基于ESP32控制的機(jī)器人攝像頭車

DIY Wi-Fi 控制的機(jī)器人攝像頭車：從零開始的智能探索之旅

在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)逐漸走進(jìn)了我們的生活。今天，我將帶你一起探索如何制作一個(gè) Wi-Fi 控制的機(jī)器人攝像頭車，它不僅可以遠(yuǎn)程操控，還能通過(guò)攝像頭實(shí)時(shí)傳輸畫面。這個(gè)項(xiàng)目不僅有趣，而且成本低廉，非常適合電子愛好者和初學(xué)者嘗試。

先上實(shí)物圖：

一、項(xiàng)目背景

小時(shí)候，我總是對(duì)遙控車充滿了好奇，但當(dāng)時(shí)的遙控車價(jià)格昂貴，功能也相對(duì)有限。如今，隨著可編程開發(fā)板的普及，制作一個(gè)功能強(qiáng)大的機(jī)器人車變得既經(jīng)濟(jì)又可行。這個(gè)項(xiàng)目的核心是 ESP32-CAM 模塊，它是一款集成了 Wi-Fi 功能的攝像頭模塊，可以通過(guò)智能手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，我們不僅可以學(xué)習(xí)到電子電路的搭建，還能掌握如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備控制，同時(shí)也能發(fā)揮你的創(chuàng)造力，為機(jī)器人車添加更多有趣的功能。

二、項(xiàng)目所需材料

在開始制作之前，我們需要準(zhǔn)備以下材料：

1. ESP32-CAM 模塊：這是整個(gè)項(xiàng)目的核心部件，負(fù)責(zé)處理攝像頭數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)通信。
2. FTDI 編程模塊：用于將代碼上傳到 ESP32-CAM 模塊。
3. L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊：用于控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)車輪。
4. BO 電機(jī)和輪子：用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人車的移動(dòng)。
5. 直流電機(jī)和輪子：用于后輪的驅(qū)動(dòng)。
6. 跳線：用于連接各個(gè)模塊的電路。
7. 面包板電源軌：方便進(jìn)行電源連接。
8. 熱熔膠：用于固定各個(gè)部件。
9. Arduino IDE：用于編寫和上傳代碼。
10. 平頭螺絲刀：用于固定電線。
11. 開關(guān)：用于控制電源的開關(guān)。
12. 18650 電池：為機(jī)器人車提供電源。
    
    

三、電路搭建與代碼上傳

（一）電路搭建

1. ESP32-CAM 編程電路：首先，我們需要通過(guò) FTDI 模塊將代碼上傳到 ESP32-CAM 模塊。連接方式如下：
   • FTDI 的 GND 連接到 ESP32-CAM 的 GND。
   • FTDI 的 VCC 連接到 ESP32-CAM 的 5V。
   • FTDI 的 RX 連接到 ESP32-CAM 的 TX。
   • FTDI 的 TX 連接到 ESP32-CAM 的 RX。
   • 用跳線在 ESP32-CAM 的 IO0 和 GND 之間建立一個(gè)環(huán)路，這一步是為了進(jìn)入編程模式，上傳完代碼后可以移除。
     
2. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路：將 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與 ESP32-CAM 模塊連接。連接方式如下：
   • L298N 的 ENA 連接到 ESP32-CAM 的 I02。
   • L298N 的 ENB 連接到 ESP32-CAM 的 I02。
   • L298N 的 IN1、IN2、IN3 和 IN4 分別連接到 ESP32-CAM 的 I012、I013、U0T 和 U0R。
     
3. 電源連接：將電池的正極連接到 L298N 的 12V 引腳，負(fù)極連接到 GND。然后將 L298N 的 5V 和 GND 引腳分別連接到 ESP32-CAM 的 Vin 和 GND 引腳。
   
4. 機(jī)械爪伺服電機(jī)連接：機(jī)械爪的伺服電機(jī)的 GND 連接到 ESP32-CAM 的公共 GND，正極連接到一個(gè)獨(dú)立的 3.7V 電池源，并通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的開關(guān)進(jìn)行控制。伺服電機(jī)的信號(hào)引腳連接到 ESP32-CAM 的 I015 引腳。

（二）代碼上傳

1. 打開 Arduino IDE，復(fù)制并粘貼提供的代碼。
2. 在 IDE 中打開板管理器，選擇 AI Thinker 模塊，并選擇正確的端口號(hào)。
3. 點(diǎn)擊上傳按鈕，將代碼上傳到 ESP32-CAM 模塊。
4. 上傳完成后，測(cè)試電路。打開手機(jī)的 Wi-Fi 設(shè)置，連接到 ESP32-CAM 創(chuàng)建的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)。
5. 查看連接設(shè)備，找到 ESP32-CAM 的 IP 地址，并在瀏覽器中輸入該地址。
6. 如果一切正常，你應(yīng)該能夠看到 ESP32-CAM 的攝像頭畫面，并且可以控制攝像頭的閃光燈。
   

四、底盤制作

為了使機(jī)器人車能夠穩(wěn)定移動(dòng)，我們需要制作一個(gè)合適的底盤。在這個(gè)項(xiàng)目中，作者選擇使用硬紙板來(lái)制作底盤。雖然使用 MDF 木板會(huì)更加堅(jiān)固，但如果沒(méi)有合適的工具來(lái)切割和定制木板，硬紙板也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。底盤設(shè)計(jì)為三輪結(jié)構(gòu)，而不是四輪，這樣可以減少電機(jī)的數(shù)量，從而降低電源需求和材料成本。后輪由一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)一個(gè)軸連接到底盤的中間部分。為了平衡電機(jī)的重量，將電池放置在底盤的另一側(cè)，并用熱熔膠固定。

五、組件安裝

1. 在底盤中心放置一塊雙面膠帶，將電機(jī)驅(qū)動(dòng)器安裝在上面。
2. 使用螺絲刀將電機(jī)的電線固定到驅(qū)動(dòng)器的插槽中。
3. 整理所有的跳線，并進(jìn)行必要的調(diào)整。
4. 使用 3D 打印的框架將 ESP32-CAM 模塊安裝在底盤的前端。如果沒(méi)有 3D 打印設(shè)備，也可以使用熱熔膠直接將攝像頭模塊固定在底盤上。
5. 使用面包板的電源軌來(lái)簡(jiǎn)化所有組件之間的 GND 連接，并將其安裝在底盤上。
   

七、機(jī)器人車的使用

1. 首先打開機(jī)械爪電路，然后打開主電路。
2. 在手機(jī)的 Wi-Fi 設(shè)置中連接到機(jī)器人車創(chuàng)建的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)。
3. 打開瀏覽器，輸入 IP 地址并刷新頁(yè)面。
4. 攝像頭將很快激活，你可以在設(shè)備上看到實(shí)時(shí)視頻流。
5. 嘗試通過(guò)屏幕上的滑塊控制機(jī)器人車的前后左右移動(dòng)。
6. 機(jī)械爪也應(yīng)該能夠根據(jù)屏幕上的滑塊動(dòng)作進(jìn)行抓取和釋放。
   
   
   
   

八、項(xiàng)目拓展與優(yōu)化

雖然這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)非常有趣，但你可以通過(guò)以下方式進(jìn)一步拓展和優(yōu)化它：

1. 增加傳感器：添加超聲波傳感器或紅外傳感器，使機(jī)器人車能夠避開障礙物。
2. 改進(jìn)底盤：使用更堅(jiān)固的材料制作底盤，如 MDF 木板或金屬板。
3. 增加語(yǔ)音控制功能：通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別模塊，使機(jī)器人車能夠通過(guò)語(yǔ)音指令進(jìn)行操作。
4. 優(yōu)化代碼：對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化，提高控制的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。
5. 增加自主導(dǎo)航功能：通過(guò)添加 GPS 模塊和地圖數(shù)據(jù)，使機(jī)器人車能夠自主導(dǎo)航到指定位置。

九、項(xiàng)目總結(jié)

通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，我們不僅學(xué)習(xí)到了如何搭建電子電路和編寫代碼，還掌握了如何通過(guò) Wi-Fi 進(jìn)行設(shè)備控制。這個(gè)機(jī)器人車不僅可以用于娛樂(lè)，還可以作為一個(gè)實(shí)用的監(jiān)控設(shè)備。你可以根據(jù)自己的需求和創(chuàng)意，對(duì)它進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和拓展。希望這個(gè)項(xiàng)目能夠激發(fā)你的創(chuàng)造力，讓你在電子制作的道路上越走越遠(yuǎn)。感謝你的閱讀，希望你能喜歡這個(gè)項(xiàng)目！

希望你喜歡這個(gè)項(xiàng)目，并在構(gòu)建過(guò)程中找到樂(lè)趣！如果你有任何問(wèn)題或需要幫助，歡迎在評(píng)論區(qū)交流。

作者：Svan.

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