張文豪 寇昌斌 翟松 李修凡 王潤琪

摘? 要：為了滿足了景區(qū)不同游客對定點相機的使用要求，同時拍攝的照片可以直接通過網絡下載到手機中，提升相機的拍攝效果和拍照裝置技術的靈活性、便捷性與實用性以及游客拍照的趣味性。設計一款基于“手機掃碼—遠程遙控—定點拍攝—照片即取”拍照模式的遠程控制的共享相機，內設Wi-Fi模塊，能夠讓游客通過手機端APP來實現(xiàn)遠程控制與傳輸，現(xiàn)有技術經過合理設計改進后具有多種功能。

關鍵詞：遠程控制;Wi-Fi模塊;APP控制;無線傳輸

中圖分類號：TP311? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2022）04-0189-04

Shared Camera Based on Remote Control

ZHANG Wenhao， KOU Changbin， ZHAI Song， LI Xiufan， WANG Runqi

（Shandong Huayu University of Technology， Dezhou? 253034， China）

Abstract： In order to meet the using requirements of different tourists in the scenic spot for the fixed-point cameras， the photos taken at the same time can be directly downloaded to the mobile phone through the network， so as to improve the shooting effect of the camera， the flexibility， convenience and practicability of the camera device technology and the interest of tourists taking photos. This paper designs a remote control and shared camera based on the “mobile phone code scanning - remote control - fixed-point shooting - photo taking” photography mode， with Wi-Fi module， which can enable tourists to realize remote control and transmission through mobile phone APP. After reasonable design and improvement， the existing technology has a variety of functions.

Keywords： remote control; Wi-Fi module; APP control; wireless transmission

0? 引? 言

隨著國內經濟的持續(xù)增長，人民水平的提升，旅游市場毅然決然地成為了主力軍，旅游人次數穩(wěn)步增加，絕大多數游客想拍照留念代表自己來過，尤其是眾多背包客在旅游時自己無法完成全身全景的拍攝，若果尋求其他游客幫忙拍照，往往也不能完全符合自身對拍照角度、高度等細節(jié)的要求，也會帶來一些不必要的交際困難。對此“共享相機”應需而生。游客能夠通過手機掃碼來對相機進行遠程操控，與景點合影留念。這是一個定點拍攝的相機，采取“手機掃碼—遠程遙控—定點拍攝—照片即取”的拍照模式，來滿足不同景區(qū)不同游客對定點相機的使用要求。

目前，國內景區(qū)配備的拍攝裝置主要以定點相機為主，一般是在景區(qū)的固定位置設置一相機，游客經過此處時可以進行全身全景的拍照，拍完后可以到下一景點或者下一站找工作人員取出照片，但游客通過景區(qū)的定點相機進行拍照時，自己并不能控制相機，也無法調節(jié)適合自己的拍攝角度和高度，往往需要同伴或者其他游客的幫助，而即使有他人的幫助，也往往不能符合自身對拍照角度、高度等細節(jié)的要求，造成了現(xiàn)有的定點相機的大量閑置，使用率低。

1? 總體技術方案

基于遠程控制的共享相機，設有攝像頭，與遠程控制系統(tǒng)連接，實現(xiàn)了成像與傳輸;攝像頭的底部通過調節(jié)裝置連接，實現(xiàn)了攝像頭的左右旋轉;調節(jié)裝置下與電動伸縮桿相連，電動升降撐桿與遠程控制系統(tǒng)信號連接，實現(xiàn)了攝像頭的上下移動;二者共同控制攝像頭成像方向的調節(jié)，電動伸縮桿底部設有控制箱，控制箱的外壁上設有開關，開關與電源模塊連接，電源模塊為系統(tǒng)提供電量，控制裝置的啟動，控制箱內設有遠程控制系統(tǒng)，單片機是控制系統(tǒng)的核心裝置，與Wi-Fi模塊和調節(jié)裝置連接控制系統(tǒng)的運轉，Wi-Fi模塊與手機端APP互聯(lián)互通，實現(xiàn)通過手機端APP遠程控制此系統(tǒng)，進而控制此攝像頭成像，之后可以將拍攝后的照片通過Wi-Fi模塊下的網絡傳輸至手機端，控制箱底部設有配重塊，配重塊下設有底座，底座可以用若干個地腳螺絲鑿入地底，保證相機使用時不受外界風力影響，增強其穩(wěn)定性，遠程控制系統(tǒng)總體設計如圖1所示。

本基于遠程控制的共享相機在使用工作時，首先打開電源模塊開關接通電源，之后使用者通過手機掃描APP二維碼下載軟件進入手機控制端，打開個人熱點與控制系統(tǒng)的Wi-Fi模塊進行自動互聯(lián)，在APP控制頁面使用者輸入接入熱點的此共享相機的IP地址后，點擊按鈕即可實現(xiàn)連接，此時攝像頭成像到手機端，成像采用高清攝像頭進行成像，最大限度上滿足使用者對照片質量的要求，之后使用者可以通過按鍵上、下、左、右按鈕遠程遙控相機下的調節(jié)裝置和電動伸縮桿進行上下左右不同方向的調節(jié)，直至調節(jié)到使用者滿意的拍攝位置后，點擊拍照按鈕，此時拍攝的圖片就可以直接保存到使用者的手機相冊內，達到所要實現(xiàn)的效果。

2? 硬件技術

2.1? 遠程控制系統(tǒng)

基于Wi-Fi的遠程數據傳輸技術系統(tǒng)在相機工作時，使用者可以通過手機端查看相機實時畫面，主要是通過設置的攝像頭實時采集影像并通過Wi-Fi模塊將圖像數據回傳給手機端。Wi-Fi模塊也是物聯(lián)網技術的重要組成部分，負責上位機和下位機之間數據的上報和下發(fā)，本系統(tǒng)采用業(yè)內常用的ESP8266無線通信模塊，這是一款超低功耗的UART-Wi-Fi透傳模塊，擁有業(yè)內極富競爭力的封裝尺寸和超低能耗技術，專為移動設備和物聯(lián)網應用設計，可將用戶的物理設備連接到Wi-Fi無線網絡上，可以進行互聯(lián)網或局域網通信，實現(xiàn)聯(lián)網功能，適用于長距離的無線通信，因而實現(xiàn)APP對本系統(tǒng)功能的遠程控制，如上下移動、左右旋轉、拍照、照片傳輸等功能，遠程控制系統(tǒng)原理如圖2所示。

2.2? 調節(jié)裝置

調節(jié)裝置主要選取舵機進行左右旋轉和電動伸縮桿的上下移動，通過遠程控制系統(tǒng)進行連接控制。接線：一般舵機有三根控制線，分別為黃、紅、黑，這三根線分別接樹莓派GPIO數據輸出引腳、5 V電源正極、GND。對于舵機的供電，選用了樹莓派的5 V輸出，調節(jié)裝置舵機參數如表1所示。

舵機下與電動伸縮桿連接，電動升降撐桿與遠程控制系統(tǒng)信號連接，能夠實現(xiàn)通過手機端對相機垂直方向高度的調節(jié)，電動伸縮桿遠程控制原理如圖3所示。

2.3? 加固設計

控制箱內底部裝有配重塊，配重塊采用鉛塊，增強其穩(wěn)定性，控制箱下還設有底座，底座可用若干個地腳螺絲鑿入地底，如果要將此共享相機進行長期定點固定，可以使用底座來進行固定，保證相機使用時不受外界風力影響，增強其穩(wěn)定性，保證使用者的需求。整體裝置實物圖如圖4所示。

3? 軟件設計

系統(tǒng)程序開始電源后單片機會啟動遠程控制系統(tǒng)、Wi-Fi模塊初始化程序、調節(jié)裝置校正、相機畫面實時通過Wi-Fi模塊傳輸至手機端，根據手機端按鈕指令遠程控制，實現(xiàn)攝像頭的上下移動、左右旋轉、拍照、照片傳輸等功能的執(zhí)行。手機APP控制端如圖5所示，系統(tǒng)工作流程如圖6所示。

手機APP通過文本輸入框1提示輸入接入熱點IP地址，點擊按鈕即可進行遠程連接，連接后成像在手機端，通過按鈕上、下，可以遠程控制電動伸縮桿的上下移動，實現(xiàn)成像鏡頭的上下調動;通過按鈕左、右，可以控制舵機的左右旋轉，其中開關1關閉時可實現(xiàn)左右旋轉1°的調節(jié)，開關1打開時可實現(xiàn)左右旋轉10°的調節(jié)，左右旋轉最大角度為180°，軟件主要程序如下所示：

相機喂流：

@app.route（‘/video_feed’）

def video_feed（）：

return Response（gen（cam），

mimetype=‘multipart/x-mixed-replace; boundary=frame’）

相機實時畫面：

@app.route（‘/cur_camera’）

def cur_camera（）：

return render_template（‘./cur_camer.html’）

舵機校正：

import RPi.GPIO as GPIO

import time

GPIO.setmode（GPIO.BOARD）

GPIO.setwarnings（False）

GPIO.setup（pin，GPIO.OUT）

p = GPIO.PWM（pin，50）

p.start（0）

p.ChangeDutyCycle（3）

time.sleep（1）

p.stop（）

GPIO.cleanup（）

調節(jié)控制控制：

import RPi.GPIO as GPIO

import time

def setServoAngle（angle）：

GPIO.setmode（GPIO.BOARD）

GPIO.setwarnings（False）

GPIO.setup（32， GPIO.OUT）

tilt = GPIO.PWM（32， 50）

tilt.start（0）

DutyCycle = angle/18 + 2

tilt.ChangeDutyCycle（DutyCycle）

time.sleep（1）

tilt.stop（）

c = input（“If you want to continue， type ‘c’ please. Type ‘e’ to end.”）

while c == ‘c’：

angle = input（‘Please type an angle：’）

angle = int（angle）

setServoAngle（angle）

c = input（“‘c’ or ‘e’？”）

GPIO.cleanup（）

exit（）

4? 結? 論

本基于遠程控制的共享相機目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種基于遠程控制的共享相機，采用“手機掃碼—遠程遙控—定點拍攝—照片即取”的拍照模式，能夠解決現(xiàn)有定點相機進行拍攝裝置不夠靈活、不便捷、不實用的缺陷，通過手機掃描二維碼進入手機APP控制端，能夠根據使用者的需要通過手機對相機進行左右方向上的水平位置的調節(jié)，也能進行相機豎直高度位置的調節(jié)，能夠使相機處于符合游客自身要求的拍攝位置進行拍攝，滿足了不同游客的使用要求，同時拍攝的照片可以直接通過網絡傳輸保存到手機中，提升了相機的拍攝效果的同時提高了裝置技術的靈活性、便捷性與實用性。

參考文獻：

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[2] 楊振江，蔡德芳.新型集成電路使用指南與典型應用 [M].西安：西安電子科技大學出版社，1998.

[3] 高天學，曹偉.基于物聯(lián)網的新型農藥化肥自動噴灑系統(tǒng)設計 [J].現(xiàn)代信息科技，2021，5（9）：154-157.

[4] 許麗 基于Socket的空調遠程控制系統(tǒng)設計 [J].現(xiàn)代信息科技，2021，5（20）：24-26+29.

[5] 薛榮輝 智能控制理論及應用綜述 [J].現(xiàn)代信息科技. 2019，3（22）：176-178.

作者簡介：張文豪（2000.11—），男，漢族，山東青島人，本科在讀，研究方向：網絡工程;寇昌斌（1987.07—），男，漢族，山東淄博人，碩士研究生在讀，研究方向：通信工程;翟松（2002.08—），男，漢族，山東濟南人，本科在讀，研究方向：網絡工程;李修凡（2002.02—），男，漢族，山東臨沂人，本科在讀，研究方向：網絡工程;王潤琪（2002.01—），女，漢族，山東濟南人，本科在讀，研究方向：網絡工程。