开源方案:用立创开发板+ESP32做一辆“火星车”
来源:芯片大师发布时间:2023-07-186985浏览
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工程名称:Navigator|基于Rocker Bogie结构的全地形车
工程作者:royne
前言
大家好像对小车类的开源项目很感兴趣?
那今天再推荐一个造型独特的小车!

你知道这种结构设计能起到什么作用吗?
一起揭秘一下!
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工程描述、功能描述、电路说明、程序设计、开源资料下载、更多优质小车项目推荐、开发板介绍、结语(一定要看~)
工程描述
这是一个全地形车,其设计灵感来源于火星车。
它使用立创·梁山派开发板设计,ESP32 CAM为协处理器。

作品图VS火星车图

火星车结构设计说明:为了确保小车能在火星复杂的地面行驶中不翻车、被阻拦,其底盘采用了一种名为Rocker Bogie(摇臂-转向架)的结构。
这个结构能让小车总有轮子够得着地面。

因此,这种特殊的结构设计,可以让小车爬楼梯都“不带喘”的!

功能描述
1
拥有车灯、鸣笛、车载音乐功能。
2可通过手机、遥控器操控。
3可以越障(爬楼)、超声波避障。
4可以实时图传。
5可以前进,后退,左转,右转,刹车。
电路说明
全地形车参加了【梁山派开发板的小车训练营】,电路参考官方案例,本章节主要说明6个和官方的不同之处。

为了保证供电电流足够,小车采用的是四层板设计。

小车使用12V聚合物锂电池供电,要分一路降压给梁山派供电,12V -> 5。
找了一块TI的DC-DC,给主控及几个模块供电,3A的最大电流绰绰有余。
板级保护做了过流(自恢复保险)、尖峰电压(TVS)、防反接保护(N-mos)。


遥控部分接了个ESP32-CAM。
可作为协处理器,主要负责图传、蓝牙、WIFI、一个2.4G模块接口。可选择多种遥控方式。

官方示例中使用的蜂鸣器是有源蜂鸣器,优点是给电就会叫,缺点是只能叫出固定频率。
而我使用的是无源蜂鸣器,需要给PWM波才能发声,但是好处是可以发出不同频率的声音,于是我的小车就可以——车 载 音 乐!
我在beep库里写了简单的音阶,大家可以自由发挥。
照明采用ESP32-CAM上自带的一颗灯珠和两个高亮LED。
ESP的灯是4号脚,LED的样式如下。


增加了两个下拉电阻来抗干扰,并且每个RZ7899都有一个100uF的电容储能,以及一个0.1uF的电容滤波。
预留了六个舵机接口,增加拓展性。

接了一个MPU6050,以及预留六个舵机接口。电机接口是带霍尔编码器的减速电机接口,六线,线序为:
选用的电池为:

由于实测单个电机启动时电流可达3A,空载电流为200~400mA,因此如果替换电源,尽量保证瞬时电流大于14A。
程序设计
梁山派与ESP32通过串口通讯:
梁山派负责控制小车运动;ESP32负责上位机通讯和传递指令、提供图传。

上位机由 Android Studio 2021 编写。
要注意的问题:在移植安卓工程时,可能出现AS版本导致的编译失败。
我的解决方法:新建一个空工程,然后只复制main文件夹中的java和res文件夹,然后编译,报错你就让编译器自己补全文件,然后就能通过了。
小车连接手机的原理概述:
ESP32通过AP模式建立与手机的连接,通过UDP协议与上位机通讯,ESP32接收指令后再通过串口转达给梁山派,从而操控小车。
布局暂时如下:

开源资料下载
小车的电路代码都已开源,需要开源资料的伙伴,扫码即可获取。
扫码进入开源页下载开源资料第一步:戳“编辑器打开”,查看电路源文件。


第二步:点击附件中的文字链,下载开源资料。

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*机甲大师来自【梁山派开发板·小车训练营】,并荣获一等奖!

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