一，项目思路介绍

      由于当今市面可视门铃24小时长期待机，不仅会记录储存其他业主活动情况，涉及侵犯隐私，而且也在一定程度上与楼层摄像头功能冗余，存在耗电与资源浪费问题。为了解决以上问题，改良门铃使用体验，现提出以下设想：

      1，仅在门铃被按响前提下对门前情况进行拍照，同时将照片上传到业主手机，方便业主判断，同时也能在业主外出未归情况下，提醒业主何人上门拜访，平常摄像头处于关闭状态，一定程度上保护其他业主隐私。同时附加了光学检测功能，当有人长时间在门前进行逗留时，触发光学传感阈值，进行拍照处理。

      2，门铃内置传感器，设计适当阈值，当门出于连续持久大力震动超过所设阈值时，将警告消息传至业主设置的紧急联系人，方便紧急情况判断，防止暴力入门抢劫情况。

二，设计框图与思路

2.1 元器件选择

       首先，从提供的元器件选择来看，Schtoeta的 ESP32-WROOM-32 是一款功能强大的通用 Wi-Fi +BT +BLE MCU 模块，该模块具有低功耗性能，电池寿命持久，适用于门铃这种长期家居电器，同时包括精细分辨时钟门控，省电模式和动态电压调控，加上性能稳定，工作温度范围大，适用于室外电器安装。

       该模块的核心是 ESP32-D0WDQ6 芯片。嵌入式芯片设计为可扩展，适应性强。有两个 CPU 内核可以单独控制，CPU 时钟频率可在 80 MHz 到 240 MHz 之间调节。用户还可以关闭 CPU 并利用低功耗协处理器来持续监视外围设备的变化或阈值跨越。应用在可视控制门铃上，延长了门铃使用时长，更加省电。

       同时，ESP32 集成了丰富的外设，包括电容式触摸传感器、霍尔传感器、SD 卡接口、以太网、高速 SPI、UART、I²S 和 I²C。其中霍尔传感器是一种磁传感器，可以用它检测磁场及其变化，利用如下霍尔传感器位移测量特性，可检测大门震动情况并进行应急处理。

      如下图所示，两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z轴上作△Z位移时，传感器有一个电压输出，电压大小与位移大小成正比。

       如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，如下图所示，是按这一原理制成的力传感器。

       利用以上特性，可对上诉检测到的力设立合适阈值，进行应急情况处理。

       另外，蓝牙、低功耗蓝牙和 Wi-Fi 的集成带来了功能齐备的模块，并确保了广泛的适应性。使用 Wi-Fi 可以通过 Wi-Fi 路由器实现大范围的物理范围和直接连接到互联网，而使用蓝牙可以让用户方便地连接到手机或广播低功耗信标以进行检测。

      ESP32 芯片的休眠电流小于 5μA，因此适用于电池供电和门铃日常休眠模式。该模块支持高达 150 Mbps 的数据速率和天线的 20 dBm 输出功率，以确保最宽的物理范围。

        其次，考虑到光学检测功能，应用了microchip 的LX1970IDU，此软件可对环境光进行检测，进行门前环境光的对比，进行智能判断门前是否有人逗留以及逗留时间。

2.2 方案框图

       根据比赛要求，使用得捷的Scheme-it来设计框图如下，得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/detail/0ed32075a5964c7f9a24551b3248c730

       方案框图如下：

三，总结

        通过此次FastBond 第 2 季，对当前可视门铃进行了优化设计，既一定程度上解决了隐私争议，又节约了电能损耗，最大程度上保护居民的生命与财产安全，使智能家居最大程度上造福日常生活与安全。