交互，实现对监控系统的远程控制。
55.esp32-cam的gpio32管脚控制摄像头电源，当摄像头工作时，要把gpio32拉低。由于io0连接摄像头xclk,使用时要把io0悬空，切勿接高低电平；由于io0连接摄像头xclk，使用时要把io0悬空，切勿接高低电平。
56.esp-32cam开发板完全符合wifi 802.11b/g/n/e/i和蓝牙4.2标准，可作为主模式构建独立的网络控制器，也可以作为从机搭载于其他主机mcu运行，为现有设备增加联网工能。
57.在另一实施例中，电源包括包括大电流电池和稳压模块；大电流电池为l298n电机驱动模块提供12v直流电；大电流电池与稳压模块电连接，用于输出5v电压为舵机和esp32-cam开发板供电，其中，esp32-cam开发板的输入电源至少5v 2a，否则图片会有几率出现水纹。
58.在另一实施例中，摄像头模块还包括microsd卡插槽，esp32-cam开发板通过microsd卡插槽与外部sd卡连接，用于存储摄像头监控图像。
59.如图4，在另一实施例中，还包括物联网模块，物联网模块包括esp8266-nodemcu开发板、dht11传感器和oled显示器；dht11传感器和oled显示器均与esp8266-nodemcu开发板电连接；esp8266-nodemcu开发板通过远程通讯模块与外部控制终端通信连接。
60.其中，esp8266-nodemcu开发板和esp32-cam开发板连接同一个无线通讯模块，如路由器的无线网，因为他们有各自的ip地址，再通过手机访问交互实现数据通讯远程传输。
61.在本实施例中，还包括可燃气体传感器实施可燃气体传感器与esp8266-nodemcu
开发板电连接。
62.其中，nodemcu包含4mb闪存。nodemcu共有4个不同的电源引脚：3个引脚提供3.3v和400ma；标有vin的1个引脚可提供5v电压，并以5v电压为整个nodemcu供电，最大电流为1a，总共5个接地引脚以闭合电路。dht11是一款温湿度传感器，可以用来测试环境温湿度，是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保使用具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个ntc测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。校准系数以程序的形式储存在otp内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗。可燃气体传感器为mq-4气体传感器，mq-4气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(sn02)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。mq-4气体传感器对甲烷的灵敏度高，对丙烷、丁烷也有较好的灵敏度。这种传感器可检测多种可燃性气体，特别是天然气，是一款适合多种应用的低成本传感器。
63.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将监控安置在小车上，可以实现家庭全方位监控，家庭智能移动监控从手机端就可以解决这些问题，家庭智能移动监控通过手机连接，能够控制摄像头转动以及监控的移动，通过局域网构建稳定的网络环境，增加了监控的可操控性和便捷性。
64.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
65.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。