使用ESP32-CAM構(gòu)建人臉I(yè)D控制的數(shù)字門鎖系統(tǒng)

　　安全是當(dāng)今每個人最關(guān)心的問題，無論是數(shù)據(jù)安全還是自己家的安全。隨著技術(shù)的進(jìn)步和物聯(lián)網(wǎng)的日益普及，如今數(shù)字門鎖已變得非常普遍。數(shù)字鎖不需要任何物理鑰匙，但它使用RFID、指紋、Face ID、pin、密碼等來控制門鎖。過去，我們使用這些不同的技術(shù)開發(fā)了許多數(shù)字門鎖應(yīng)用程序。在本教程中，我們使用 ESP32-CAM 構(gòu)建了一個人臉 ID 控制的數(shù)字門鎖系統(tǒng)。

　　所需組件

　　ESP32 凸輪

　　FTDI 董事會

　　繼電器模塊

　　電磁鎖

　　跳線

　　電磁鎖

　　電磁鎖在電子機械鎖定機構(gòu)上工作。這種類型的鎖有一個帶有傾斜切口的嵌條和一個良好的安裝支架。通電時，直流電會產(chǎn)生磁場，將塞子移入內(nèi)部并使門保持在解鎖位置。彈頭將保持其位置，直到斷電。當(dāng)電源斷開時，蛞蝓移動到外面并鎖上門。它在鎖定狀態(tài)下不使用任何電源。要驅(qū)動電磁鎖，您需要一個可以提供 12V @ 500mA 的電源。

　　我們之前使用電磁鎖來構(gòu)建基于Arduino 的 RFID 門鎖。

　　電路原理圖

　　ESP32-CAM人臉識別門鎖系統(tǒng)電路圖如下：

　　上面的電路與 FTDI 板、繼電器模塊和電磁鎖相結(jié)合。FTDI 板用于將代碼刷入 ESP32-CAM，因為它沒有 USB 連接器，而繼電器模塊用于打開或關(guān)閉電磁鎖。FTDI 板和 Relay 模塊的 VCC 和 GND 引腳連接到 ESP32-CAM 的 Vcc 和 GND 引腳。FTDI 板的 TX 和 RX 連接到 ESP32 的 RX 和 TX，繼電器模塊的 IN 引腳連接到 ESP32-CAM 的 IO4。

　　注意：在上傳代碼之前，將 IO0 接地。IO0 決定 ESP32 是否處于閃爍模式。當(dāng) GPIO 0 連接到 GND 時，ESP32 處于閃爍模式。

　　根據(jù)電路圖連接硬件后，它應(yīng)該如下所示：

　　在 Arduino IDE 上安裝 ESP32 Board

　　這里使用 Arduino IDE 對 ESP32-CAM 進(jìn)行編程。為此，首先，在 Arduino IDE 上安裝 ESP32 插件。

　　要在您的 Arduino IDE 中安裝 ESP32 板，請轉(zhuǎn)到File》 Preferences。

　　現(xiàn)在復(fù)制下面的鏈接并將其粘貼到“Additional Board Manager URLs”字段中，如下圖所示。然后，單擊“確定”按鈕：

　　https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

　　現(xiàn)在轉(zhuǎn)到工具》董事會》董事會經(jīng)理

　　在 Board Manager 中，搜索 ESP32 并安裝“ESP32 by Espressif Systems”。

代碼說明

我們在上一篇文章中解釋了使用 ESP32 進(jìn)行人臉識別；在這里，我們將修改相同的代碼來控制電磁門鎖。完整的代碼分為四個部分。一個是攝像頭和繼電器模塊的主代碼，ESP32 根據(jù)人臉識別鎖定或解鎖門，另外三個代碼是網(wǎng)頁、攝像頭索引和攝像頭引腳。本頁末尾給出了完整的代碼。在這里，我們將解釋代碼的一些重要部分。

通過包含所有庫文件來啟動程序。

?

#include “esp_camera.h”
#include 
#include “camera_pins.h”

?

在下一行中，取消注釋您與 ESP32 一起使用的攝像頭模塊。在代碼中，定義了五種不同的相機模型。在這種情況下，我們使用的是 AI-THINKER 模型。

?

//#define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT
//#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE
#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER

?

之后，將您的網(wǎng)絡(luò)憑據(jù)插入以下變量：

?

const char* ssid = "Wi-Fi 名稱";
const char* password = "Wi-Fi 密碼";

?

然后定義連接繼電器模塊的引腳。在定義的時間間隔內(nèi)解鎖后，我們將使用millis()函數(shù)鎖定門，這里是 5 秒。

?

#定義繼電器4
長 prevMillis = 0;
整數(shù)間隔 = 5000；

?

在setup()函數(shù)中，以 115200 的波特率初始化串行監(jiān)視器以進(jìn)行調(diào)試。然后在接下來的幾行中，定義繼電器模塊的引腳模式，并將繼電器初始設(shè)置為低位。

?

無效設(shè)置（）{
  序列號.開始（115200）；
  pinMode（繼電器，輸出）；
  數(shù)字寫入（繼電器，低）；

?

在loop()函數(shù)中，檢查人臉是否與注冊的人臉匹配。如果是，則解鎖門 5 秒，5 秒后再次鎖門。

?

無效循環(huán)（）{
    if (matchFace == true && activeRelay == false){
      主動繼電器=真；
      數(shù)字寫入（繼電器，高）；
      上一頁Millis = millis();
    }
    if(activeRelay == true && millis()- prevMillis > 間隔){
      主動繼電器 = 假；
      匹配面=假；
      數(shù)字寫入（繼電器，低）；
    }

?

　　測試ESP32-CAM 人臉識別門鎖系統(tǒng)

　　最后上傳代碼，將 FDTI 板連接到您的筆記本電腦，然后選擇“ESP32 Wrover Module”作為您的板。此外，更改其他設(shè)置，如下圖所示：

　　在上傳代碼之前不要忘記將 IO0 引腳連接到 GND，并按下 ESP32 重置按鈕，然后單擊上傳按鈕。

　　注意：如果您在上傳代碼時遇到錯誤，請檢查 IO0 是否連接到 GND，并且您在工具菜單中選擇了正確的設(shè)置。

　　上傳代碼后，移除 IO0 和 GND 引腳。然后打開串口監(jiān)視器并將波特率更改為115200。然后，按下ESP32重置按鈕，它將打印ESP IP地址和端口號。在串行監(jiān)視器上。

　　現(xiàn)在導(dǎo)航到瀏覽器并輸入從串行監(jiān)視器復(fù)制的 ESP IP 地址以訪問攝像機流。它將帶您到流媒體頁面。要開始視頻流，請單擊頁面底部的“開始流”按鈕。

　　要使用 ESP32-CAM 識別人臉，首先，我們必須注冊人臉。為此，請從設(shè)置中打開人臉識別和檢測功能，然后單擊“注冊人臉”按鈕。需要多次嘗試才能保住面子。保存人臉后，它將人臉檢測為主體 0，其中零是人臉編號。

　　注冊人臉后，如果視頻中識別到人臉，ESP32 會將繼電器模塊設(shè)為高電平以解鎖門。

#include “esp_camera.h”
#include
//
// 警告！??！確保您選擇了 ESP32 Wrover 模塊，
// 或另一個啟用了 PSRAM 的板
//
// 選擇相機型號
//#define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT
//#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM
//#define CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE
#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER
#include “camera_pins.h”
const char* ssid = "銀河-M20";
const char* 密碼 = "ac312124";
#define LED_BUILTIN 4
#定義繼電器4
#定義蜂鳴器2
布爾匹配面 = 假；
boolean activeRelay = false;
長 prevMillis = 0;
整數(shù)間隔 = 5000；
無效 startCameraServer();
無效設(shè)置（）{
序列號.開始（115200）；
Serial.setDebugOutput(true);
序列號.println();
pinMode（繼電器，輸出）；
pinMode（蜂鳴器，輸出）；
pinMode（LED_BUILTIN，輸出）；
數(shù)字寫入（LED_BUILTIN，低）；
數(shù)字寫入（繼電器，低）；
數(shù)字寫入（蜂鳴器，低）；
camera_config_t 配置；
config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;
config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0；
config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM；
config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM；
config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM；
config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM；
config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM；
config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM；
config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM；
config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM；
config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM；
config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM；
config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM；
config.pin_href = HREF_GPIO_NUM；
config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM；
config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM；
config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM；
config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM；
config.xclk_freq_hz = 20000000;
config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG；
//用高規(guī)格初始化以預(yù)分配更大的緩沖區(qū)
如果（psramFound（））{
config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA；
config.jpeg_quality = 10;
config.fb_count = 2;
} 別的 {
config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
config.jpeg_quality = 12;
config.fb_count = 1;
}
#如果定義（CAMERA_MODEL_ESP_EYE）
pinMode（13，INPUT_PULLUP）；
pinMode(14, INPUT_PULLUP);
＃萬一
// 相機初始化
esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
如果（錯誤！= ESP_OK）{
Serial.printf("相機初始化失敗，錯誤 0x%x", err);
返回;
}
sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();
//初始傳感器垂直翻轉(zhuǎn)，顏色有點飽和
if (s->id.PID == OV3660_PID) {
s->set_vflip(s, 1);//翻轉(zhuǎn)回來
s->set_brightness(s, 1);//稍微提高亮度
s->set_saturation(s, -2);//降低飽和度
}
//降低幀大小以獲得更高的初始幀速率
s->set_framesize(s, FRAMESIZE_QVGA);
#如果定義（CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE）
s->set_vflip(s, 1);
s->set_hmirror(s, 1);
＃萬一
WiFi.begin(ssid, 密碼);
而（WiFi.status（）！= WL_CONNECTED）{
延遲（500）；
Serial.print(".");
}
序列號.println("");
Serial.println("WiFi 連接");
startCameraServer();
Serial.print("相機準(zhǔn)備好了！使用'http://");
Serial.print(WiFi.localIP());
Serial.println("'要連接");
}
無效循環(huán)（）{
if (matchFace == true && activeRelay == false){
主動繼電器=真；
數(shù)字寫入（繼電器，高）；
digitalWrite（蜂鳴器，高）；
延遲（800）；
digitalWrite（蜂鳴器，低）；
上一頁Millis = millis();
}
if(activeRelay == true && millis()- prevMillis > 間隔){
主動繼電器 = 假；
匹配面=假；
數(shù)字寫入（繼電器，低）；
}
}