本帖最后由 wuxiubo 于 2022-7-28 15:30 编辑
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一．前言 不知道大家小时候喜不喜欢玩那种遥控小车，我**力每年过年都想买一个玩具小车，然后没玩几天就给我拆报废了。小时候一直想去了解里面的结构，为啥遥控器能控制小车动作。现在做了电子开发后，逐渐了解了其原理，所以最近打算制作一款简单的蓝牙遥控车。我选择使用ESP32开发方案，因为其是集成了WIFI和蓝牙两种通信方式，而且有多余管脚可以二次开发。下面我们就从搭建环境开始，一步步完成我们的方案。 二．材料选择购买 首先是材料购买，我们选择一款亚克力的小车，这个是直接模型回来到手上就直接组装即可，里面是有四组电机需要驱动的。 我们选择L298N作为电机驱动的组件，实际的4组电机我们只需要完成两两驱动即可，选择半边一起工作。这样能完成所有的动作的。
之后选择一款我们的ESP32开发板，这里不限，最好就是直接的模组，这样开发方便，在乐鑫给的资料中，没有针对专门的ESP32模组，所以我们的任意选择即可。 三．硬件搭建 首先是底盘接线，底盘接线可以十字交叉这样正好满足两边一起前进后退。然后引出两根线接控制器。 之后在ESP32这边接线，我们对接32，33，25，26。四个IO口。 控制器这边我选择使用一款国产芯片方案，RZ7899这颗芯片专门的电机驱动，两个IO，一高一底就能输出，相反就会输出反向的点平，具体可以看下这张表。 最后找一个大的充电宝供电，5V输出即可。 四．ESP32软件环境安装，代码编写 到这里我们进入最关键的环节了，我们需要进行ESP32和安卓端APP开发了。 我们搭建VS code加ESP IDF开发方案，需要用到python 版本要大于3.7。这里选择3.8。 还有ESP idf的压缩包，这里选择4.2版本的，还有安装工具，esp-idf-tools-setup-2.3。之后一个dist是安装idf时会下载的压缩包，因为下载慢，所以我们压缩了一份。 之后就是VS Code中安装idf拓展工具,这里详细步骤我暂时不做太多介绍，网上也有，后期我也发一篇吧，环境搭建一步步介绍有点费时间了。 安装完选择配置。快捷键ctrl+shift+p，然后输入搜索：configure。如下这两个是我们常用的。 然后进去选择本地环境，还是会继续下载安装，安装完成会有提示的。 之后我们创建例程，这里我选择低功耗蓝牙，不选择经典蓝牙了。 其是提供了非常多的蓝牙例程的，有经典蓝牙和低功耗蓝牙的。 我们直接打开例程gatt_server即可。然后添加代码主要是GPIO初始化。 void car_gpio_init()
{
gpio_pad_select_gpio(left_advance_gpio);
/* Set the GPIO as a push/pull output */
gpio_set_direction(left_advance_gpio, GPIO_MODE_OUTPUT);
gpio_pad_select_gpio(left_retreat_gpio);
/* Set the GPIO as a push/pull output */
gpio_set_direction(left_retreat_gpio, GPIO_MODE_OUTPUT);
gpio_pad_select_gpio(right_advance_gpio);
/* Set the GPIO as a push/pull output */
gpio_set_direction(right_advance_gpio, GPIO_MODE_OUTPUT);
gpio_pad_select_gpio(right_retreat_gpio);
/* Set the GPIO as a push/pull output */
gpio_set_direction(right_retreat_gpio, GPIO_MODE_OUTPUT);
// led_off();
left_advance_off();
left_retreat_off();
right_advance_off();
right_retreat_off();
}
void left_advance_on(void)
{
gpio_set_level(left_advance_gpio, 1);
}
void left_advance_off(void)
{
gpio_set_level(left_advance_gpio, 0);
}
void left_retreat_on(void)
{
gpio_set_level(left_retreat_gpio, 1);
}
void left_retreat_off(void)
{
gpio_set_level(left_retreat_gpio, 0);
}
void right_advance_on(void)
{
gpio_set_level(right_advance_gpio, 1);
}
void right_advance_off(void)
{
gpio_set_level(right_advance_gpio, 0);
}
void right_retreat_on(void)
{
gpio_set_level(right_retreat_gpio, 1);
}
void right_retreat_off(void)
{
gpio_set_level(right_retreat_gpio, 0);
}
小车IO初始化。 #define left_advance_gpio 26
#define left_retreat_gpio 25
#define right_advance_gpio 32
#define right_retreat_gpio 33
void car_gpio_init();
void left_advance_on(void);
void left_advance_off(void);
void left_retreat_on(void);
void left_retreat_off(void);
void right_advance_on(void);
void right_advance_off(void);
void right_retreat_on(void);
void right_retreat_off(void);
头文件声明。 其gatt_demo是会创建两个服务的，一个服务a,一个服务b，这里面我们挑选服务a修改。 在其接收event中我们完成其小车控制。 if(param->write.value[0] == 0x00)
{
left_advance_off();
left_retreat_off();
right_advance_off();
right_retreat_off();
}
else if(param->write.value[0] == 0x01) //前进
{
// left_retreat_on();
// right_retreat_on();
left_advance_on();
right_advance_on();
}
else if(param->write.value[0] == 0x02) //后退
{
left_retreat_on();
right_retreat_on();
}
else if(param->write.value[0] == 0x03) //左转
{
left_advance_on();
right_retreat_on();
}
else if(param->write.value[0] == 0x04) //右转
{
left_retreat_on();
right_advance_on();
}
其实每次我们只发送一个字节，然后根据不同字节判断，执行响应的指令。到这里ESP终端代码就完成了，我们还需要一个蓝牙app,去控制。 五．安卓APP软件开发 安卓这边我是体验了一款串口调试的app，初期可以直接用串口调试的方式来操作我们的小车。 连接上我们的demo之后我们找到服务然后发送对应的hex即可。 下面介绍下用QT开发我们的APP，首先QT安装一定要是要勾选上了Android的，不然我们是不能开发安卓的。这里我的QT版本是5.14.2。 之后在选项中选择设备，添加JDK，Android SDK ,Android NDK这些，版本也需要对应，这样都打勾了就是可以开发了。 在pro中添加对蓝牙的支持。本源码我是找了网上的代码的，主要就是低功耗蓝牙QT开发。 这里面用到的都是低功耗蓝牙的头文件。 界面里面主要是小车部分我自己添加了。然后转到每个对应的槽函数中，我们用到的是按压和释放两个槽，这样就是实现小车按下动作，松开就停。 //小车前进
void MainWindow::on_pushButton_pressed()
{
QByteArray a;
a.append(0x01);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
void MainWindow::on_pushButton_released()
{
char b =0x00;
QByteArray a;
a.append(b);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
void MainWindow::on_pushButton_2_pressed()
{
QByteArray a;
a.append(0x02);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
void MainWindow::on_pushButton_2_released()
{
char b =0x00;
QByteArray a;
a.append(b);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
void MainWindow::on_pushButton_3_pressed()
{
QByteArray a;
a.append(0x03);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
void MainWindow::on_pushButton_3_released()
{
char b =0x00;
QByteArray a;
a.append(b);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
void MainWindow::on_pushButton_4_pressed()
{
QByteArray a;
a.append(0x04);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
void MainWindow::on_pushButton_4_released()
{
char b =0x00;
QByteArray a;
a.append(b);
btConnect->m_service->writeCharacteristic(btConnect->m_characteristic,a,QLowEnergyService::WriteMode::WriteWithoutResponse);
}
到这里我们能编译两个版本一个msvc版本的，在win上必须使用MSVC才能连接低功耗蓝牙，miniGW是不行的，还有安卓端。 运行效果如上，连接上还个小问题，一连接就会发送一个数据，这个我后期修复了再上传源码吧。 六．资料包和演示图 最好我把ESP32端代码和编译出的apk发出，给大家参考下吧。
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自己动手，完成低成本的丐版蓝牙小车，开发过程描述详细，从底层硬件到手机端APP软件全覆盖，实现效果较好。后续可拓展wifi控制，控制方式更灵活。 建议：代码的解析部分不够完善，讲解内容较少，希望作者大大后续可以写的更好~