云天 发表于 2023-10-1 13:20:11

Arduino Nano ESP32 体感控车

本帖最后由 云天 于 2023-10-1 13:23 编辑



【项目背景】
https://ws.dfrobot.com.cn/Fp0WhSj8KM-rGdGzdbCvzjHpcgis

最近在DF商城发现一款主板Arduino Nano ESP32开发板， Arduino Nano ESP32: 小巧便携，功能强大。集成了Arduino和ESP32的优势，支持WiFi和蓝牙通信，适用于物联网和智能设备开发，Arduino Nano ESP32将Arduino品牌的易用性和支持与ESP32-S3的强大功能。

个人认为设备特点：1.输入标准电压：5~18V DC。2.USB连接：USB-C。3.支持WiFi和低功耗蓝牙
【项目设计】
1.本体感遥控车，通过Arduino Nano ESP32的低功耗蓝牙实现与手机APP进行无线连接通信。
2.Arduino Nano ESP32主控编程使用Arduino IDE。
3.手机APP编写使用WxBit的App Inventor2图形化编程。
4.电机使用“金属齿轮减速电机 减速比30：1”
5.电机驱动模块使用“微型双路1.5A直流电机驱动模块”
6.供电电源使用2个9V无汞电池。
7.电路板使用嘉立创免费打板。
【电路板】





【硬件组装】
1.焊接电机、电源排针，主控排母

2.焊接电机杜邦线

3.安装主控、电机驱动模块、电机

4.安装电源


【编写手机APP】
1.界面设计


2.逻辑设计
首先通过蓝牙扫描，找到名称为“UART Service”（Arduino IDE编程设置）的蓝牙地址。找到后修改程序——蓝牙扫描找到设备后对蓝牙地址进行检查，如匹配进行连接。

发送数据时，填写服务UUID及特征UUID（Arduino IDE编程设置）

完整程序


【Arduino Nano ESP32主控编程】
1.测试电机驱动模块，确定电机转动方向

void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
pinMode(D2, OUTPUT);
pinMode(D3, OUTPUT);
pinMode(D4, OUTPUT);
pinMode(D5, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
//正转
digitalWrite(D2,LOW);
analogWrite(D3, 50);
digitalWrite(D5,LOW);
analogWrite(D4, 50);
delay(5000);

digitalWrite(D2,LOW);
analogWrite(D3, 0);
digitalWrite(D5,LOW);
analogWrite(D4, 0);
delay(5000);

//反转
digitalWrite(D3,LOW);
analogWrite(D2, 50);
digitalWrite(D4,LOW);
analogWrite(D5, 50);
delay(5000);
digitalWrite(D3,LOW);
analogWrite(D2, 0);
digitalWrite(D4,LOW);
analogWrite(D5, 0);
delay(5000);         
}


2.蓝牙连接测试

#include <BLEDevice.h>
#include <BLEServer.h>
#include <BLEUtils.h>
#include <BLE2902.h>

BLEServer *pServer = NULL;
BLECharacteristic * pTxCharacteristic;
bool deviceConnected = false;
bool oldDeviceConnected = false;
uint8_t txValue = 0;

// See the following for generating UUIDs:
// https://www.uuidgenerator.net/

#define SERVICE_UUID         "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E" // UART service UUID
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"


class MyServerCallbacks: public BLEServerCallbacks {
    void onConnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = true;
    };

    void onDisconnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = false;
    }
};

class MyCallbacks: public BLECharacteristicCallbacks {
    void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
      std::string rxValue = pCharacteristic->getValue();

      if (rxValue.length() > 0) {
      Serial.println("*********");
      Serial.print("Received Value: ");
      for (int i = 0; i < rxValue.length(); i++)
          Serial.print(rxValue);

      Serial.println();
      Serial.println("*********");
      }
    }
};


void setup() {
Serial.begin(115200);

// Create the BLE Device
BLEDevice::init("UART Service");

// Create the BLE Server
pServer = BLEDevice::createServer();
pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());

// Create the BLE Service
BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);

// Create a BLE Characteristic
pTxCharacteristic = pService->createCharacteristic(
                                                                              CHARACTERISTIC_UUID_TX,
                                                                              BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY
                                                                        );
                     
pTxCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());

BLECharacteristic * pRxCharacteristic = pService->createCharacteristic(
                                                                                       CHARACTERISTIC_UUID_RX,
                                                                                        BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE
                                                                              );

pRxCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());

// Start the service
pService->start();

// Start advertising
pServer->getAdvertising()->start();
Serial.println("Waiting a client connection to notify...");
}

void loop() {

    if (deviceConnected) {
      pTxCharacteristic->setValue(&txValue, 1);
      pTxCharacteristic->notify();
      txValue++;
                delay(10); // bluetooth stack will go into congestion, if too many packets are sent
      }

    // disconnecting
    if (!deviceConnected && oldDeviceConnected) {
      delay(500); // give the bluetooth stack the chance to get things ready
      pServer->startAdvertising(); // restart advertising
      Serial.println("start advertising");
      oldDeviceConnected = deviceConnected;
    }
    // connecting
    if (deviceConnected && !oldDeviceConnected) {
                // do stuff here on connecting
      oldDeviceConnected = deviceConnected;
    }
}

3.蓝牙连接与电机控制结合（完整程序）


#include <BLEDevice.h>
#include <BLEServer.h>
#include <BLEUtils.h>
#include <BLE2902.h>

BLEServer *pServer = NULL;
BLECharacteristic * pTxCharacteristic;
bool deviceConnected = false;
bool oldDeviceConnected = false;
uint8_t txValue = 0;
uint8_t bs = 0;
// See the following for generating UUIDs:
// https://www.uuidgenerator.net/

#define SERVICE_UUID         "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E" // UART service UUID
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"


class MyServerCallbacks: public BLEServerCallbacks {
    void onConnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = true;
    };

    void onDisconnect(BLEServer* pServer) {
      deviceConnected = false;
    }
};

class MyCallbacks: public BLECharacteristicCallbacks {
    void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
      std::string rxValue = pCharacteristic->getValue();
      int speed=80;
      if (rxValue.length() > 0) {
      if (rxValue=='G'){
          bs=1;
          GO(speed);
      }
      if (rxValue=='L'){
          bs=1;
          LEFT(speed);
      }
      if (rxValue=='R'){
          bs=1;
          RIGHT(speed);
      }
      if (rxValue=='B'){
          bs=2;
          BACK(speed);
      }
      if (rxValue=='S'){
          if(bs==1){
          STOPG();
          }
          if(bs==2){
          STOPB();
          }
      }
      }
    };
    void GO(int speed){
    //正转
       digitalWrite(D2,LOW);
       analogWrite(D3, speed);
       digitalWrite(D5,LOW);
       analogWrite(D4, speed+50);
   };
   void LEFT(int speed){
    //左转
       digitalWrite(D2,LOW);
       analogWrite(D3, speed);
       digitalWrite(D5,LOW);
       analogWrite(D4, 0);
   };
   void RIGHT(int speed){
    //右转
       digitalWrite(D2,LOW);
       analogWrite(D3, 0);
       digitalWrite(D5,LOW);
       analogWrite(D4, speed);
   };
   void BACK(int speed){
    //反转
       digitalWrite(D3,LOW);
       analogWrite(D2, speed);
       digitalWrite(D4,LOW);
       analogWrite(D5, speed+50);
   };

   void STOPG(){
       //停止前进
       digitalWrite(D2,LOW);
       analogWrite(D3, 0);
       digitalWrite(D5,LOW);
       analogWrite(D4, 0);
   };
   void STOPB(){
       //停止后退
       digitalWrite(D3,LOW);
       analogWrite(D2, 0);
       digitalWrite(D4,LOW);
       analogWrite(D5, 0);
   };
};


void setup() {
Serial.begin(115200);

// Create the BLE Device
BLEDevice::init("UART Service");

// Create the BLE Server
pServer = BLEDevice::createServer();
pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());

// Create the BLE Service
BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);

// Create a BLE Characteristic
pTxCharacteristic = pService->createCharacteristic(
                                                                              CHARACTERISTIC_UUID_TX,
                                                                              BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY
                                                                        );
                     
pTxCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());

BLECharacteristic * pRxCharacteristic = pService->createCharacteristic(
                                                                                       CHARACTERISTIC_UUID_RX,
                                                                                        BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE
                                                                              );

pRxCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());

// Start the service
pService->start();

// Start advertising
pServer->getAdvertising()->start();
Serial.println("Waiting a client connection to notify...");

pinMode(D2, OUTPUT);
pinMode(D3, OUTPUT);
pinMode(D4, OUTPUT);
pinMode(D5, OUTPUT);
}

void loop() {

    if (deviceConnected) {
      pTxCharacteristic->setValue(&txValue, 1);
      pTxCharacteristic->notify();
      txValue++;
                delay(10); // bluetooth stack will go into congestion, if too many packets are sent
      }

    // disconnecting
    if (!deviceConnected && oldDeviceConnected) {
      delay(500); // give the bluetooth stack the chance to get things ready
      pServer->startAdvertising(); // restart advertising
      Serial.println("start advertising");
      oldDeviceConnected = deviceConnected;
    }
    // connecting
    if (deviceConnected && !oldDeviceConnected) {
                // do stuff here on connecting
      oldDeviceConnected = deviceConnected;
    }
}

【演示视频】

https://www.bilibili.com/video/BV1mz4y1G7h2/?share_source=copy_web&vd_source=98855d5b99ff76982639c5ca6ff6f528

easy猿 发表于 2023-12-7 11:23:55

老师能分享下app不，现在wxbit进不去啊
页: [1]
查看完整版本: Arduino Nano ESP32 体感控车