基于STM32的wiFi視頻監控小車

王明 汪晨遠 章智國

基于STM32的WIFI視頻監控小車的設計，以微控制器STM32F407ZET6為主控單元，OV7725攝像頭模塊將采集到的視頻數據發送給WIFI模塊，通過PC端或手機連接WIFI模塊，來實現視頻數據的接收和對主控單元的控制，最后主控模塊來控制電機實現小車的移動。

WIFI無線傳輸;STM32F407ZET6;攝像頭

基于WIFI無線通信的嵌入式監控系統技術應運而生，尤其是在一些布線復雜困難的安全生活區和需要監控的施工作業場合都需要有無線視頻監控系統。而無線網絡進行遠程控制的可移動視頻監控小車恰好能夠解決傳統的視頻監控存在的一系列問題。

1 系統整體設計

小車主要由OV7725攝像頭采集視頻數據，使用WIFI模塊來完成小車的遠距離數據發送、命令發送、視頻回傳，可解決傳統的視頻監控傳輸視頻信號差、傳輸距離短、成本高、安裝不方便等問題。本設計只需從遠處使用上位機或手機APP即可實現對小車的控制、視頻采集等一系列動作。據上分析，小車總體設計框圖如下。

1.1主控單元STM32F407ZET6

主控芯片采用基于Cortex M4內核的STM32F407ZET6，相比于另一款STM32F103C8T6基于Cortex M3的產品運行更快、內存更大、資源更多、性能更好。STM32F4最高運行頻率可達168Mhz，而STM32F1只有72Mhz，小車選擇F4的芯片，運行更加流暢，功耗更低。

1.2 WIFI模塊ESP8266

ESP8266是由樂鑫公司出品的一款物聯網芯片，價格低，性能穩定，可以用來做串口透傳。本設計選用此芯片來實現數據傳輸，主要分為兩個部分：①傳輸視頻數據;視頻數據的傳輸直接使用此模塊可以減少主控芯片的負擔，使得傳輸更加迅速和穩定。②傳輸移動指令;主要將手機或上位機上的移動指令發送給主控單片機。以此來完成遠距離視頻回傳與信號傳輸。

1.3 OV7725攝像頭

小車采用攝像頭模塊來實現對環境的實時監控，攝像頭的工作原理是：按一定的分辨率，以隔行掃描的方式采集圖像上的點，當掃描到某點時，就通過圖像傳感芯片將該點處圖像的灰度轉換成與灰度一一對應的電壓值，然后將此電壓值通過視頻信號端輸出。

攝像頭模塊采用的是野火鷹眼的OV7725，此攝像頭的幀頻率高達150hz，滿足了采集后視頻的流暢性，并且功耗低，價格低，選用此模塊非常合適。

1.4 L298N電機驅動

L298N是專用驅動集成電路，屬于H橋集成電路。其輸出電流為2A，最高電流4A，最高工作電壓50V，可以驅動感性負載，如大功率直流電機，步進電機，電磁閥等，特別是其輸入端可以與單片機直接相聯，從而很方便地受單片機控制。當驅動直流電機時，可以直接控制步進電機，并可以實現電機正轉與反轉，實現此功能只需改變輸入端的邏輯電平。滿足小車驅動要求，主控芯片根據接收的命令，發送PWM去控制小車的移動。，驅動電路圖如下所示。

2 結束語

本文研究了基于STM32的WIFI視頻監控小車的設計原理，簡要分析了主控模塊、攝像頭模塊、WIFI模塊和電機驅動模塊，實現了各個模塊之間的協調工作，完成了視頻小車的設計。它不僅僅滿足了日常生活中人們對于視頻監控的需求，更是實現了在危險、惡劣工作環境下的視頻采集和回傳任務，在軍用和民用等方面有著重大意義。

參考文獻

[1]李婕.基于STM32的無線視頻監控智能小車設計[D].蘭州理工大學，2014.

[2]高力，王庭有，張江，張彬.基于STM32的無線實時監控智能履帶小車設計[J].新技術新工藝，2016（08）：12-14.